《此文同步刊载于新通讯组件杂志》

Wi-Fi7导入多项新兴技术提升整体效能,其中多路链结运作(Multi-Link Operation, MLO)技术,可显著提升无线网络速度、降低延迟,并强化联机稳定性。MLO允许装置同时连接多个频段2.4、5和6GHz,并根据网络条件动态分配流量,使数据传输不再受限于单一频段(表1)。

表1. MLO 五种连接模式

Wi-Fi7 MLO实现多设备高速稳定联线

以家庭场景为例,爸爸在客厅观看8K串流电影,妈妈在书房进行视频会议,小孩则在房间使用VR装置玩游戏,同时家中还有智慧音箱等多个IoT装置于背景持续运作。MLO能让电视连接6GHz频段以确保高吞吐量;笔电使用5GHz频段以维持视讯稳定;VR装置则可在5GHz和6GHz间切换,以实现低延迟,避免频段拥塞,确保全家装置的连线都流畅无比。
假设某个频段发生干扰时,MLO中的增强型多链路单无线电(enhanced Multi-Link-Single-Radio, eMLSR)功能可将数据透过其他链路传输,有效提升连线可靠性。试想在一间热门咖啡厅,30位顾客同时连上Wi-Fi,有人下载文件、有人观看直播或玩手游。若5GHz频段因邻近Wi-Fi干扰而不稳定,MLO可自动将受影响的设备切换到6GHz频段,确保直播不中断、游戏不卡顿,维持流畅的使用体验。
此外,MLO也能有效减少延迟,特别适用于VR/AR、云端游戏与实时互动等应用情境。举例来说,一位玩家在家同时运行云端游戏和AR应用,MLO能让游戏设备使用6GHz频段以确保低延迟与画面流畅,而AR应用则分配至5GHz频段,即使背景有其他设备同时运作,也能实现稳定的连线体验。

eMLSR功能实测解析

本文针对目前市售支持eMLSR功能的产品进行实测。需特别说明的是,须由AP与Station双方同时支持方能启用,若任一端不支持,将无法触发此功能。本次测试所采用的产品皆具备eMLSR功能,并使用Intel BE200作为联机端的基地台。整体测试环境于无线设备解决方案(Allion Wireless Equipment, AWE)(图1)中进行,测试过程中加入干扰讯号,仿真干扰环境下eMLSR的触发情境,并观察Throughout与延迟(Latency)的变化,以评估其效能表现。

图1. 无线设备解决方案Allion Wireless Equipment (AWE)

测试实验室百佳泰运用AWE设备,针对市面上主流大厂牌无线路由器AP进行eMLSR功能与效能验证,确保其AP在相同测试条件下的稳定性与可靠性。藉由完整的量测数据分析,深入评估包括吞吐量与延迟等各项关键指标。

AP在干扰下的真实表现

以下分析主要先针对E牌干扰前、中、后的跳频行为表现,并聚焦以下三项效能指标变化进行观察与比较:
1.观察eMLSR跳频行为是否将通讯频段做合理调动;
2.观察整体Throughput在不同干扰状况下是否能够提供最好的效能;
3.观察Latency与Max Latency是否过高;
首先从图2中可观察到E品牌在传输速率表现上的变化,结果如下:

干扰前

AP与Station建立在6GHz频段,传输速率在下载加上上传的总和最高可达到2200Mbps。

加入干扰后

原先在6GHz频段花费3秒切换至5GHz频段,传输速率效能受到干扰影响而下降,在下载加上上传总和下降到只剩下1000Mbps。

关闭干扰后

过了约69秒后,AP从5GHz频段切回6GHz。传输速率在下载加上上传总和可回到干扰加入之前的水平。

图2. E品牌Throughput结果

而从图3中可观察到E品牌在延迟表现变化,结果如下:

干扰前

延迟表现稳定,皆落在10ms以内。

加入干扰后

干扰加入后,于64秒从6GHz切至5GHz,随后延迟开始逐渐上升。

关闭干扰后

虽然干扰已移除,但延迟仍持续不稳定,最大延迟达30.07ms。直到切回6GHz后,延迟才恢复至10ms以内的稳定状态。

图3. E品牌Latency结果

Wi-Fi 7 AP eMLSR效能表现

接续前述测试,进一步整合Allion Wi-Fi7 AP数据库中的A牌与B牌产品,进行三款AP的效能比较。根据过往验证经验,Max Latency在一般使用情境下应控制于20ms至25ms以下,才能确保良好的用户体验。若是超过此范围,使用者将会明显感受到延迟,进而影响操作流畅度。

如图4所示,三台AP的Max Latency表现如下(颜色标示:深灰色为E牌、黑色为B牌、浅灰色为A牌):

  • 图4上方为AP to Station方向之Max Latency
    • E牌的AP在三种状态的Max Latency变化不大,表现稳定;
    • B牌的AP在Interference Off时延迟明显上升,反而在Interference On条件下延迟最低;
    • A牌跟E牌的AP一样,在Interference On以及Interference Off的情况下,Max Latency整体结果相对较低,表现整体算稳定。
  • 图4下方则为Station to AP方向之Max Latency
    • E牌的AP在Before Interference On与Interference On条件下延迟变化不大,表现稳定;但在Interference Off条件下上升至30ms,使用者可能会感受到些微延迟;
    • B牌的AP在Interference On条件下,Max Latency明显上升,对使用体验造成影响,虽在Interference Off后稍有改善,但干扰期间的使用者体验仍受影响。
    • A牌的AP整体Max Latency依然为三者中最低,表现最佳。

图4. Max Latency比较图

  • 图5为三台AP的传输速率表现:
    • Before Interference On:A牌Throughput表现最佳,达3802Mbps;B牌次之,为3620Mbps;最后则是E牌2092Mbps。
    • Interference On:A牌仍维持最高效能,达3152Mbps;E牌次之为1056Mbps;B牌下降至940Mbps。
    • Interference Off:A牌回升至3750Mbps,维持领先;E牌为1617Mbps;B牌为982Mbps。

图5. Throughput比较图

eMLSR能力左右Wi-Fi7效能

整体而言,A牌AP在Interference On与Interference Off条件下,无论是传输速率或延迟表现皆维持良好;相较之下,B牌与E牌在相同条件下的效能则明显较弱,显示其抗干扰调度能力相对不足。综合上述实验结果,可观察到整体效能表现为:A牌>B牌=E牌。
作为Wi-Fi7 MLO的关键升级技术,eMLSR的核心优势在于即便处于干扰环境下,仍能有效维持高传输速率与低延迟表现,进而显著提升整体使用者体验。随着Wi-Fi7技术逐渐普及,预期未来将有越来越多路由器与基地台装置支持eMLSR,成为市场主流配置之一。然而,即使皆支持eMLSR,不同产品在效能上的表现仍有显著差异,凸显出完善验证的重要性—若产品在未经充分验证的情况下流入市场,恐将影响品牌信誉与用户满意度。

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如同前述的无线效能实测案例所示,AWE设备能提供稳定且完整的测试环境,协助进行Issue分析。百佳泰顾问团队则凭借无线验证经验,能定位问题根源,不仅提出可行的改进建议,亦可支持修正后的验证。根据客户实际使用情境,百佳泰可整合多样无线产品与通讯协议,打造符合需求的无线应用环境,实现量身订制的无线解决方案。无论产品处于开发哪一阶段,皆能提供支持,协助提升产品质量、降低实际应用风险,并以更快速、高效的一站式顾问服务,加速产品上市流程。

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