Wi-Fi聯盟9月16日宣布Wi-Fi Certified 6認證計劃,品牌廠及OEM可針對出廠產品,進行Wi-Fi 6(IEEE 802.11ax)規范認證,同時,Wi-Fi聯盟也表示,三星最新款旗艦手機Galaxy Note 10,為全球首款取得Wi-Fi Certified 6認證的智能型手機。Wi-Fi 6的高速新時代,已正式來臨!
相較于各界高度關注5G,Wi-Fi 6曝光率明顯偏低,然全球Wi-Fi滲透率其實高的驚人。Wi-Fi聯盟估計,全球目前已有超過130億臺Wi-Fi裝置,到2020年,全球家庭Wi-Fi網絡滲透率,將會達到90%。該聯盟也預估,在Wi-Fi 6開跑后,預計2024年,全球將有超過一半的裝置會采用Wi-Fi 6。
在談Wi-Fi 6之前,我們先來簡單回顧歷史
Wi-Fi之父Vic Hayes,在1997年于IEEE(國際電機電子工程學會)推出802.11無線網絡規范,以2.4GHz ISM頻段,結合來自軍方FHSS(跳頻展頻)與DSSS(直接序列展頻),BPSK、QSK與QPSK載波調變技術,達到傳輸速率2Mbps,室內、戶外連線距離達20、100公尺,為最早的Wi-Fi規格。
1999年追加5GHz頻段及OFDM調變技術的802.11a,與同樣2.4GHz頻段、DSSS調變技術的802.11b規格,連線速率分別達到54、11Mbps,戶內外連線距離也加大到35、120~140米;同年Wi-Fi聯盟成立,推動IEEE 802.11x無線網絡產品與相關認證,也逐漸讓Wi-Fi與IEEE 802.11x成為無線區域網絡標準的代名詞。
如同其他技術一樣,Wi-Fi普及的最大推手,也都是透過強有力的品牌,將該技術導入終端產品,進一步讓大眾認識該技術,接受該技術,并反過來成為該技術的擁護者與推動力量。對Wi-Fi技術而言,英特爾(Intel)就扮演此關鍵角色。
英特爾2003年推出Centrino(迅馳)平臺,首度將處理器、行動芯片組與802.11ab/802.11b的無線網卡三合一,讓英特爾站穩NB處理器霸主地位,該平臺成功因素有三,一為英特爾開始專門為NB打造處理器,而不再沿用桌上型主機的處理器,其次就是855行動芯片組的優化。而最關鍵之處,就在導入Wi-Fi技術。
英特爾在Centrino平臺,導入802.11ab/802.11b無線網卡,終于讓NB擺脫有線網絡的限制,落實NB屬于行動裝置的特色,進一步拉大與當時對手AMD及威盛的差距,更奠定Wi-Fi的市場地位。Wi-Fi聯盟于2014年初對802.11g正式定案,在2004~2009年間,802.11b/g迅速成為NB及無線網卡的主流規格。
明泰董事長李中旺形容,在網通產業的技術,永遠是鄉村包圍城市,當消費電子產品采用該技術后,LAN(區域網絡)會隨之更新,因為消費者需求帶動,會帶動網絡設備改善。過去是NB,如今關鍵產品在于手機,也因此當三星Note 10及蘋果iPhone 11都搭載Wi-Fi 6時,會讓各界明顯感受到,Wi-Fi 6的時代已經展開。
與前一代相較 Wi-Fi 6有何神奇之處?
