Wi-Fi – 艾爾文 / Alvinist https://alvinist.com 質感系 3C 科技家電媒體 Fri, 03 Nov 2023 10:17:01 +0000 en-US hourly 1 https://wordpress.org/?v=7.0 https://alvinist.com/wp-content/uploads/cropped-Logo-For-Website_小圖-32x32.png Wi-Fi – 艾爾文 / Alvinist https://alvinist.com 32 32 台灣才剛通過 Wi-Fi 6E 結果 Wi-Fi 7 就快來了？ https://alvinist.com/tech_appliance/all-about-wifi-7/ https://alvinist.com/tech_appliance/all-about-wifi-7/#respond Fri, 03 Nov 2023 10:14:44 +0000 https://alvinist.com/?p=1625 今（2023）年 8 月台灣才終於修好法案，開放部分 6GHz 的頻段（5,945 – 6,425MHz，共 480 MHz），讓 Wi-Fi 6E 得以登陸台灣。

小知識：台灣 6GHz 開放過程

簡單來說就是 2.4GHz 和 5GHz 不夠用了

以往台灣只有 Wi-Fi 6，支援 2.4GHz 和 5GHz，但眾所周知，隨著越來越多 Wi-Fi 設備，還有未來的創新應用如 AR、VR、8K 串流等的出現，這兩個本身就容易被干擾的頻段，也難免產生壅塞。

Wi-Fi 6E 的 E（Extension，延伸之意）就是指 6 GHz 這個頻段。以美國 FCC 的規定來看，6 GHz 是從 5,925 – 7,125MHz 之間的頻段，允許高達 1,200 MHz 的額外頻譜，也因為幾乎沒有重疊或干擾，所以可以帶來更多的頻寬、速率及低延遲。

遲遲不修法，台灣怎麼跟得上世界

另外，只要有 Wi-Fi 功能、牽涉到頻率的設備都要經過 NCC 審核才能上市，之前有新聞報導 Meta 的 VR 裝置 Quest Pro，因為支援台灣還沒開放的 6GHz（Wi-Fi 6E）所以卡在海關，後來 Meta 修改軟體把特定頻段關掉再送審，才順利進來。

因此就出現很多聲音，希望政府修法以跟上世界的潮流——開放 6 GHz 的頻段。

數發部終於動起來

台灣的數位發展部是在今年初決定開始要啟動 6GHz 頻段開放計畫的，該計劃正式的名稱叫做「6 GHz（5,925-7,125MHz）頻段資源規劃供免執照使用」政策，主要要解決兩件事，一是要修法，也就是「中華民國無線電頻率分配表」，二是要提出配套措施，也就是「無線電頻率供應計畫」，讓原本使用 6GHz 組織或單位不會被干擾。

負責的各部會研議了幾個月後，終於在 4 月 29 日提出修正草案預告，並公開徵詢各界意見，包括 Wi-Fi 聯盟、IEEE 802.11 委員會、高通、蘋果、台灣三大電信公司，甚至還有美國在台協會和美國商會，最後在 7 月 6 日公告結果。然後在一個多月後的 8 月 25 日正式公告修正案，也就是通過了。

以下簡單整理公告的頻段

  • 5,850-5,925MHz（總頻寬 75MHz）：供車聯網使用
  • 5,925-5,945MHz（總頻寬 20MHz）：參考歐盟作法，預留作為護衛頻段
  • 5,945-6,425MHz（總頻寬 480MHz）：給我們一般市井小民的 Wi-Fi 6E 設備用的
    • 原文是寫說「供低功率無線資訊傳輸設備（U-NII）等低功率射頻器材在室內/外於不得干擾合法通信且須忍受合法通信干擾之條件下使用。」
    • 同時參採歐盟與美國規範，禁止遙控無人機於此頻段使用
  • 6,425-7,125MHz（總頻寬 700MHz）：為創新實驗頻譜，供行動通信、免執照低功率無線資訊傳輸設備等低功率射頻器材測試實驗網路之用

通過後 Wi-Fi 6E 就可以用了嗎？

發射端與接收端都需要支援 Wi-Fi 6E 才可以。由於先前台灣未開放 Wi-Fi 6E，廠商通常會在軟體層面將這個頻段鎖起來，所以就算海外版支援 Wi-Fi 6E 的裝置，台灣販售的機型販售都無法使用，後續等待向 NCC 提出申請，通過驗證後才能開放使用。

