解釋WiFi標準

自從WiFi技術面世以來,已有多個名稱令人困惑的WiFi標準被發布,而了解它們意思的用戶並不多。本篇文章及其他發布在NetSpot部落格上的文章就是為幫助您理解它們之間的區別。

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WiFi 的原理很簡單:把訊號透過空氣傳送,而不是透過電線。這個演進過程和電話一樣:最初的電話通話是通過電線傳輸,然後是空氣。網路也是如此—最初用粗電纜,然後是較小且更快的電纜,現在一路傳輸到太空中的衛星。

簡要介紹Wi-Fi標準

WiFi 是品牌咨询公司 Interbrand 创造的一个营销术语,用于推广用于局域网和互联网接入的无线网络协议系列。它不像人们常说的那样意味“无线保真”

有各种不同种类的 WiFi 网络的缩写,但它们基本上都意味着几点:

  • 无线信号的覆盖范围有多远
  • 信号可以传输的数据量有多少
  • 是否与其他标准向后兼容

把它想象成汽车:

  • 赛车油箱容量有限或装载量不大,但速度很快
  • 18轮大卡车速度不快,但可以装载很多东西且行程很远
  • 旅行车速度不快,装载量不如18轮大卡车,但也能跑得很远

当然,WiFi 信号不是汽车,但这个类比相当贴切。只需考虑网络的覆盖范围有多远,数据传输速度有多快,标准就更加清晰了。

IEEE 802.11 與標準機構

誰制定了 WiFi 標準呢?這是由 IEEE (電機電子工程師學會) 來決定的。這些人會協商決定像位元組有多少位元和加密標準這樣的事情。如果公司不遵守,IEEE 並不會跑到公司來搶午餐錢,但公司會參與並遵循 IEEE 所決定的標準,這樣確保他們的設備能夠很好地協同運作。

從這個團體我們得到各種版本的 WiFi。他們都被稱為 IEEE 802.11 標準,後面跟著字母。通常的規則是字母越靠後,網路速度越快。幾乎所有的這些功能運作範圍大約都是 30 公尺(150 英尺)左右。

每個網絡可以通過幾個不同的設置來區分:

  • 傳輸速度: 網絡能在你的裝置和路由器之間傳輸的數據量,通常以 Mbps(每秒 100 萬個位元)或 Gbps(每秒 10 億個位元)來計算最新標準。請注意,這是 WiFi 連接速度,而不是你的網際網路速度,後者通常會低於 WiFi 的最大傳輸速度。
  • 頻率: 網絡廣播的無線頻率,例如 2.4 GHz、5 GHz 或 6 GHz。較低的頻率如 2.4 GHz 提供更好的穿牆能力和更長距離,但速度較慢且干擾較多。較高的頻率如 5 GHz 和 6 GHz 提供更快的速度和更少的擁塞,但範圍較短,且更難穿越障礙物如牆壁和地板。

以下是每種根據其指定的 802.11 標準類型的 WiFi 標準圖表:

名稱 速度 頻率
802.11a 6 到 54 Mbps 5 GHz
備註 令人困惑的是,802.11a標準並沒有在802.11b標準之前推出。它本來應該支持5GHz頻段的無線通信。與b或g網絡不兼容。這是最古老的標準之一,但今天仍有許多設備在使用。
802.11b 1 到 11 Mbps 2.4 GHz
備註 於1999年採用,802.11b成為首個主流WiFi標準,提供了約6 Mbps的最大實際吞吐量。與g網絡兼容。事實上,g是為了向後兼容b而製造的,以支持更多設備。
802.11d N/A N/A
備註 802.11d是WiFi標準的修訂,用於在其他法規領域運行。D並非真正有其自身的網絡類型。它包括了額外的信息,如接入點信息和不同國家法規規定的其他信息。通常情況下,它與其他網絡如802.11ad結合使用。
802.11g 6 到 54 Mbps 2.4 GHz
備註 802.11g標準提供了最大54 Mbps的吞吐量,並完全向後兼容802.11b。最受歡迎的網絡類型。它的速度和向後兼容性的組合使其成為當今網絡的好選擇。
802.11n 72 到 600 Mbps 2.4 和 5 GHz
備註 被追認為WiFi 4,這是第一個可以在2.4 GHz或5 GHz頻段使用的WiFi標準。100 Mbps是常見速度,但在理想條件下速度可達600 Mbps。它通過同時使用多個頻段並將其速度結合來達到此效果。
802.11ac 433 到 6933 Mbps 5 GHz
備註 此標準在5 GHz頻段下提供至少1.1 Gbps的多站點吞吐量和至少0.5 Gbps的單鏈路吞吐量。
802.11ax 600 到 9608 Mbps 2.4, 5 和 6 GHz
備註 最新公開可用的WiFi標準之一,比802.11ac提高了300%的效率。
802.11be 1376 Mbps 到 46 Gbps 2.4, 5 和 6 GHz
備註 WiFi 7是最新的WiFi標準,其認證計劃於2024年推出。它通過320 MHz頻道、4K-QAM和多鏈路操作(MLO)等新WiFi技術提供前所未有的速度。
802.11mc N/A N/A
備註 802.11mc是IEEE 802.11 WLAN標準的第三個維護/修訂小組,並包括WiFi RTT等功能。