現行的Wi-Fi規格是在2011年以后推出的802.11ac,如今相關的產品已百花齊放,有的支援三頻(Triple Band),傳輸速度規格甚至高達5,300Mbps,理論值更可達到6,936Mbps,一旦進升到802.11ax,最大傳輸速度理論值可達9,607.8Mbps,較前一代大約提升快40%。
網通業者指出,Wi-Fi 6的重點不只在傳輸速度,也在Wi-Fi6具備上行鏈路和下行鏈路正交頻分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access;OFDMA)及多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)等特色,可以大幅提高傳輸效率,降低延遲,并且能使接入點(AP)能夠同時處理大量設備。
OFDMA技術過去在4G LTE時已經采用,而更早應用于WiMAX;然對Wi-Fi來說,至Wi-Fi 6才開始導入。透過此技術可以讓信息傳數更有效率,使用者享有更低延遲。簡言之,OFDMA,可將同一時間提出資料傳輸要求設備的資料捆成封包,與現行Wi-Fi 5采用的OFDM,針對每個設備逐一發出封包模式,更具效率。
舉例來說,OFDMA如同現行高速公路實施的高承載制,每臺車都要盡量塞滿乘客,而車代表的是數據串流,車中的乘客,也就是資料封包,如此載運更具傳輸效率。至于OFDM的模式,是每臺車分別載客,然卻會有未塞滿的狀況,不僅浪費承載次數,每次發車的間隔,也會產生延遲(Latency)。
另一項MU-MIMO(Multiple User – Multiple Input Multiple Output)多用戶多入多出技術,透過該技術的路由器,可讓多部設備同時進行資料傳輸,與過去多部設備必須依次進行資料傳輸的方式不同,大幅縮短每個設備等待的時間,進而提升網速。
MU-MIMO技術在2016年推出的Wi-Fi 5 Wave 2已經具備,然僅限于下行鏈路(Downlink)傳輸,也就是支援上一層網絡設備,將數據傳送至下一層的裝置;而在Wi-Fi 6,不僅具備下行鏈路,上行(Uplink)傳輸也都支援該技術。對于有多種裝置同時上網的企業用戶,Wi-Fi 6更能發揮傳輸效用,避免網絡遲延情形。
此外,在現行Wi-Fi 5的振幅調變(Quadrature Amplitude Modulation;QAM),僅支援256QAM,到了Wi-Fi 6,可支援到1024QAM,可讓Wi-Fi的載波數據點變得更密集,在相同的頻譜數量里,可對更多資料進行編碼,增加Wi-Fi設備的網絡吞吐量,Wi-Fi 6將較Wi-Fi 5增加25%,對于龐大的物聯網裝置,高吞吐量可讓信息傳輸更順暢。
另一項Wi-Fi 6的優勢,可讓需要大規模部署的IoT裝置更省電。Wi-Fi 6導入目標喚醒時間(Target Wake Time;TWT ),讓無線AP(基地臺)在與20MHz的IoT裝置,進行協商,決定IoT裝置的傳送與接收資料的時間表,不在傳輸時間內,該IoT裝置就處于休眠狀態,避免耗電,且不會與其他裝置同時間傳輸,減少沖突。
最后是封包色碼架構(Basic Service Set Coloring;BSS Coloring)功能。過去Wi-Fi傳輸都是采用CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)機制,傳送數據前,會先確認通道是否被占用,也就是其他裝置是否正在進行傳輸資料,若被占用,就等待一段隨機時間再進行偵測。
然Wi-Fi 6的BSS Coloring功能,每次傳送資料,都會在資料位置的標頭(header)加入一個6-bit的BSS Color欄,只有同一組別顏色的無線路由器在傳輸資料時,其他無線路由器才會停止傳送資料,否則就直接傳送,不再等待,如此可提升頻道重復使用,降低網絡壅塞狀況。
Wi-Fi 6好處多 誰先用?
