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最常見的 Wi-Fi 標準和類型解釋

### 快速鏈接

⭐Wi-Fi 標準是什麼?

⭐無線標準簡史

⭐所有 Wi-Fi 裝置都相容嗎?

⭐什麼是 Wi-Fi 6?

⭐什麼是Wi-Fi 7?

⭐什麼是 Wi-Fi 8?

⭐使用最新的 Wi-Fi 標準以獲得最佳的網路速度

要點

Wi-Fi 技術不斷快速進步,新的無線網路協定不斷推出,可提高資料傳輸速率、提高網路可靠性並增加能夠同時連接的裝置數量。

目前流行的 Wi-Fi 標準是 802.11ac,其後續標準 Wi-Fi 6 或 802.11ax 正在部署中。

Wi-Fi 6E 透過利用新分配的 6GHz 頻率範圍來增強現有 Wi-Fi 6 標準,從而增強整體網路容量,同時最大限度地減少訊號幹擾。此外,Wi-Fi 7 和 Wi-Fi 8 等即將推出的進步有望提高數據傳輸速率並進一步完善功能。

Wi-Fi 包含一個多面向的概念,體現了建立網路連線的特定方法。本文中使用的術語非常具體,表示透過無線技術存取線上服務的獨特方式。

可用的 Wi-Fi 標準眾多,令人眼花撩亂,每個裝置都使用不同的無線標準來存取網路。這些標準會定期更新,這通常會帶來網路速度提高、連線改善、並發使用容量增加等好處。然而,瀏覽大量的 Wi-Fi 標準及其各自的規範確實具有挑戰性。

什麼是 Wi-Fi 標準?

無線標準包含一系列服務產品和通訊協議,它們規定了無線網路的行為,包括 Wi-Fi 系統以及其他資料傳輸平台。

人們遇到的流行無線協定包括電氣和電子工程師協會 (IEEE) 802.11 無線區域網路 (WLAN) 和網狀網路配置。 IEEE 定期修訂 802.11 無線網路標準,以確保與不斷發展的技術進步相容。目前,廣泛採用的 Wi-Fi 標準是 802.11ac,而後續迭代 802.11ax(也稱為 Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E)已開始部署,儘管速度略慢於業界預期專家。

隨著時間的推移,802.11ax 以外的下一代無線技術預計將在 2024 年或 2025 年左右發布,名稱為「Wi-Fi 7」(IEEE 802.11be)。值得注意的是,Wi-Fi 9(指定為 IEEE 8021.1bn)的開發工作已經在進行中;然而,考慮到與 Wi-Fi 技術新迭代相關的採用率緩慢的歷史先例,其預計發布日期預計將在 2028 年及之後的某個時間發生。

無線標準簡史

IEEE標準

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Wi-Fi 聯盟名稱

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發布年份

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頻率

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最大數據速率

—|—|—|—|—

802.11a

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無線網路1

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1999年

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5GHz

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54Mbps

802.11b

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無線網路2

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1999年

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2.4GHz

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11Mbps

802.11g

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無線網路3

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2003年

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2.4GHz

|

54Mbps

802.11n

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無線網路4

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2009年

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2.4GHz & 5GHz

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600Mbps

802.11ac

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無線網路5

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2014年

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2.4GHz & 5GHz

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1.3Gbps

802.11ax

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無線網路6

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2019年

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2.4GHz & 5GHz

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10-12Gbps

802.11ax-2021

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無線網路6E

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2021年

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2.4GHz、5GHz 和 6GHz

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10-12Gbps

801.11be

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無線網路7

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2024/2025

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2.4GHz、5GHz 和 6GHz

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40Gbps

雖然一些較舊的 Wi-Fi 標準可能不再被認為是最先進的,但它們尚未完全過時。在本節中,我們概述了過去的 Wi-Fi 標準及其當前狀態,以說明某些內容過時並不一定意味著它已經失去了相關性或實用性。

