第343期

Wi-Fi 6問世,與5G是敵是友?

5G 是這一年來最熱門的科技詞彙,但你知道還有 Wi-Fi 6的存在嗎?

Wi-Fi 6問世,與5G是敵是友?

記者 彭麗伃 報導  2020/10/18

從2020年開始,各大電信業者紛紛宣布打入5G市場,許多消費者想將自己的手機汰舊換新時,也將5G的電信資費方案納入考量。於此同時,光纖寬頻與Wi-Fi 6的搭配悄然問世,在「網路擂台」上,5G和Wi-Fi 6兩位選手各有支持者,許多評論、聲音開始浮上檯面。看到這裡,你應該滿頭都是問號:「Wi-Fi 6?Wi-Fi竟然還有分代數?」、「Wi-Fi 6跟5G有什麼關係?」,要消除這些問號,得先了解5G和Wi-Fi 6到底是什麼。

Wi-Fi 6和5G。(圖片來源/彭麗伃 製)
 

5G毫米波 快速連線連結多

2019年,工研院產科國際所(ISTI)通訊與智慧聯網系統研究部產業分析師陳梅鈴發表了一篇《從電信業者之角度看5G應用方向》的論文,預告加入5G的未來將會如何發展。而2020年初,第十五屆KKBOX風雲榜和電信商合作,打造首次的「5G異地共演」,讓八三夭和玖壹壹的歌迷一睹風采,享受零時差的音樂合作,這也讓5G的技術被更多人看見。

5G的全名為「第五代行動通訊標準」,美國無線產業協會(Cellular Telecommunications Industry Association,CITA)表示 ,5G 的速度是4G LTE的100倍,能夠更快速的上傳、下載影音和圖片。於目前的發展下,5G改進實時連接的能力,以三大優點:資料傳輸高速度、訊號來往低延遲以及可連結大量不同裝置為前提,進而發展出全新的服務。根據台灣大學計算機及資訊網路中心程式組幹事曹桂漪在《計算機及資訊網路中心電子報》所寫:「5G每平方公里預估可支援上百萬個裝置,未來的應用可更加多元,有望達到萬物聯網的境界。」

2019跨年夜,台灣首場「5G跨年演唱會」。(圖片來源/彭麗伃 攝)

然而,5G雖然可以支援百萬個裝置,但5G基地台發出的毫米波十分容易受到干擾。從物理的角度去看,頻率越高、波長越短、穿透性強,繞射能力卻越弱,所以毫米波遇到阻礙物較不懂得繞道而行,而是選擇「硬碰硬」,這樣的特性使得訊號被削弱。另外,一座5G的基地台發射訊號的涵蓋率比起4G來得更小,因此需廣設基地台,才能避免斷訊、降速的問題發生。但正如同中華電信董事長謝繼茂在《經理人》報導中所說:「光是5G基礎設施建置費用,可能就是4G的三倍。」所以若要打造零時差的網路世代,還需電信商、設備商與政府三方共同攜手打造。
 

雙技術下的Wi-Fi 6 省電最有感

Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance,WFA)從原本採用a/b/g/n/ac/802.11 a的複雜命名方式,改為更簡單易懂的數字序列,最新的第六代名稱即為Wi-Fi 6,這樣的命名,讓消費者能夠更清楚自己選用的規格和速度為哪一等級。

我們常看到Wi-Fi後面跟著一串數字2.4GHz、5GHz,這些數字代表頻段,數字越大頻段越大,而他的波長也較短、繞射能力弱、穿透能力強。簡單來說,2.4GHz提供更大更廣的Wi-Fi範圍,卻有較弱較慢的訊號,5GHz則反之。而Wi-Fi 6採用2.4GHz和5GHz的雙頻機制,更大的特點在於運用最新的正交頻分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)和多使用者多重輸入多重輸出(MU-MIMO)的技術。假如把數據傳輸想像成國慶連假正在塞車的高速公路,OFDMA 技術就像是把高速公路擴充成五百條車道,能使貨車、轎車同時順暢行駛、不阻塞。換句話說,你可以在用手機打開Facetime與朋友大聊特聊的同時,在筆電上點開Netflix觀看節目,影片也不會跑出惱人的轉動圈圈。這兩個技術的結合使Wi-Fi 6相較於Wi-Fi 5提升了80%的傳輸範圍,且多組行動裝置連線時,也能同時進行大量的資料傳輸,不影響其速度。