NCC 表示他們將修正器材的技術規範，審驗實驗室也會根據規範做調整。雖然 WiFi 6E 的新頻段不需要申請執照，但相關產品須符合功率規範，後續包括路由器、手機等產品，都要重新送審驗，符合型式認證才能上市。

但其實在去年，有關 Wi-Fi 7 的消息，早已在網路上盛傳，但直到寫稿的當下，IEEE 其實還沒有正式通過 Wi-Fi 7，也就是 IEEE 802.11be 標準，但各家晶片商及設備商早已有所準備，甚至在去年就出現支援 Wi-Fi 7 的路由器了。

因次，本篇將會幫大家整理 Wi-Fi 7 更新的重點、技術，最後也會談到有哪些設備會支援 Wi-Fi 7，在現階段到底需要等待 Wi-Fi 7，還是直接購買 Wi-Fi 6E 的產品就好。

什麼是 Wi-Fi 7

Wi-Fi 7 是由 Wi-Fi 聯盟（Wi-Fi Alliance）所命名，是即將修定的標準「IEEE 802.11be」的使用者友善簡稱。Wi-Fi 7 和 Wi-Fi 6E 同樣適用於三個頻段，分別是 2.4GHz、5GHz 和 6GHz。

小知識：什麼是 Wi-Fi 聯盟？和 IEEE 又有什麼關係？

無線區域網路（WLAN）主要和兩個組織有關，一是 IEEE 802.11，二是 Wi-Fi 聯盟。

IEEE 802.11 是 IEEE（電機電子工程師學會）底下的一個工作組，主要負責制定無線網路的技術規格。但並非每個採用相同 IEEE 802.11 標準的產品都可以成功互相連接。

因此 Wi-Fi 聯盟在 1999 年由部分無線網路設備的供應商成立，並推出 Wi-Fi 這個商品名稱及認證，確保獲得相同認證的設備之間的可連接性。

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▲ 圖片來源：NTT

在 Wi-Fi 6 發布之前，按照 IEEE（電機電子工程師學會）的命名規範，Wi-Fi 協定版本一直是採用「802.11＋英文字母」 這樣的命名格式，而後為了讓使用者更易於辨識，Wi-Fi 聯盟重新命名了 Wi-Fi 協定。

Wi-Fi 協定版本Wi-Fi 聯盟簡稱
Wi-Fi 7802.11be
Wi‑Fi 6E802.11ax
Wi‑Fi 6802.11ax
Wi‑Fi 5802.11ac
Wi‑Fi 4802.11n

Wi-Fi 7 最直接的好處就是「快，還要更快」

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▲ 來源：TP-LINK

如果說 Wi-Fi 6 是因應越來越多需要連線至 Wi-Fi 的設備而生；那麼 Wi-Fi 7 肯定是為了速度而誕生，因為它才是真的有好好利用 6GHz 的超大頻寬，從 Wi-Fi 6E 的 160Mhz 提升至 320Mhz（當然，實際頻寬和有幾個可以用還是要依照各國法規而定）。

再加上技術的更新，以 Intel 提供的數據來說，基地台端的數據量最高可達 36Gbps，也有資料是寫 46 Gbps，但無論是哪個，對比 Wi-Fi 6 / 6E 的 9.6Gbps 都是巨大提升；電腦端的數據量則是 5.8Gbps，是 Wi-Fi 6 / 6E 的 2.4Gbps 的兩倍。

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▲ 來源：Intel，歷代 Wi-Fi 在 PC 端及基地台端的數據量比較

Wi-Fi 7 的更新

歷代 Wi-Fi 表格

Wi-Fi 4Wi-Fi 5Wi-Fi 6Wi-Fi 6EWi-Fi 7
發行時間20072013201920212024 (預計)
IEEE 標準802.11n802.11ac802.11ax802.11ax802.11be
最大數據速度1.2 Gbps3.5 Gbps9.6 Gbps9.6 Gbps46 Gbps
頻段2.4 GHz, 5 GHz5 GHz2.4 GHz, 5 GHz2.4 GHz, 5 GHz, 6 GHz2.4 GHz, 5 GHz, 6 GHz
頻寬20 MHz, 40 MHz20, 40, 80, 80+80, 160 MHz20, 40, 80, 80+80, 160 MHz20, 40, 80, 80+80, 160 MHz高達 320 MHz
調變64-QAM256-QAM OFDM1024-QAM OFDMA1024-QAM sOFDMA4096-QAM OFDMA
MIMO4×4 MIMO4×4 MIMO DL MIMO8×8 UL/DL MU-MIMO8×8 UL/DL MU-MIMO16×16 UL/DL MU-MIMO
RU––RURUMulti-RUs
MAC––––MLO