IEEE 802.11 於 1997 年首次推出,是傳統無線網路標準,曾經提供高達 54 兆位元每秒 (Mbps) 的超快資料傳輸速度。然而,由於它已經十多年沒有生產了,它不再與當代的設備和技術相容。

IEEE 802.11a 於 1999 年推出,在 5 GHz 頻段內運行,是作為擁擠的 2.4 GHz 頻段的替代方案而開發的。為了最大限度地減少來自其他裝置(例如通常使用 2.4 GHz 頻段的無線電話)的干擾,802.11a 提供了更快的傳輸速度,峰值速率高達 54 Mbps。然而,5GHz頻率由於容易受到物理障礙的影響,在傳輸訊號時遇到了較大的障礙,導致範圍有限。

IEEE 802.11b 是 1999 年推出的另一個無線網路標準。與其前身不同,它在更傳統的 2.4 GHz 頻率範圍內運行,支援高達 11 兆位元每秒 (Mbps) 的資料傳輸速率。作為第一個廣泛採用的 Wi-Fi 標準,802.11b 在普及個人電腦和其他裝置的無線連線方面發揮了重要作用。

IEEE 802.11g 於 2003 年推出,是一種廣泛採用的無線網路標準,可在 2.4 吉赫茲 (GHz) 的既定頻率範圍內提供高達 54 兆位元每秒 (Mbps) 的資料傳輸速率。

IEEE 802.11n 於 2009 年推出,最初的接受度相對較低。此無線網路標準在 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段上同時運行,同時也允許多通道使用。由於每個通道提供每秒 150 兆位元 (Mbps) 的峰值資料傳輸速率,因此 802.11n 可實現的總體最大資料速率為 600 Mbps。

電氣和電子工程師協會 (IEEE) 802.11ac 無線標準目前在現代無線設備中流行。該標準於 2014 年推出,顯著提高了支援 Wi-Fi 的裝置的數據傳輸速率,達到每秒 1300 兆位元的令人印象深刻的峰值速度。此外,它還包括多用戶多輸入多輸出 (MU-MIMO) 功能,擴展了 5 GHz 頻譜內可用 Wi-Fi 廣播頻率的數量,並允許增加路由器上的天線配置。

IEEE 802.11ax 標準代表了無線技術的進步,與 802.11ac 等先前的標準相比,它提供了增強的性能。部署完成後,用戶預計網路吞吐量將達到最高 10 Gb/s (Gbps),與 802.11ac 相比,速度提高約 30-40%。這種性能的提高歸功於多個因素,包括多個廣播子通道的添加、多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)技術的升級以及支援更多並發資料流的能力。

⭐ IEEE 802.11be:雖然802.11be的規範尚未最終確定,但它很有可能成為802.11ax的後繼者。根據 IEEE Xplore 論文,802.11be 將提供“雙倍的頻寬和增加的空間流數量,它們共同提供高達 40 Gbps 的數據速率。 ”

如前所述,正在進行的 Wi-Fi 8 標準的臨時名稱為 IEEE 8021.1bn。

所有 Wi-Fi 裝置都相容嗎?

當嘗試利用對比無線規範在設備之間建立連接時,由於這些不同標準之間潛在的不一致,可能會出現困難。

在當代社會,配備802.11ac的路由器和設備能夠維持和諧的連線。

使用 802.11b、g 和 n 等無線網路標準的設備能夠與支援 AC 標準的路由器進行通訊。

由變數11b和a表示的實體由於它們各自域的一些固有限製或特性而不能彼此交換資訊或互動。

由於規格不同,11g無法與B建立通信,B也無法向11g發起聯繫。

上一版本的無線網路標準現已被 802.11 傳統技術所取代,現在被認為已經過時。同樣,A 和 B 標準的有效性也已接近尾聲。因此,儘管許多支援 Wi-Fi 的裝置可以與現有路由器無縫運行,但如果路由器使用早期版本的無線標準,則可能會出現相容性問題。

事實上,當人們推出一款能夠在整個家庭中傳輸無線訊號的先進 802.11ac 路由器時,並不一定意味著舊設備能夠利用這一標準。雖然範圍的增加可能帶來某些優勢,但網路連線的整體速度仍受到裝置 Wi-Fi 相容性功能的限制。

如果設備採用 802.11n 協議,則只能使用 n 標準進行連接和資料傳輸。

什麼是 Wi-Fi 6?