此外,Wi-Fi 6也加入目標喚醒時間(Target Wake Time,TWT)的機制,不同於Wi-Fi 5讓使用者的裝置不斷冒出「是否要連線」的訊息,Wi-Fi 6會自行感應裝置上是否有資料正在傳輸,讓裝置自行進入待機模式,以節省電源消耗,延長手機、平板、電腦的電池壽命。

簡而言之,綜合上述的技術,Wi-Fi 6能提供更快、更遠、更省電的網路給消費者使用。
 

帶你看5G與Wi-Fi 6 的不同

5G因為具有能將低、中、高頻段的頻譜有效分配的技術,因此和Wi-Fi 6一樣能提供高速、低延遲的網路給使用者。這樣聽起來,5G跟Wi-Fi 6的功能好像差不多,那何必發展出兩套不一樣規格的網路供消費者選擇呢?

依照傳輸範圍來分,5G屬無線網路範圍,使用廣域(Wide Area Network,WAN)技術,而Wi-Fi 6屬區域網路,使用無線區域網(Wireless Lan,WLAN)技術。舉例來說,當你在家中拿手機,連家裡的Wi-Fi看有趣的網路節目,突然有事要出門一趟,離開到一定的距離後,便連不到家中的Wi-Fi,為了繼續享受節目,只能打開手機 5G行動網路服務。從這個例子來看,我們可以知道Wi-Fi是具有區域性的限制,而5G的行動網路,在有收訊的前提之下,都能讓我們暢行無阻。

不過,這樣你又會問,那一直使用5G不就好了嗎?來,試想自己有沒有曾經遇到一種狀況:三五好友中,只有你的行動網路是「吃到飽」的資費方案,你很熱心的開啟熱點,共享網路供他們使用,時間一久,自己的手機變得滾燙無比,不僅耗電快速,還有一種瀕臨爆炸的感覺。如果再加上5G的缺點──穿透性差、易受干擾,在有許多牆壁或遮蔽物的室內空間,其實是弊多於利。

綜觀上述所言,可整理出一句話:「Wifi 6主內,5G主外。」Wifi 6旨在提供特定區域內,多台裝置的連線,供給更多使用者較為穩定的網路做使用,是公司、體育館、百貨公司等公共場所,提供員工、消費者網路的首選。而 5G因為比起Wifi 6擁有更快的速度、更廣的網路涵蓋面積,在高速移動下,訊號容易切換,除了更適合在戶外走動時使用,也適用於許多新興科技如自駕車、無人機、物聯網等的應用。
 

不是互相取代 而是相輔相成

《科技新報》的報導內容中提到Wi-Fi之父,現任Qorvo低功耗無線事業部總經理Cees Links接受採訪時曾說過:「Wi-Fi會存在很久,不會被5G取代。⋯⋯我們每個人都意識到5G很重要,但Wi-Fi的生活應用佔了總體的70%,數據和規模是5G的兩倍,如果全部透過5G連網,電信商需要建設更多基地台,投入更多成本。同時最新Wi-Fi 6技術,將為室內無線網路帶來革新,徹底改變物聯網和智慧裝置。」

Wi-fi無所不在。(圖片來源/Shutterstock

2020年之前,Wi-Fi已隨處可見,在大街小巷裡只要滑開連接Wi-Fi的頁面,就有一長排無線網路等著大家連線。從2020年開始,5G蓬勃發展,我們有望在未來,看到Wi-Fi 6和5G互補其短,一起打造一個「零時差」的世代。

關鍵字:上網、5G、Wi-Fi 6、無線網路、區域網路

縮圖來源:彭麗伃製

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