宅家防疫WFH推升需求　Wi-Fi 6引爆全新無線體驗

新冠肺炎疫情一波波襲擊全球各地，2021年上半年台灣也面臨不小衝擊，整個世界無論在日常生活或是經濟活動彷彿陷入了停滯狀態。唯獨無線通訊需求不受疫情而中斷，反而因疫情的影響改變人們生活方式，快速推升在家上班、在家上學等宅經濟需求。遠距工作、在家學習及影片串流、追劇、遊戲等居家休閒活動對於網路流量需求大增，家居網路頻寬及網路設備的不足，嚴重限制使用。隨著疫情延燒，在家時間拉長促使家用寬頻需求大幅攀升，依據中華電信、有線電視業者統計，近期用戶升級300Mbps高速用戶成長58%，家用網路設備也連帶成長三倍以上。 

對大多數網路用戶來說，Wi-Fi最重要的不外乎是「快速」及「穩定」。本文將透過三項嶄新的主流Wi-Fi無線新技術，Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E及Easy Mesh無線網路系統的介紹，讓讀者快速且深入了解改善上網品質不僅是升級網路頻寬，聰明選擇Wi-Fi設備並搭配妥善的配置，才能擁有最大頻寬的享受。

台灣疫情從2021年五月下旬開始進入三級警戒，許多家長忙著採購筆電、平板及桌上型電腦等上網設備，加上家長們在家工作的電腦設備，家中一下子多出許多上網裝置，且多數為需支援即時影音串流的應用。在這情況下，儘管網路頻寬已升級，網路速度還是不夠快，連線品質依舊頻頻出現狀況。當連線裝置不斷增加的硬需求在每個家庭中上演，是時候該重新檢視家中Wi-Fi分享器及Wi-Fi路由器是否符合使用或升級汰換。

一般使用者遭遇網路收訊不佳時，可透過改變路由器擺放位置來改善訊號品質，例如擺放在收納櫃或靠牆，易因過多遮蔽物而影響天線發射涵蓋率及穿透率。而進階網路頻段配置，2.4GHz、5GHz及未來可能會開放的6GHz，對一般家用戶來說，更顯複雜難懂，導致選用及升級路由器時，無法正確依照家用終端設備的應用情形來挑選合適的產品。以目前普及的家用路由器標準Wi-Fi 5(802.11AC)為例，家庭用戶一般認知當網路品質卡關時，切換至5GHz頻段往往能獲得改善。原因除5GHz頻段傳輸速度及頻寬高於2.4GHz外，更因家中多數的無線裝置都運作在2.4GHz頻段上，將使用裝置配置錯開，即能避開訊號干擾。然而，智慧家庭產品隨著近幾年安裝的便利性提高，每個家庭使用數量快速激增，包含智慧門鈴、攝影機、門窗感應器、掃地機器人及智慧家電應用，因此容易導致2.4GHz訊號出現壅塞。 

新世代Wi-Fi 6大頻寬滿足WFH在家工作無線網路需求

新世代Wi-Fi 6(802.11AX)技術於2018年問世，自2019年起iPhone 11、三星等國際智慧手機均內建Wi-Fi 6，同時筆電新機標配Wi-Fi 6規格，全球支援Wi-Fi 6的終端設備急速攀升。隨著疫情升溫，在家工作、線上學習及網路娛樂等終端需求帶動下，迎來大波Wi-Fi 6新機換機潮，Wi-Fi 6正式進入消費者家庭及企業。