現代設備與前幾代無線網路技術的兼容性是一個重要的考慮因素;然而,同樣重要的是要考慮當前和新興的 Wi-Fi 標準將如何與該領域的未來進步相互作用。

「Wi-Fi 編號」一詞是指 Wi-Fi 聯盟使用的命名約定,旨在澄清和簡化無線標準的標誌。人們認識到,「802.11」等術語的使用可能會讓最終用戶感到困惑,他們可能無法完全理解術語中微小變化的重要性。因此,Wi-Fi 聯盟提倡採用一種替代方法,為消費者提供更多資訊且易於存取的名稱。

Wi-Fi 聯盟和電氣電子工程師協會 (IEEE) 802.11 標準均採用命名方案對無線網路技術進行分類。這兩個系統是互連的,可以輕鬆地在它們之間進行交叉引用。

⭐ Wi-Fi 7:11be (2024/2025)

⭐ Wi-Fi 6E:11ax (2021)

⭐ Wi-Fi 6:11ax(2019)

⭐ Wi-Fi 5:11ac (2014)

⭐ Wi-Fi 4:11n (2009)

⭐ Wi-Fi 3:11g (2003)

⭐ Wi-Fi 2:11a (1999)

⭐ Wi-Fi 1:11b (1999)

⭐ 遺產:11 (1997)

什麼是 Wi-Fi 6E?

到 2020 年底,Wi-Fi 6 已成為跨行業和應用的流行無線網路標準。然而,在此期間,另一個「高級」標準開始在市場上獲得關注。

Wi-Fi 6E 作為 Wi-Fi 技術的擴展,使您的無線網路能夠透過新推出的 6 GHz 頻率範圍傳輸資料。

先前,透過 Wi-Fi 進行的無線連線僅限於兩個頻段,分別為 2.4 GHz 和 5 GHz。這些頻率非常擁擠,因為它們在每個頻段內被分成多個頻道。這可能會在同一時間和同一頻道上運行的設備之間產生幹擾,特別是對於居住在多單元住宅樓中的用戶來說,那裡的眾多Wi-Fi 路由器可能會嘗試在同一頻率和通道上傳輸彼此重疊的訊號。

透過網路傳輸資料並不一定會導致個人的鄰居存取該資料。透過資料包傳輸資訊的現代方法並不以這種方式運作。儘管如此,它可能會導致無線網路效能出現問題,特別是當網路被大量使用時。

Wi-Fi 6E共引進了14個80MHz通道和7個160MHz通道,大大擴展了終端用戶的可存取網路容量。居住在人口稠密地區的個人現在可以利用顯著增加的頻寬,從而最大限度地減少 Wi-Fi 連線可能發生的任何潛在幹擾。從本質上講,Wi-Fi 6E 幾乎將無線網路存取的覆蓋範圍擴大了四倍。

Wi-Fi 6E 路由器的可用性預計將在 2021 年擴大,Netgear 等知名製造商將發布其產品。幸運的是,消費者目前有多種可行的選擇,可以透過購買 Wi-Fi 6E 路由器來增強無線連線。

什麼是 Wi-Fi 7?