第二條規則是數字的組合意味著路由器支持不同的網絡類型。所以當網絡類型如802.11 ac、801.11 ad、802.11 abg 被列出時,這意味著該路由器支持這些類型的網絡。

最新的 Wi-Fi 標準

為了讓 WiFi 標準更易於理解,WiFi 聯盟引入了簡化的命名約定。現在改用更符合消費者習慣的名稱,例如「WiFi 6」和「WiFi 7」而不是技術名稱如「802.11b」或「802.11ax」以下是新命名系統的工作原理:

WiFi 標準 網路
WiFi 1 802.11b
WiFi 2 802.11a
WiFi 3 802.11g
WiFi 4 802.11n
WiFi 5 802.11ac
WiFi 6 802.11ax
WiFi 7 802.11be

這種命名系統類似於手機公司使用 3G、4G 和 5G 等術語來區分不同代的行動通訊技術。就像 5G 比 4G 提供更快的行動數據,WiFi 7 的表現也比 WiFi 6 明顯更好。

什麼是Wi-Fi 6?

如您所見,最新的 WiFi 標準是 WiFi 6(或 802.11 ax)這個標準支援已經非常普及的 2.4 和 5 GHz 頻段,同時也使用 6 GHz 頻段來提高高密度場景下的每單位面積吞吐量。

通過正交頻分多址(OFDMA)高階調變和多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)等特性,獲得了額外的性能增益,每個特性都值得深入探討一篇文章。

WiFi 6

WiFi 6 的最大連結速率在 600 Mbps 到 9608 Mbps 之間,這取決於使用了多少個頻道。考慮到美國的平均網速僅為 42 Mbps,可以說 WiFi 6 對大多數人來說已經足夠快了。

作為最新的 WiFi 標準,WiFi 6 也支持WPA3 安全協議。此協議用同時認證等(SAE)交換取代了預共享金鑰(PSK)交換,以解決弱密碼帶來的安全問題。

這意味著在設備加入公共 WiFi 網絡時將更加容易,同時仍能保持私人信息的隱私。隨著越來越多的人在咖啡店、圖書館、教堂和學校連接,防止銀行連接和其他安全通信受到窺探將至關重要。

網上有更多信息洩露及數據售賣的情況,這些增強的加密技術將使在公共 WiFi 系統上更安全。

WiFi 6 在 2019 年被采用,市場上已經有很多路由器支持這一標準。最重要的是,這些路由器與其他現有的 WiFi 標準兼容,因此即使是未利用 WiFi 6 技術的設備也能正常運行。

Wi-Fi 6 與 Wi-Fi 6E

許多新發布的路由器被宣傳為WiFi 6E兼容,那麼這意味著什麼呢?好吧,WiFi 6E是一個對WiFi 6標準的擴展,增加了對6 GHz頻段的支持。

6 GHz頻段實際上是從5.925 GHz延伸到7.125 GHz,因此它有一個非常寬的頻率範圍1,200 MHz,遠超過2.4和5 GHz頻段。

由於6 GHz頻段如此寬廣,它可以提供大量的帶寬以支持我們當前和未來的連接需求。其寬度和新穎性使6 GHz頻段在很大程度上能抵抗由其他WiFi設備引起的信號干擾,因此非常適合在密集的城市環境中使用。

請記住,擁有一個WiFi 6E兼容的路由器並不足以使用6 GHz頻段—您的設備(智能手機、筆記本電腦等)也需要是6E兼容的。

不兼容6E的設備在使用WiFi 6E路由器時不會有任何問題,但它們無法充分利用所有由其支持的功能和頻段。

什麼是Wi-Fi 7?

WiFi-7 (802.11be) 是最新的 WiFi 標準。其開發工作始於 2021 年,官方認證計劃於 2024 年啟動。作為最新的 WiFi 標準,它通過在理想條件下傳輸速度可達 46 Gbps 推動無線技術向前發展。這幾乎是 WiFi 6 的五倍,並且可媲美高速有線連接。

WiFi 7

WiFi 7 的速度提升主要歸因於新 WiFi 技術的支持,如 320 MHz 頻寬(是 WiFi 6 的兩倍)4K-QAM(4096 正交振幅調變)以更有效率的數據編碼,以及多鏈路操作(Multi-Link Operation, MLO)可實現跨多頻段的設備同時連接。

但是 WiFi 7 的速度並不是使其成為最新 WiFi 標準優於前代的唯一因素。WiFi 7 還通過其多鏈路操作提升了可靠性,即使一個頻段受到了干擾,它也能保持穩定的連接。除此之外,WiFi 7 通過強制 WPA3 支持和增強的加密協議來加強安全性,在提供更好的網絡威脅保護的同時,也保持了設備連接的便利性。

注意: NetSpot for Windows 已經支持 WiFi 7,使用者可以安裝它來分析和優化即使是最新的網絡。

WiFi 8 何時推出?