新一代Wi-Fi 6的支援頻寬，相較於Wi-Fi 5的80MHz頻寬，提升至160MHz。通道頻寬加倍，也讓傳輸量達9.6Gbps。相較於Wi-Fi 5(802.11AC)，資料傳輸量提升了40%。而成就Wi-Fi 6的另外兩個關鍵技術，分別是MU-MIMO多用戶使用效率，以及OFDMA頻寬使用效率的改善。在過去Wi-Fi 5 Wave2的AP最多可同時向4個終端共用下行的MU-MIMO資料封包。最新技術規格Wi-Fi 6不僅擴增至8個終端共用下行，且同時支援上行的MU-MIMO。在視訊會議對網路高影音品質需求，及兼顧其他家人上網需求下，Wi-Fi 6路由器即可發揮MU-MIMO上、下行傳輸處理能力，可同時支援多達8個不同無線裝置的資料傳輸，將無線裝置分配在適當的頻道中。讓WFH的家長，在進行網路視訊會議，同時孩子進行線上學習以及進行網路遊戲連線時，都可以順利使用順暢的連線。

Wi-Fi 6採用的OFDMA調變技術，主要優勢在於把各種大小的資料封包組合在一起進行傳輸，進而提升系統頻寬使用效率。OFDMA的概念不同於MU-MIMO擴增更多使用者的支援，而是將傳輸的頻道切分為多個小單位。過去使用Wi-Fi 5進行傳輸時，當家中同時間有人瀏覽Instagram，有人正在用line通訊聊天，以及觀看YouTube影片，Wi-Fi都會給予一樣的資源每次傳輸一項。而Wi-Fi 6提出的OFDMA技術，可依照使用情況進行調配，同時傳輸不同的網路應用。提升網路傳輸的效率。

現今智慧生活家電應用廣泛，因此Wi-Fi 6也針對此需求加入TWT(Target Wake Time)目標喚醒時間技術。在過去Wi-Fi 4/Wi-Fi 5產品，其存在高耗電及待機時間短的缺點。現今Wi-Fi 6導入許多先進省電技術，例如TWT目標喚醒時間技術，可以設定喚醒終端裝置的時間，其餘時間終端裝置都處於待機狀態。透過定義每個裝置的不同喚醒時間，只在裝置有需求時喚醒裝置，進而達到延長IoT終端待機時間，以及降低電力消耗問題。不但有效節省行動終端的耗電，也延長終端設備使用時間與電池壽命，不只讓即時影像傳輸速度更快，也透過TWT省電技術，讓智慧門鈴的電池使用時間延長，提供更好的使用者體驗。

下世代Wi-Fi 6E三頻極致潮流即將來臨

IEEE與Wi-Fi Alliance專家於2020年提出下世代Wi-Fi 6E技術規格，E代表「Extended」新的6GHz頻段，擴展了目前Wi-Fi 6只能提供的2.4GHz和5GHz頻段。透過提供更多的頻譜、更寬的頻段以及更高的頻率，讓Wi-Fi在實際應用上擁有更多的彈性以及想像空間。美國聯邦通訊委員會(FCC)也率先核准6GHz頻段供Wi-Fi使用。現今走入智慧家庭的時代，多數的家用無線設備舉凡監視器、門窗感測器、煙霧偵測器以及智慧微波爐、智慧冰箱等家電都藉由Wi-Fi、藍牙、Z-Wave及ZigBee等低傳輸功率協定，同時運行在2.4GHz頻段上，造成頻段壅塞干擾以及視訊語音傳輸延遲等困境。同樣的在日常生活中民眾需求連接大量的無線設備，如商場及學校等公眾場合，已被廣泛使用的5GHz頻段上也同樣發生網路壅塞的問題。因此新增的6GHz頻段，形同在原有的馬路上進行拓寬一般，降低了馬路的負擔，不但讓車行走的更加順暢也提高了車子的載運量。

新拓展的6GHz頻段彼此不重疊沒有干擾，且不支援向前相容，意即僅限支援Wi-Fi 6的設備來使用6GHz頻段，因此可避免Wi-Fi連線時所造成的擁擠困擾，以及大幅降低穩路延遲的狀況，使得壅塞感最小化。前述新一代Wi-Fi 6開啟160MHz頻道，支援通道數為兩個。而Wi-Fi 6E不但額外開放十四個80Hz通道，還新增前所未有的全新專屬頻道可支援至七個160MHz通道，提供了高達1,200MHz的可使用頻譜。以更快的速度同時進行更多的傳輸，使用者可以享受高畫質影片、遊戲及語音會議。