鑑於許多人最近才購買 Wi-Fi 6E 路由器,討論 Wi-Fi 的未來似乎還為時過早,但即將推出的無線網路技術的開發是一個不斷發展的過程。目前,Wi-Fi 7 還沒有正式規範,這導致一些行業專家對其潛在特性和功能進行猜測。預計電氣和電子工程師協會(IEEE) 將在2024 年第一季的某個時間最終確定Wi-Fi 7 標準。因此,可以推斷,採用該技術的設備要到2025 年之後的某個時間才會上市。

/bc/images/intel-wifi-7-data-throughput-rate.jpg Intel

儘管在推測技術的潛在進步時保持謹慎很重要,但根據當前的趨勢和創新,可以考慮 Wi-Fi 7 的某些方面。

⭐ 提升頻寬與速度:Wi-Fi 7 設計可提供高達 40Gbps46Gbps [PDF],比Wi-Fi 6 的9.6Gbps 快三倍以上。

Wi-Fi 7 將具有擴展的通道頻寬容量,最高可達 320 MHz,超過 Wi-Fi 技術先前迭代中目前可用的最大限制 160 MHz。增加的頻寬使資料傳輸過程更加簡化,從而提高網路效能並顯著提高資料速率。

多鏈路操作 (MLO) 是一項創新技術,使無線設備能夠同時跨多個頻段進行通信,從而提高性能和效率。透過根據目前網路狀況動態調整可用頻段的使用率,MLO 可確保不間斷的通信,同時優化速度並減少延遲。作為 Wi-Fi 7 的關鍵元件,這項尖端功能顯著擴展了資料傳輸容量,代表著無線網路功能的重大飛躍。

Wi-Fi 7 透過利用正交幅度調變 (QAM) 引入更高階調製,容量為 4096-QAM,超越了 Wi-Fi 技術先前採用的 1024-QAM 標準。這項進步使得每個訊號傳輸的資料量增加,從而提高了整體資料速率,並為使用者帶來更快的網路速度。

儘管 Wi-Fi 7 規範尚未完全完成,但可以合理地推斷其規範將與最終版本的規範非常相似。

什麼是 Wi-Fi 8?

Wi-Fi 7 尚未發布,但對其繼任者 Wi-Fi 8 的猜測已經在進行中。儘管目前還沒有正式的工作規範,但預計 Wi-Fi 8 將集中在幾個方面以提高其速度。

Wi-Fi 8 預計將顯著增強無線網路頻寬和速度,理論上可能達到每秒 100 千兆位元 (Gbps)。儘管這樣的極限速度實際上可能無法達到,但它可以作為無線連接未來發展的雄心勃勃的基準。

由於前幾代技術的進步,Wi-Fi 8 預計將引入更大的通道尺寸,從而實現更高的資料傳輸速率。

⭐ 新頻段的整合:雖然沒有什麼是確定的,但一些分析表明 Wi-Fi 8 可能在其規範中包含新的、不同的 Wi-Fi 頻段。例如,Wi-Fi Now 指出,“關於將60 GHz 等更高頻段納入8021.1 億標準存在很多爭論”,這將使Wi-Fi 8 能夠接入毫米波(非蜂窩5G),並且,因此,速度極快。

雖然 Wi-Fi 8 的時間表目前仍處於猜測階段,但業內人士預計它的到來將比人們想像的要早。儘管 Wi-Fi 8 的確切發布預計將於 2028 年左右展開,但新推出的 Wi-Fi 技術的典型發展軌跡需要相當長的一段時間才能為消費者提供功能齊全的設備。因此,最遲到 2030 年您可能只能使用 Wi-Fi 8 路由器。

使用最新的 Wi-Fi 標準以獲得最佳的網路速度

將您的電子設備升級到最先進的 Wi-Fi 規格可以帶來許多優勢,其中最明顯的可能是網路速度的顯著提高。然而,重要的是要承認,此次升級帶來了頻寬、資訊儲存能力和保護方面的一些額外改進,所有這些都有助於使使用最新Wi-Fi 標準的決定在可行的情況下成為明智的選擇。