采用IEEE 802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）產(chǎn)品問世（以其Wi-Fi聯(lián)盟所命名的Wi-Fi 6逐漸為人所知），可謂WLAN又創(chuàng)非凡的里程碑，這組廣泛技術(shù)重新定義了過去25年來的組織LAN。雖然原始傳輸速率（如今已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過1Gbps）仍然是衡量WLAN進(jìn)展的主要指標(biāo)，但單憑此要素不再能滿足現(xiàn)今Wi-Fi的核心需求。更有趣和更重要的指標(biāo)還包括可用性、可靠性和安全性，其中最重要的莫過于產(chǎn)能，能夠處理大量、日益成長(zhǎng)、多樣化，且在許多情況下具有時(shí)間限制的串流流量，如今對(duì)于仰賴穩(wěn)健、持續(xù)且透明的連線能力之員工生產(chǎn)力來說至關(guān)重要。
本文的主要目標(biāo)是探討未來十年Wi-Fi 6如何憑借其主要功能、優(yōu)勢(shì)和技術(shù)，取代前幾個(gè)世代的Wi-Fi。同時(shí)也將檢視采用此技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)，并針對(duì)網(wǎng)絡(luò)和IT管理員現(xiàn)在該做什么以充分利用此重大進(jìn)展提出建議。
此外，本文還將檢視Wi-Fi 6和5G的關(guān)系。雖然Wi-Fi如今定義了組織網(wǎng)絡(luò)的邊緣，且為多數(shù)的室內(nèi)，甚至許多校園和公用環(huán)境中全體使用者和應(yīng)用的首選存取方式，但5G行動(dòng)數(shù)據(jù)的出現(xiàn)確實(shí)引發(fā)一些問題，這對(duì)所有的IT和網(wǎng)絡(luò)管理員都非常重要。也許，Wi-Fi 6和5G之間的合作關(guān)系大于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，本文稍后將針對(duì)這一點(diǎn)提出分析。
Wi-Fi技術(shù)承先啟后
有鑒于龐大且持續(xù)成長(zhǎng)的流量，Wi-Fi顯然是主要的室內(nèi)組織（和住宅）網(wǎng)絡(luò)連線的選項(xiàng)。此外，它還遍及商業(yè)（如零售）環(huán)境和許多高人口密度的室外場(chǎng)所。這樣的成果背后是由于IEEE 802.11工作小組持續(xù)運(yùn)用無線和半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步不斷提高標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而使產(chǎn)品持續(xù)提供現(xiàn)今和往后員工生產(chǎn)力不可或缺的成效（表1）。雖然Wi-Fi 6的核心技術(shù)很復(fù)雜，但每一代Wi-Fi所展現(xiàn)的進(jìn)步已證明其數(shù)十年來部署于全球的價(jià)值。
即使Wi-Fi 6延續(xù)了長(zhǎng)期以來每個(gè)新WLAN標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)，也就是提升單一資料串流輸送量—例如，假設(shè)是40MHz的通道，單一Wi-Fi 6串流可較前一代標(biāo)準(zhǔn)提高原始輸送量（287vs.200Mbps）達(dá)43.5%—這也是Wi-Fi 6轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍?duì)特定設(shè)施使用者共享存取的關(guān)鍵動(dòng)機(jī)，以改善他們的體驗(yàn)品質(zhì)（Qualityof Experience, QoE），并透過將整體延遲減至最低來達(dá)成目的。更高的頻譜效率（每個(gè)頻率、時(shí)間及空間單位若使用MIMO能成功傳輸更多位元數(shù)），以及該頻譜的有效和高效共用是現(xiàn)今達(dá)成最佳產(chǎn)能的關(guān)鍵。Wi-Fi 6的優(yōu)勢(shì)如圖1所示。
圖1 本測(cè)試結(jié)果顯示W(wǎng)i-Fi6改善產(chǎn)能的能力。不像前幾代，即使流量成長(zhǎng)，使用者的輸送量仍然維持不變