WiFi 8 (802.11bn) 尚未發佈,但開發已經在進行中。WiFi 8 的發佈日期預計在 2028 年左右,但當然,沒有人能保證它不會被延遲。

WiFi 8 會帶來什麼?802.11bn 標準與其在性能改進上大幅著墨,不如更多地強調可靠性、效率和一致性,以便在像機場、體育場和公寓樓這樣網路重疊的擁擠環境中提升實際性能。

WiFi 8 預期的改進包括:

  • 優化接入點之間的協調以減少干擾。
  • 改進的能效以延長移動設備的電池壽命。
  • 根據網路條件調整的自適應電源管理。
  • 在所有連接設備上的性能一致性更好。

所以,對於「WiFi 8 是否已經推出?這個問題的答案是否定的,但網路行業已經在不懈努力,創造一個更穩定無線連接的未來。

全新WiFi標準:為未來的WiFi做好準備

隨著新標準的到來,最好的準備方式是什麼?事物不會原地等待。已經有一些較舊的設備發現很難連接到現代WiFi世界,比如較舊的平板電腦和便攜式遊戲系統。

為了保持兼容性,請確保購買的路由器能夠支持舊設備並在未來可以升級。如果已有網絡存在,了解網絡如何運作也是一個不錯的主意。

Netspot — 網路分析器

NetSpot 這樣的 WiFi 分析工具可以通過掃描 WiFi 網絡來收集有關信號強度、頻道使用情況和網絡安全性的數據,從而幫助您可視化路由器的工作方式。這些工具提供網絡覆蓋區域的詳細地圖,展示路由器信號如何通過一個空間傳播,以及它們如何與其他附近路由器的信號重疊或干擾。

通過分析 WiFi 頻道的頻譜,NetSpot 能夠識別多個網絡流量擁擠的頻道,建議使用較少擁擠的替代頻道來改善網絡性能。此外,它還會評估網絡的安全設置,突出潛在的漏洞。

結論

Wi-Fi 7 (802.11be) 現在已經成為最新的 Wi-Fi 標準,而 Wi-Fi 8 已在開發中,所以無線技術可以說在快速前進。為了持續利用這些新技術,擁有一個同樣現代的 Wi-Fi 分析儀如 NetSpot 會很有幫助。有了它,您可以確定放置路由器的最佳位置(以及在網狀網路中放置中繼器)優化頻道設置,並根據真實數據而非猜測來配置安全性。

所以,我們推薦
NetSpot

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WiFi 標準 — 常見問答

最好的WiFi標準是什麼?

目前可用的最佳 WiFi 標準是 WiFi 7 (IEEE 802.11be)。這個最新的 WiFi 標準提供高達 46 Gbps 的速度,支援 320 MHz 頻道,並包含多連接操作等先進功能,以實現卓越的可靠性。唯一的問題是許多消費者裝置仍無法接受它。

WiFi 的 IEEE 標準是什麼?

IEEE 的 WiFi 標準是適用於無線區域網路(WLAN)電腦通訊的區域網路(LAN)技術標準集合。

WiFi 6 是新的標準嗎?

不是,WiFi 6 不再是最新標準。WiFi 7 (802.11be) 現在是最新的 WiFi 標準。然而,WiFi 6 仍是目前最廣泛被採用的標準,因為大多數裝置和路由器仍在使用它,並且它為典型的家庭和商業需求提供了出色的性能。

哪些裝置支持 WiFi RTT?

WiFi RTT 是一項技術,透過符合 IEEE 802.11mc 標準的所有裝置,可以測量WiFi裝置的距離。

最新的 WiFi 標準是什麼?

最新的 WiFi 標準是 WiFi 7 (IEEE 802.11be)。其開發始於 2021 年,並自 2024 年起正式開始 Wi-Fi 認證 7 計劃。

哪種WiFi標準最快?

WiFi 7 (IEEE 802.11be) 是目前最快的 WiFi 標準,其理論速度可達 46 Gbps。這使得它幾乎是 WiFi 6 最大 9.6 Gbps 速度的五倍。

WiFi 6和WiFi 7有什麼不同?

主要差異包括速度(WiFi 7 可達 46 Gbps vs Wi-Fi 6 的 9.6 Gbps)頻道寬度(320 MHz vs 160 MHz)以及 Wi-Fi 7 的新功能如多鏈接操作,允許在多個頻段上同時連接。Wi-Fi 7 也使用 4K-QAM 進行更有效的數據編碼,相比之下 Wi-Fi 6 使用 1024-QAM。

Wi-Fi 7 是過度了嗎?

對大多數家庭用戶來說,WiFi 7 可能過於誇張,因為即使是 WiFi 6 也足以應付一般的網速。然而,為了未來的保障,對於處理大型檔案的專業內容創作者、希望達到最低延遲的玩家或擁有大量同時用戶的企業來說,WiFi 7 確實值得考慮。

Wi-Fi 8 出了嗎?

不,WiFi 8(802.11bn)尚未發布。WiFi 8的預計發布日期約在2028年。當它上市時,應該會使我們每天使用的無線網路更加可靠。

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