本文的主要目標是探討未來十年Wi-Fi 6如何憑藉其主要功能、優勢和技術，取代前幾個世代的Wi-Fi。同時也將檢視採用此技術所面臨的挑戰，並針對網路和IT管理員現在該做什麼以充分利用此重大進展提出建議。
此外，本文還將檢視Wi-Fi 6和5G的關係。雖然Wi-Fi如今定義了組織網路的邊緣，且為多數的室內，甚至許多校園和公用環境中全體使用者和應用的首選存取方式，但5G行動數據的出現確實引發一些問題，這對所有的IT和網路管理員都非常重要。也許，Wi-Fi 6和5G之間的合作關係大於競爭關係，本文稍後將針對這一點提出分析。
Wi-Fi技術承先啟後
有鑑於龐大且持續成長的流量，Wi-Fi顯然是主要的室內組織(和住宅)網路連線的選項。此外，它還遍及商業(如零售)環境和許多高人口密度的室外場所。這樣的成果背後是由於IEEE 802.11工作小組持續運用無線和半導體技術的進步不斷提高標準，進而使產品持續提供現今和往後員工生產力不可或缺的成效(表1)。雖然Wi-Fi 6的核心技術很複雜，但每一代Wi-Fi所展現的進步已證明其數十年來部署於全球的價值。
即使Wi-Fi 6延續了長期以來每個新WLAN標準的傳統，也就是提升單一資料串流輸送量—例如，假設是40MHz的通道，單一Wi-Fi 6串流可較前一代標準提高原始輸送量(287vs.200Mbps)達43.5%—這也是Wi-Fi 6轉變為針對特定設施使用者共享存取的關鍵動機，以改善他們的體驗品質(Quality of Experience, QoE)，並透過將整體延遲減至最低來達成目的。更高的頻譜效率(每個頻率、時間及空間單位若使用MIMO能成功傳輸更多位元數)，以及該頻譜的有效和高效共用是現今達成最佳產能的關鍵。Wi-Fi 6的優勢如圖1所示。
Wi-Fi 6關鍵五技術進展滿足當代需求
Wi-Fi 6延續Wi-Fi的悠久傳統，採用非常複雜的無線電和半導體技術，並將其用於低成本、小巧、節能且可靠的元件，適用於廣泛裝置和應用。Wi-Fi 6奠基在802.11n(Wi-Fi 4)首創的技術，在此情況下採用了MIMO和正交分頻多工(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, OFDM)，以及額外的空間串流、多使用者MIMO(Multi-User MIMO, MU-MIMO)，和802.11ac(Wi-Fi 5)的波束成形。然而，Wi-Fi 6實際上卻是遠超乎其前身的大躍進，具備以下關鍵創新：
．正交分頻多重存取(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access, OFDMA)
此技術使多位使用者得以在AP到用戶端裝置的單一傳輸中，分別被分到現有總頻寬的一部分。由於任何既有的使用者可能僅需既定單一傳輸的(小)部分輸送量即可，因此OFDMA能提高效率並將延遲減至最低。
．1024-QAM
正交振幅調變(QAM)是一種經過驗證的技術，用於高效的資訊通訊。搭配1024-QAM，在特定傳輸過程中，最多可發送10位元資訊，同樣能提高效率和產能。
．雙向MU-MIMO
這種創新技術讓AP得以同時接收多個用戶端的傳輸，進而補足Wi-Fi 5中開創的下游技術。
．BSS著色
此技術讓特定傳送器得以判定相同通道上的鄰近訊號是否為干擾源，而非假定每種情況都是。
．目標喚醒時間
這種對現有節能協定的增強，應能大幅增進行動裝置的電池壽命，這是眾人所期待的成果。
源於上述創新的關鍵新興主題是並行處理—儘管Wi-Fi以往曾提供特定時段、特定通道的單一傳送器和單一接受器之間的序列連線，Wi-Fi 6反而將重點放在(始於Wi-Fi 5的MU-MIMO)共用和平行/同時存取。最終結果就是可用產能受到充分利用，這對滿足當今和未來的流量需求至關重要。
Wi-Fi高流量/低延遲驅動物聯網需求
檢視今日Wi-Fi安裝中所示的需求本質時，達到最佳產能尤為重要。首先，有越來越多的使用者群體，通常各自配備了多個BYOD手機、平板電腦和筆記型電腦。如2018年的思科(Cisco)視覺網路指標，便顯示業界所用的行動裝置數量將在2022年達到123億台，即12%的年複合成長率(CAGR)。這些裝置中，每一台通常都同時執行多款應用程式，作為行動整合通訊設施的一部分，像電話語音和視訊串流，其所需流量有時間限制，因此都需要將網路延遲減至最低。媒體能力也是流量的核心驅動因素，例如視訊串流最少可能需要兩個高達40~80Mbps左右的全幀4K流量；因正在布建或組態錯誤造成的壅塞、無線射頻干擾，或無效Wi-Fi部署所致的任何延遲都會導致QoE不佳，進而令使用者失望且未達最佳的生產力。而若任何網路都無法確保一般使用者的生產力，那麼它顯然無法提供所需的價值。