【新技術】MLO 多重連接模式

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▲ 來源：TP-LINK

以往只能連上同一個 Wi-Fi 的 2.4GHz 或 5GHz 其中一個，當頻段訊號差時，就要手動或自動切換，無法順暢使用。現在 WiFi 7 可以同時連上兩個不同頻段，保有備用頻段的好處就是連接的穩定性會提升，降低延遲。

台灣才剛通過 Wi-Fi 6E 結果 Wi-Fi 7 就快來了？ 次世代無線網路Wi Fi 7是什麼？比現有Wi Fi 6 6E厲害在哪？該換Wi Fi 7路由器嗎？讓TP Link產品經理告訴你 2 11 screenshot
▲ 來源：TP-LINK

另外就是速度上的提升，因為所有連上的頻段都可以進行資料傳輸，不再受限於單一頻段的理論上限，舉一個大略的例子來說明，你正在下載一個檔案，如果用 6GHz 可以跑 1Gbps，用 5GHz 可以跑到 700 Mbps，MLO 讓你可以結合兩個頻段，總共可以跑出 1.7 Gbps。同樣的，對降低延遲也有幫助。

台灣才剛通過 Wi-Fi 6E 結果 Wi-Fi 7 就快來了？ intel MLO
▲ 來源：Intel，MLO 技術的兩個優勢

【升級】320MHz

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▲ 來源：TP-LINK

如同上面所說，Wi-Fi 7 解放了 6GHz 的大頻寬，從 Wi-Fi 6E 的 160Mhz 提升至 320Mhz。

簡單的比喻就是，車道變得更多，自然能讓更多車同時行駛。

小知識：6GHz Wi-Fi 的特性

更小範圍，但速度更快

6GHz 更高的工作頻率，代表更快的資料傳輸速度，但 6GHz 的 Wi-Fi 範圍相對 5GHz 就更短了。根據波的物理性質，較高頻率的無線訊號，無論是遇到障礙物或是傳送距離增加，速度都會下降得更快。

因此，使用 6 GHz 的 Wi-Fi 6E / 7 更適合較短的距離、高數據傳輸需求和需要低延遲的應用，如 VR/AR、8K 串流影音和其他物聯網設備。

更精準的定位

6 GHz 更寬的頻段將提供更精準的定位，例如：掃地機器人將可以利用寬頻段來實現室內定位的功能。

舊設備干擾更低

不會與前幾代 Wi-Fi 的 2.4GHz、5GHz 產生干擾。

【升級】4096(4K)-QAM OFDMA

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▲ 來源：TP-LINK

QAM（正交振幅調變）是廣泛用於 802.11 Wi-Fi 標準，將數字封包轉換為可用無線傳輸數據的模擬訊號。對比於 Wi-Fi 6E 的 1024(1K)-QAM，Wi-Fi 7 將每個乘載的數據量從 10bits 提升為 12bits，達到 4096(4K)-QAM，理論上可以快 20%，對於壓縮率更低的 8K 串流影音、需要低延遲的 FPS 競技遊戲，或是實況、直播都更為順暢。

用貨車來比喻，就是從小貨車換成大貨車，可以載更多貨物。

台灣才剛通過 Wi-Fi 6E 結果 Wi-Fi 7 就快來了？ intel 320 4K QAM
▲ 來源：Intel，Wi-Fi 7 的 320 MHz 和有所升級成 4K QAM 的調頻技術

OFDMA 則是 Wi-Fi 6 就加入的功能，更傳統的 Wi-Fi 5，基地台一次只能傳輸一個數據到一個無線設備，因此若同時有多個裝置想要連上無線網路傳送數據，必須互相競爭取得傳輸空間。

每輛車從只能裝載一個目的地的貨物，變成可以裝不同東西，然後影分身到不同目的地。

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台灣才剛通過 Wi-Fi 6E 結果 Wi-Fi 7 就快來了？ ofdma

OFDMA 雖然可以向下兼容的舊的 Wi-Fi 規格，但那些舊的 Wi-Fi 並不會依照 OFDMA 的方式運行，而且依然會佔據整個頻段。假設你家中有使用 Wi-Fi 4 的裝置，那其他裝置就被迫必須排隊等待。所以直到你將家中所有設備都升級成 Wi-Fi 7，否則並不會有太大的差別。