Wi-Fi 6關(guān)鍵五技術(shù)進(jìn)展?jié)M足當(dāng)代需求
Wi-Fi 6延續(xù)Wi-Fi的悠久傳統(tǒng)，采用非常復(fù)雜的無線電和半導(dǎo)體技術(shù)，并將其用于低成本、小巧、節(jié)能且可靠的元件，適用于廣泛裝置和應(yīng)用。Wi-Fi 6奠基在802.11n（Wi-Fi 4）首創(chuàng)的技術(shù)，在此情況下采用了MIMO和正交分頻多工（Orthogonal Frequency-DivisionMultiplexing, OFDM），以及額外的空間串流、多使用者M(jìn)IMO（Multi-User MIMO,MU-MIMO），和802.11ac（Wi-Fi 5）的波束成形。然而，Wi-Fi 6實(shí)際上卻是遠(yuǎn)超乎其前身的大躍進(jìn)，具備以下關(guān)鍵創(chuàng)新：
正交分頻多重存?。∣rthogonalFrequency-Division Multiple Access, OFDMA）
此技術(shù)使多位使用者得以在AP到用戶端裝置的單一傳輸中，分別被分到現(xiàn)有總頻寬的一部分。由于任何既有的使用者可能僅需既定單一傳輸?shù)模ㄐ。┎糠州斔土考纯桑虼薕FDMA能提高效率并將延遲減至最低。
1024-QAM
正交振幅調(diào)變（QAM）是一種經(jīng)過驗(yàn)證的技術(shù)，用于高效的資訊通訊。搭配1024-QAM，在特定傳輸過程中，最多可發(fā)送10位元資訊，同樣能提高效率和產(chǎn)能。
雙向MU-MIMO
這種創(chuàng)新技術(shù)讓AP得以同時(shí)接收多個(gè)用戶端的傳輸，進(jìn)而補(bǔ)足Wi-Fi 5中開創(chuàng)的下游技術(shù)。
BSS著色
此技術(shù)讓特定傳送器得以判定相同通道上的鄰近訊號(hào)是否為干擾源，而非假定每種情況都是。
目標(biāo)喚醒時(shí)間
這種對(duì)現(xiàn)有節(jié)能協(xié)定的增強(qiáng)，應(yīng)能大幅增進(jìn)行動(dòng)裝置的電池壽命，這是眾人所期待的成果。
源于上述創(chuàng)新的關(guān)鍵新興主題是并行處理—盡管Wi-Fi以往曾提供特定時(shí)段、特定通道的單一傳送器和單一接受器之間的序列連線，Wi-Fi6反而將重點(diǎn)放在（始于Wi-Fi 5的MU-MIMO）共用和平行/同時(shí)存取。最終結(jié)果就是可用產(chǎn)能受到充分利用，這對(duì)滿足當(dāng)今和未來的流量需求至關(guān)重要。
Wi-Fi高流量/低延遲驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)需求
檢視今日Wi-Fi安裝中所示的需求本質(zhì)時(shí)，達(dá)到最佳產(chǎn)能尤為重要。首先，有越來越多的使用者群體，通常各自配備了多個(gè)BYOD手機(jī)、平板電腦和筆記型電腦。如2018年的思科（Cisco）視覺網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，便顯示業(yè)界所用的行動(dòng)裝置數(shù)量將在2022年達(dá)到123億臺(tái)，即12%的年復(fù)合成長(zhǎng)率（CAGR）。這些裝置中，每一臺(tái)通常都同時(shí)執(zhí)行多款應(yīng)用程式，作為行動(dòng)整合通訊設(shè)施的一部分，像電話語(yǔ)音和視訊串流，其所需流量有時(shí)間限制，因此都需要將網(wǎng)絡(luò)延遲減至最低。媒體能力也是流量的核心驅(qū)動(dòng)因素，例如視訊串流最少可能需要兩個(gè)高達(dá)40~80Mbps左右的全幀4K流量；因正在布建或組態(tài)錯(cuò)誤造成的壅塞、無線射頻干擾，或無效Wi-Fi部署所致的任何延遲都會(huì)導(dǎo)致QoE不佳，進(jìn)而令使用者失望且未達(dá)最佳的生產(chǎn)力。而若任何網(wǎng)絡(luò)都無法確保一般使用者的生產(chǎn)力，那么它顯然無法提供所需的價(jià)值。