現在再將迄今尚被低估的來源—物聯網(Internet of Things, IoT)持續成長的需求納入考量。本文認為，Wi-Fi將成為無線物聯網連接最熱門的選擇，因為各大組織可利用已有的基礎架構來提供環境控制、能源管理和實體安全，包括自動化視訊監控等應用。雖然特定物聯網應用中的個別節點可能只會增加網路的輕微負載，但所有此類來源的總需求往往很可觀，而某些物聯網應用也確實很耗費頻寬。而物聯網的成長，伴隨著始終存在且不斷增加的整體網路流量形式，實為未來幾年Wi-Fi 6將被組織網路加速採用，並成為主流的關鍵理由。根據思科的VNI，使用Wi-Fi的物聯網將在2022年以前位居50%以上的全球聯網裝置的核心。
當再納入擴增和虛擬實境(AR/VR)等快速崛起、高流量需求的應用時，不難瞭解光是滿足應用程式需求，為何能以非常顯著的步調推動W-Fi 6的採用。
Wi-Fi 6/5G優勢兼具
在Wi-Fi的世界和電信業者的行動電話通訊之間總有一種微妙的緊張關係。乍看之下，Wi-Fi專注於室內寬頻服務，其中特定設施的負責人或經營公司提供網路。行動數據係由電信業者提供，以往它利用的都是涵蓋通訊服務區域和用戶端之間、半徑長達數公里的服務區域，且過去均著重語音甚於資料。
但如今，筆者發現Wi-Fi和行動數據之間不只在核心技術，也在任務上有著廣泛重疊。兩者均為寬頻，同時均對所有應用提供支援，從電子郵件和Web存取，到有時間限制的語音和視訊，再到物聯網，無所不包。而作為最新但仍在崛起的行動數據之化身，5G完成了從室內電話增強到全IP寬頻連線，且長達數十年之久的行動數據技術演進，進而取代了室內電話。
這或許不足為奇，但Wi-Fi 6和5G在規格上非常相似，兩者均提供1+Gbps的輸送量，在基礎技術和整體系統架構上也非常相似。Wi-Fi開創了Microcell的概念—存取點間隔數十公尺，並以有線LAN互聯和驅動，部署方便。如上所述，行動電話通訊以往都致力於昂貴的大型通訊服務區域，並配有高聳基地台，但5G將以小型、便宜的Microcell部署在人口密度高的地區，更像Wi-Fi那樣，其中部分Microcell甚至是透過無線網狀網路互連，這種技術也是由Wi-Fi開創和推廣普及。
因此，Wi-Fi和5G間的根本區別可簡化為兩個簡單要素。5G主要使用由特定電信業者購買並保留給業者的授權頻譜，而Wi-Fi 6將繼續使用未授權頻譜，免費供符合相關技術要求的裝置使用。但是，特定地區的特定電信業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(假設在6GHz的頻段中FCC尚未分配)，且這種頻譜只在短距離內管理和重新使用，進而增強了整體頻譜效率，並為5G的小型通訊服務區域策略提供了明確動力。
第二個區別是行動電話通訊係由電信業者提供給一般使用者的付費服務；Wi-Fi則可用於設備成本和任何持續的營運支出，成本和支出隨著管理、分析、保障和自動化的推進而降低，因為這些推進提高了營運人員的生產力，進而減少營運支出。雖然未授權頻譜無法保留，但事實上，建物負責人和操作員往往對其建築內可在這些頻段部署哪些服務握有高掌控度。在已有Wi-Fi運作的設施中，雖然4G和5G仍可部署於其中的未授權頻段，但筆者期望不會出現實際的互相干擾，反倒期望隨著時間推移可大量合作。
由於筆者預計2020年起製造的手機都能同時支援5G和Wi-Fi 6，能夠實現於兩個網域間的切換連線，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5G部署、分散式天線系統，以及疑難排解耗費時間(可能但不必然干擾未授權頻段)的需求，藉此降低成本。
最後，本文實際上雖將Wi-Fi 6定義為5G技術，但這跟預計將位居電信業者服務核心的5G NR技術不同；不過所用的技術和實現的效能卻很相似，真正的價值在於，應用程式不會知道其中的區別。對網路世界最重要的需求來說，平心而論，一切都關乎應用，本文認為5G和Wi-Fi 6的共存和互通將產生巨大優勢，因而也將是Wi-Fi 6廠商和行動數據產業等的關鍵和共同目標。