【升級】16×16 MU-MIMO

對於家中越來越多 Wi-Fi 設備，MU-MIMO 可允許基地台同時與多個設備連結和傳輸，不用等待另一個設備接收到資料後才輪到下一個，因此可以加快傳輸效能。

  • Wi-Fi 5 的 MU MIMO 僅適用於下載，且只有 4 個空間流
  • Wi-Fi 6 可以同時支援上傳和下載，有 8 個空間流
  • Wi-Fi 7 增加到 16 個空間流，與 WiFi 6 的理論數據相比，物理傳輸速率翻倍
小知識：OFDMA 和 MU-MIMO 聽起來怎麼這麼像

OFDMA 和 MU-MIMO 是相輔相成的技術

  • OFDMA：低頻寬應用程式，如 IoT 感應器、即時通訊
  • MU-MIMO：高頻寬應用程式，如語音通話、4K 影音串流

但是以現在消費級的 Wi-Fi 6E 路由器，就連 TP-Link 即將在台推出，要價 500 美金的昂貴路由器 Archer AXE300，也只有 4×4 MU-MIMO，根本也沒有完整使用 Wi-Fi 6E 的能力。另外，手機、筆電等，通常也只支援 2×2 MU-MIMO。

【升級】Multi-RU

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▲ 來源：TP-LINK

在 Wi-Fi 6 上每一個使用者只能分配到一個 RU（資源單位），可以看到在 Wi-Fi 6 總共分為三個 RU，但 RU 的分配是基於整個標準的算法而定，所以當分配出三個 RU 之後，如果只有兩名使用者，顯然有一個 RU 就會遭到浪費。

但 Wi-Fi 7 通過把 RU 技術升級成 Multi-RU，允許使用者同時選擇多個 RU。假如使用者１對於流量有很大的需求，那 Wi-Fi 6 中這些閒置的 RU 都可以分配給他使用，可以更加充分的利用現有的頻段資源。

【新技術】Preamble Puncturing

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▲ 來源：TP-LINK

在 Wi-Fi 6 時，可能在辦公大樓或是訊號較複雜的環境裡，干擾會較為明顯，原因是部分頻段有多台設備都在使用，這些頻段就被稱為壅塞的頻段，像上圖中的紅色「不可用的部分」。在 Wi-Fi 6 中這些頻道就像道路中的路障一樣，一但出現，後續的頻段就無法被使用，所以 Wi-Fi 6 就無法盡可能接近理想中的標準速率。

但在 Wi-Fi 7 中，透過 Preamble Puncturing 技術，可以跨過這些干擾，讓後續的頻段也能被充分使用。

如果將干擾比喻成石頭，Preamble Puncturing 就是讓水流可以繞過這些石頭，並在另一端再次匯集。

台灣才剛通過 Wi-Fi 6E 結果 Wi-Fi 7 就快來了？ intel multi ru puncturing
▲ 來源：Intel

支援 Wi-Fi 7 的設備

支援 Wi-Fi 7 的路由器已經陸續出現，包括 TP-Link、Asus、Netgear、小米。搭載 Intel Wi-fi 7 的網卡 BE200 的筆電或主板也將可以支援。

至於手機方面，使用高通在去年發布的無線網路晶片 FastConnect 7800 的手機都可以支援，像是三星 S23 Ultra、小米 13 Pro 就已經支援，只是現在就是被鎖在 Wi-Fi 6/6E，一但 Wi-Fi 7 正式登場、各國政府法規開放後，透過 OTA 更新即可支援。

需要等待 Wi-Fi 7 嗎

Wi-Fi 7 尚未正式發布，而且現階段支援它的設備很少，如果你非常喜歡 Wi-Fi 7 的新功能，你當然可以等，然後做出這筆投資。但即使 Wi-Fi 7 正式發布，可能也要等數月甚至數年才能看到它的優勢。

還有，最好等到 Wi-Fi 聯盟開始認證 Wi-Fi 7 路由器後再購買，這樣才能確定路由器完全符合最終標準。在這之前，Wi-Fi 7 路由器應該都超貴的，就算買了，支援其新功能的無線設備也很少。

所以，在台灣的大家都知道該怎麼做了吧——Wi-Fi 7 正式發布的前一年，兩年前發布的 Wi-Fi 6E 才剛在台灣通過；同理，當 Wi-Fi 8 正式出現時，大概就是 Wi-Fi 7 的進場好時機了（？

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