現(xiàn)在再將迄今尚被低估的來源—物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things, IoT）持續(xù)成長(zhǎng)的需求納入考量。本文認(rèn)為，Wi-Fi將成為無線物聯(lián)網(wǎng)連接最熱門的選擇，因?yàn)楦鞔蠼M織可利用已有的基礎(chǔ)架構(gòu)來提供環(huán)境控制、能源管理和實(shí)體安全，包括自動(dòng)化視訊監(jiān)控等應(yīng)用。雖然特定物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的個(gè)別節(jié)點(diǎn)可能只會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的輕微負(fù)載，但所有此類來源的總需求往往很可觀，而某些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也確實(shí)很耗費(fèi)頻寬。而物聯(lián)網(wǎng)的成長(zhǎng)，伴隨著始終存在且不斷增加的整體網(wǎng)絡(luò)流量形式，實(shí)為未來幾年Wi-Fi 6將被組織網(wǎng)絡(luò)加速采用，并成為主流的關(guān)鍵理由。根據(jù)思科的VNI，使用Wi-Fi的物聯(lián)網(wǎng)將在2022年以前位居50%以上的全球聯(lián)網(wǎng)裝置的核心。
當(dāng)再納入擴(kuò)增和虛擬實(shí)境（AR/VR）等快速崛起、高流量需求的應(yīng)用時(shí)，不難了解光是滿足應(yīng)用程式需求，為何能以非常顯著的步調(diào)推動(dòng)W-Fi 6的采用。
Wi-Fi 6/5G優(yōu)勢(shì)兼具
在Wi-Fi的世界和電信業(yè)者的行動(dòng)電話通訊之間總有一種微妙的緊張關(guān)系。乍看之下，Wi-Fi專注于室內(nèi)寬頻服務(wù)，其中特定設(shè)施的負(fù)責(zé)人或經(jīng)營(yíng)公司提供網(wǎng)絡(luò)。行動(dòng)數(shù)據(jù)系由電信業(yè)者提供，以往它利用的都是涵蓋通訊服務(wù)區(qū)域和用戶端之間、半徑長(zhǎng)達(dá)數(shù)公里的服務(wù)區(qū)域，且過去均著重語(yǔ)音甚于資料。
但如今，筆者發(fā)現(xiàn)Wi-Fi和行動(dòng)數(shù)據(jù)之間不只在核心技術(shù)，也在任務(wù)上有著廣泛重疊。兩者均為寬頻，同時(shí)均對(duì)所有應(yīng)用提供支援，從電子郵件和Web存取，到有時(shí)間限制的語(yǔ)音和視訊，再到物聯(lián)網(wǎng)，無所不包。而作為最新但仍在崛起的行動(dòng)數(shù)據(jù)之化身，5G完成了從室內(nèi)電話增強(qiáng)到全I(xiàn)P寬頻連線，且長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年之久的行動(dòng)數(shù)據(jù)技術(shù)演進(jìn)，進(jìn)而取代了室內(nèi)電話。
這或許不足為奇，但Wi-Fi 6和5G在規(guī)格上非常相似，兩者均提供1+Gbps的輸送量，在基礎(chǔ)技術(shù)和整體系統(tǒng)架構(gòu)上也非常相似。Wi-Fi開創(chuàng)了Microcell的概念—存取點(diǎn)間隔數(shù)十公尺，并以有線LAN互聯(lián)和驅(qū)動(dòng)，部署方便。如上所述，行動(dòng)電話通訊以往都致力于昂貴的大型通訊服務(wù)區(qū)域，并配有高聳基地臺(tái)，但5G將以小型、便宜的Microcell部署在人口密度高的地區(qū)，更像Wi-Fi那樣，其中部分Microcell甚至是透過無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)互連，這種技術(shù)也是由Wi-Fi開創(chuàng)和推廣普及。
因此，Wi-Fi和5G間的根本區(qū)別可簡(jiǎn)化為兩個(gè)簡(jiǎn)單要素。5G主要使用由特定電信業(yè)者購(gòu)買并保留給業(yè)者的授權(quán)頻譜，而Wi-Fi 6將繼續(xù)使用未授權(quán)頻譜，免費(fèi)供符合相關(guān)技術(shù)要求的裝置使用。但是，特定地區(qū)的特定電信業(yè)者通常只能取用幾千萬到幾億赫茲的頻譜，而Wi-Fi約可以利用兩千兆赫茲的頻譜（假設(shè)在6GHz的頻段中FCC尚未分配），且這種頻譜只在短距離內(nèi)管理和重新使用，進(jìn)而增強(qiáng)了整體頻譜效率，并為5G的小型通訊服務(wù)區(qū)域策略提供了明確動(dòng)力。