在美國FCC率先開放1200MHz的6GHz頻譜供Wi-Fi使用之後，英國、歐洲、南韓、阿拉伯聯合大公國及智利也已跟進開放6GHz供Wi-Fi使用。而包含台灣、日本、加拿大、墨西哥及秘魯等國也快速在推進開放6GHz頻道使用授權。國內外數家晶片廠也早於2020年起積極與相關業者如明泰科技合作開發使用6GHz頻段，以及支援160MHz超寬頻道的Wi-Fi 6E路由器設備，預計於2022年初開始量產出貨，可預見市場對於Wi-Fi 6E新技術相當看好。2021年於終端消費電子設備上也來勢洶洶，手機品牌三星、筆電大廠MSI都已推出支援Wi-Fi 6E的消費性電產品。疫情如海嘯般的來襲，導致2020年的網路及設備升級需求急速攀升，加速了Wi-Fi 6的市場涵蓋率，於2021年將逐漸接棒Wi-Fi 5成為Wi-Fi的主流市場。而疫情也改變了人們過往熟悉的生活方式，強化了對網路的依賴性。相信在未來的一兩年內，Wi-Fi 6的強化版本Wi-Fi 6E帶來的Gigabit等級速度以及極低的延遲傳輸，將提供給消費者極致的體驗，徹底展現Wi-Fi 6的優勢和潛力。

Easy Mesh無線網路系統達成網路零死角

Wi-Fi Alliance於2018年，宣布一項名為Easy Mesh的無線認證標準，使得近年來市面上已廣為販售且受消費者喜愛的Mesh方案產品，由一開始的各家晶片廠商的自有Mesh方案，於2018年起進展到可跨晶片互通的Mesh全球標準。此標準定義了不同晶片廠牌的Wi-Fi產品相互連接溝通的協定。

Wi-Fi Alliance於2018年6月推動Easy Mesh R1標準規範，實現多個接入點的基礎網路架構，透過IEEE 1905.1協定，來達成控制器(Controller)與多個來自不同供應商的Wi-Fi接入點(Agent)的同步、啟用、設定及管理。Easy Mesh R1具備連線能力診斷功能，透過診斷結果，引導裝置至較好的無線環境，以及訊號強度和頻段的配置最佳化功能。2019年12月Easy Mesh R2標準基於R1的基礎上完善了Easy Mesh的核心功能，包含頻段引導(Band Steering)、無縫漫遊(Seamless Roaming)、裝置引導(Client Steering)以及自我修復(Self-Healing)等主要功能。透過QoS功能達成流量控制、使用頻段最佳化、增強DFS頻段的使用便利性、提供高品質WAP3加密技術及提供進階診斷功能，以強化用戶的體驗。現今Easy Mesh標準已快速進展至Easy Mesh R3，憑藉著對Wi-Fi 6的支援，提供更高網路流量的服務。其中值得一提的是，Easy Mesh R3藉由Wi-Fi Easy Connect新技術支援，以零接觸方式，透過QR Code的方式將設備安全配置到網路上，免除過往的實體線路安裝配置程序，提升了整體的安裝便利性及運用靈活度。

Easy Mesh標準在短短幾年內由R1一路推升至R3，搭配Wi-Fi技術標準的發展，已從Wi-Fi 4(802.11n)支援至新一代主流的Wi-Fi 6(802.11AX)標準。Wi-Fi 6無線產品搭配Easy Mesh網狀網路架構，透過不斷提升技術架構，來提供更好的使用者聯網體驗。讓整體的傳輸數度不僅更快、訊號範圍更廣、也提供更穩定的傳輸品質，使Wi-Fi網路涵蓋了家庭的每個角落，滿足了防疫期間的大量網路頻寬需求，也兼顧私人隱私空間，提供了全面覆蓋的室內及室外空間的高品質無線網路體驗。

(本文作者為明泰科技寬頻網路事業處產品規劃部專案經理)