Wi-Fi六項隱憂有賴克服
除了明顯的優勢之外，重要IT設施任何一代的轉型都需有完整檢驗。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)向下相容於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期新舊混合運作，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，這方面正在快速進展；讀者可向廠商查詢其產品發展藍圖。即便有Wi-Fi 6，能增強安全性、將干擾減至最低，並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成了關鍵要素(圖2)。
．廠商服務不成熟
有鑑於新的晶片、系統、韌體、驅動程式、軟體、涉及的管理和分析，轉型為下一代的過程中，這始終是個揮之不去的問題。同樣地，這是廠商的關鍵討論重點，而整合新裝置的BYOD程序也應視需要重新審視和更新。一如既往，由於期望韌體和軟體在部署後就地升級將解決浮現的問題，因此筆者相信此處的任何風險都很低。
．缺乏用戶端設備
雖然2019年期間才有數個支援Wi-Fi 6的手機和其他行動裝置，但轉機於2020年將來到，2020年底之前，數千萬台支援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，成長中的網路需求將在那段時期內大幅驅使基礎架構支援Wi-Fi 6。
．沒有Wi-Fi聯盟互通性規格
持平來說，撰寫本文時，IEEE標準本身也還不完整。但是，如同前代Wi-Fi規格的慣例，筆者期望往後不會有涉及硬體修改的變動。
．等待「Wave2」
如同Wi-Fi 5的情形，最初出現的產品中可能不會具有Wi-Fi 6的所有功能和優勢，以及廠商替「Wave2」(非正式名稱)版本保留的一些額外功能。根據此要素所做的等待決定也可能是受到預算限制的影響。然而，值得注意的重點是，等待可能也會導致過渡期間網路功能欠佳，而且即使是最初期的產品，其獲得的投資報酬率(ROI)實際上也可能讓資本支出有所回報。
無線網路新技術乍到 需邁開步伐做好準備
最重要的事實為Wi-Fi 6已經到來，該開始體驗相關新技術和所需產品了。本文建議的計畫很簡單：首先，讀者請聯絡相關廠商，並瞭解其產品和供應狀態的最新進度。接下來，檢查流量模式、位置和趨勢；這有助於決定優先順序和排定更新時程。筆者預計配備新Wi-Fi 6技術的用戶端幾年內不會有重大需求，因此這個過程還是有一點喘息空間。但同樣地，正如根據過去的證據所預期，在Wi-Fi 5、甚至Wi-Fi 4模式下運作的Wi-Fi 6 AP將產生更勝其前身的性能，因此在短期內進行營運部署，確實可以實現立即的ROI。此外，也建議為了安全性和效能兩方面的理由，應盡快升級Wi-Fi 4之前的任何WLAN技術。
但是，即使生產部署不在目前的待辦事項清單，筆者也建議組織立即開始取得Wi-Fi 6的體驗，並使用內部「Alpha版」部署測試系統，隨著用戶端的出現，2019年已進行正式測試；同時評估新的管理、保證(IDS/IPS、頻譜監控等)和分析功能，以及一般使用者的支援需求。這也是檢查當前和所需交換器(邊緣和核心)產能和設施、Power over Ethernet(PoE)需求，以及所需布線規格的絕佳機會。未來幾年的大量部署之前，當需要測試Beta版功能時，這項工作也能延續下去。無論如何，請思考整體網路的生態系統，而不僅僅是Wi-Fi 6轉換過程之中的無線元素。
最後，基於特定標準的所有產品都不會提供相同性能、功能組合、靈活性和相關特色，因此，讓現有產品和所需搭配或許是整體成功的關鍵。
經過了二十年的Wi-Fi和三十幾年的WLAN之後，人們可能會認為在無線區域網路方面，總會「完成」。但正如網路其餘部分和IT整體的情形，「完成」在現在和未來仍是一個抽象、理論的概念。反之，Wi-Fi 6在一長串的契機中還是另一個有益創新，它提高了一般使用者和營運人員的生產力，降低了成本，並改善了投資報酬率，而真正的利潤在於整體組織的成功。未來十年，Wi-Fi 6將主宰WLAN領域，而現在其實就是利用它所提供的一切的時機。
(本文出自於Farpoint Group白皮書)