第二個(gè)區(qū)別是行動(dòng)電話通訊系由電信業(yè)者提供給一般使用者的付費(fèi)服務(wù)；Wi-Fi則可用于設(shè)備成本和任何持續(xù)的營(yíng)運(yùn)支出，成本和支出隨著管理、分析、保障和自動(dòng)化的推進(jìn)而降低，因?yàn)檫@些推進(jìn)提高了營(yíng)運(yùn)人員的生產(chǎn)力，進(jìn)而減少營(yíng)運(yùn)支出。雖然未授權(quán)頻譜無法保留，但事實(shí)上，建物負(fù)責(zé)人和操作員往往對(duì)其建筑內(nèi)可在這些頻段部署哪些服務(wù)握有高掌控度。在已有Wi-Fi運(yùn)作的設(shè)施中，雖然4G和5G仍可部署于其中的未授權(quán)頻段，但筆者期望不會(huì)出現(xiàn)實(shí)際的互相干擾，反倒期望隨著時(shí)間推移可大量合作。
由于筆者預(yù)計(jì)2020年起制造的手機(jī)都能同時(shí)支援5G和Wi-Fi 6，能夠?qū)崿F(xiàn)于兩個(gè)網(wǎng)域間的切換連線，將成為徹底放大頻譜效率的最普遍做法。這樣的策略還能大幅減少或消除室內(nèi)5G部署、分散式天線系統(tǒng)，以及疑難排解耗費(fèi)時(shí)間（可能但不必然干擾未授權(quán)頻段）的需求，借此降低成本。
最后，本文實(shí)際上雖將Wi-Fi 6定義為5G技術(shù)，但這跟預(yù)計(jì)將位居電信業(yè)者服務(wù)核心的5G NR技術(shù)不同；不過所用的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)的效能卻很相似，真正的價(jià)值在于，應(yīng)用程式不會(huì)知道其中的區(qū)別。對(duì)網(wǎng)絡(luò)世界最重要的需求來說，平心而論，一切都關(guān)乎應(yīng)用，本文認(rèn)為5G和Wi-Fi 6的共存和互通將產(chǎn)生巨大優(yōu)勢(shì)，因而也將是Wi-Fi 6廠商和行動(dòng)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)等的關(guān)鍵和共同目標(biāo)。
Wi-Fi六項(xiàng)隱憂有賴克服
除了明顯的優(yōu)勢(shì)之外，重要IT設(shè)施任何一代的轉(zhuǎn)型都需有完整檢驗(yàn)。因此，為了公平起見，Wi-Fi 6的任何考量中都必須解決以下抑制因素和顧慮︰
802.11ac未完全部署或完全折舊
Wi-Fi 6可以（而且透過早期部署，大部分將）向下相容于Wi-Fi 5（802.11ac），甚至4（802.11n），且在大部分的情況下效能都更高。不建議在特定通道上長(zhǎng)期新舊混合運(yùn)作，但這種做法的明顯便利性，以及一代比一代高的性能可以減少此處的任何顧慮。
尚未廣泛提供工具部署和保障
然而，這方面正在快速進(jìn)展；讀者可向廠商查詢其產(chǎn)品發(fā)展藍(lán)圖。即便有Wi-Fi6，能增強(qiáng)安全性、將干擾減至最低，并將頻譜效率放到最大的工具始終都保有重要性，而在任何部署決策中，廠商專有的差異常構(gòu)成了關(guān)鍵要素（圖2）。
圖2 每一代新的Wi-Fi都對(duì)系統(tǒng)廠商展現(xiàn)創(chuàng)新機(jī)會(huì)，并為客戶和一般使用者實(shí)現(xiàn)顯著優(yōu)勢(shì)。Wi-Fi 6將新焦點(diǎn)放在安全性、高可用性和組織不可或缺的其他WLAN元素資料來源：Cisco Systems
廠商服務(wù)不成熟
有鑒于新的芯片、系統(tǒng)、韌體、驅(qū)動(dòng)程式、軟件、涉及的管理和分析，轉(zhuǎn)型為下一代的過程中，這始終是個(gè)揮之不去的問題。同樣地，這是廠商的關(guān)鍵討論重點(diǎn)，而整合新裝置的BYOD程序也應(yīng)視需要重新審視和更新。一如既往，由于期望韌體和軟件在部署后就地升級(jí)將解決浮現(xiàn)的問題，因此筆者相信此處的任何風(fēng)險(xiǎn)都很低。
缺乏用戶端設(shè)備
雖然2019年期間才有數(shù)個(gè)支援Wi-Fi 6的手機(jī)和其他行動(dòng)裝置，但轉(zhuǎn)機(jī)于2020年將來到，2020年底之前，數(shù)千萬臺(tái)支援Wi-Fi 6的裝置將上線。而向下相容性仍將保有它的重要性，但如上所述，成長(zhǎng)中的網(wǎng)絡(luò)需求將在那段時(shí)期內(nèi)大幅驅(qū)使基礎(chǔ)架構(gòu)支援Wi-Fi 6。
沒有Wi-Fi聯(lián)盟互通性規(guī)格
持平來說，撰寫本文時(shí)，IEEE標(biāo)準(zhǔn)本身也還不完整。但是，如同前代Wi-Fi規(guī)格的慣例，筆者期望往后不會(huì)有涉及硬件修改的變動(dòng)。
等待「Wave2」
如同Wi-Fi 5的情形，最初出現(xiàn)的產(chǎn)品中可能不會(huì)具有Wi-Fi 6的所有功能和優(yōu)勢(shì)，以及廠商替「Wave2」（非正式名稱）版本保留的一些額外功能。根據(jù)此要素所做的等待決定也可能是受到預(yù)算限制的影響。然而，值得注意的重點(diǎn)是，等待可能也會(huì)導(dǎo)致過渡期間網(wǎng)絡(luò)功能欠佳，而且即使是最初期的產(chǎn)品，其獲得的投資報(bào)酬率（ROI）實(shí)際上也可能讓資本支出有所回報(bào)。
最重要的事實(shí)為Wi-Fi 6已經(jīng)到來，該開始體驗(yàn)相關(guān)新技術(shù)和所需產(chǎn)品了。本文建議的計(jì)畫很簡(jiǎn)單：首先，讀者請(qǐng)聯(lián)絡(luò)相關(guān)廠商，并了解其產(chǎn)品和供應(yīng)狀態(tài)的最新進(jìn)度。接下來，檢查流量模式、位置和趨勢(shì)；這有助于決定優(yōu)先順序和排定更新時(shí)程。筆者預(yù)計(jì)配備新Wi-Fi 6技術(shù)的用戶端幾年內(nèi)不會(huì)有重大需求，因此這個(gè)過程還是有一點(diǎn)喘息空間。但同樣地，正如根據(jù)過去的證據(jù)所預(yù)期，在Wi-Fi 5、甚至Wi-Fi 4模式下運(yùn)作的Wi-Fi 6 AP將產(chǎn)生更勝其前身的性能，因此在短期內(nèi)進(jìn)行營(yíng)運(yùn)部署，確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)立即的ROI。此外，也建議為了安全性和效能兩方面的理由，應(yīng)盡快升級(jí)Wi-Fi 4之前的任何WLAN技術(shù)。
但是，即使生產(chǎn)部署不在目前的待辦事項(xiàng)清單，筆者也建議組織立即開始取得Wi-Fi6的體驗(yàn)，并使用內(nèi)部「Alpha版」部署測(cè)試系統(tǒng)，隨著用戶端的出現(xiàn)，2019年已進(jìn)行正式測(cè)試；同時(shí)評(píng)估新的管理、保證（IDS/IPS、頻譜監(jiān)控等）和分析功能，以及一般使用者的支援需求。這也是檢查當(dāng)前和所需交換器（邊緣和核心）產(chǎn)能和設(shè)施、Power over Ethernet（PoE）需求，以及所需布線規(guī)格的絕佳機(jī)會(huì)。未來幾年的大量部署之前，當(dāng)需要測(cè)試Beta版功能時(shí)，這項(xiàng)工作也能延續(xù)下去。無論如何，請(qǐng)思考整體網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)系統(tǒng)，而不僅僅是Wi-Fi6轉(zhuǎn)換過程之中的無線元素。
最后，基于特定標(biāo)準(zhǔn)的所有產(chǎn)品都不會(huì)提供相同性能、功能組合、靈活性和相關(guān)特色，因此，讓現(xiàn)有產(chǎn)品和所需搭配或許是整體成功的關(guān)鍵。
經(jīng)過了二十年的Wi-Fi和三十幾年的WLAN之后，人們可能會(huì)認(rèn)為在無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)方面，總會(huì)「完成」。但正如網(wǎng)絡(luò)其余部分和IT整體的情形，「完成」在現(xiàn)在和未來仍是一個(gè)抽象、理論的概念。反之，Wi-Fi 6在一長(zhǎng)串的契機(jī)中還是另一個(gè)有益創(chuàng)新，它提高了一般使用者和營(yíng)運(yùn)人員的生產(chǎn)力，降低了成本，并改善了投資報(bào)酬率，而真正的利潤(rùn)在于整體組織的成功。未來十年，Wi-Fi 6將主宰WLAN領(lǐng)域，而現(xiàn)在其實(shí)就是利用它所提供的一切的時(shí)機(jī)。