網通業者指出,Wi-Fi 6會先從企業市場開始發酵,進一步延伸至消費市場,依照過去經驗,當Wi-Fi技術更新時,通常都會先帶動企業用戶更新,且通常會有50~60%的企業用戶,會因為有更快、更好的網絡連線需求,而進行更新,進而帶動企業換機潮,若以Wi-Fi 6來說,預估2020年起將是換機潮啟動的起點。
以企業用戶市場為主的Ruckus Networks,2018年7月推出8x8的Wi-Fi 6高階機種,該公司總裁Ian Whiting指出,8x8的產品單價高,原本以為市場接受度較緩慢,然其出貨成長速度卻超乎預期的強勁,預估2020年初,Ruckus Networks的Wi-Fi 6產品出貨比重,有機會超過Wi-Fi 5。
神準旗下的自有品牌EnGenius,也是以企業用戶為主。神準EnGenius于2019年4月推出Wi-Fi 6產品,屬于搶先市場的前段班成員,5月已經出了4,000多臺Wi-Fi 6產品,神準董事長蔡文河評估,2020年Wi-Fi 6產品將會放量,整體Wi-Fi 6在市場滲透率將上看1成。
明泰董事長李中旺形容,在網通產業,永遠是鄉村包圍城市,當消費電子產品采用該技術后,LAN(區域網絡)會隨之更新,因為消費者需求帶動,會帶動網絡設備改善。而目前最強勢的消費電子產品,就是智能型手機,在下半年,二大智能型手機品牌廠,已經推出搭配Wi-Fi 6的旗艦手機。
三星Galaxy Note 10,是第一個通過Wi-Fi聯盟認證Wi-Fi 6的智能型手機,隨后發表的蘋果最新iPhone 11系列,也全系列支援Wi-Fi 6;目前業界預估,iPhone 11的銷售量可達7,000~8,000萬支,而Galaxy Note 10在上市不到1個月,在南韓出貨量就達100萬支,其出貨規模樂觀,二大品牌加持,Wi-Fi 6普及可期。
除智能型手機之外,NB也將大量導入Wi-Fi 6,英特爾日前已經發表2款Wi-Fi 6模塊:AX200與AX201,其中AX200是采用標準M.2 2230 PCIe+USB界面,而AX201,除標準版設計外,也可做成CNVi M.2 1216縮小版界面,提供輕薄機種采用。
英特爾形容,Wi-Fi 6是近10年來最大的PC網絡革新,透過Wi-Fi 6可讓網絡延遲降低75%,提升4倍的網絡吞吐量,且較Wi-Fi 5提升4成的網絡傳輸速度;英特爾預估,2022年,將有56%的終端裝置,采用Wi-Fi 6。近期包括聯想(Lenovo)、戴爾(Dell)、宏碁、華碩等新款NB,都已經開始導入Wi-Fi 6。
此外,消費路由器廠商諸如TP-Link、華碩、Netgear,也都推出Wi-Fi 6機種,TP-Link指出,家庭用無線網絡連線裝置數量持續增加,從掃地機器人、安控攝影機到智慧家庭各項裝備,高達數10個上網裝置,若采用Wi-Fi 6,才能讓網絡連線體驗更佳。
網通廠明泰、神準、智易、正文、啟碁、仲琦及合勤,都在積極布局Wi-Fi 6市場,正文表示2019年已經出貨;智易指出,電信客戶將會從Wi-Fi 5升級至Wi-Fi6的換機需求,2020年將更明顯;合勤控執行長楊國榮指出,Wi-Fi 6不僅會帶來出貨成長動能,也會提高Wi-Fi產品的平均單價,對網通產業將帶來正向動能。
Wi-Fi 6 vs. 5G 倚天劍對上屠龍刀?
Wi-Fi 6從2019年開始發酵,同一年,也被視為5G元年,同樣屬于無線高速網絡傳輸,已有業者大膽預測,5G可能會逐步取代Wi-Fi,主因是5G在 通訊協定(Protocal)較嚴謹,相較于Wi-Fi,質量保證服務(quality assurance services;QAS)較佳,在相同預算下,消費者可能會選5G,棄Wi-Fi。
然也有業者持不同意見。Ruckus總裁Ian Whiting指出,Wi-Fi迄今是最廣泛且可靠的通訊科技,在開放不同人使用權限等安全管理上,技術也趨于成熟,而5G可以提供高傳輸、低延遲且大量的傳輸,然5G在室內的傳輸,受到其高頻特性影響,較易受到屏障,從戶外連接到室內,5G會需要與Wi-Fi整合。
此外,網通業者指出,Wi-Fi建置費用遠較5G便宜,由于5G若要發展至所謂的「真5G」,也就是采用毫米波頻段,需要建置大量小型基地臺,成本將大幅提高,加上各家競標頻譜價格高昂,勢必會反應至5G的終端使用價格,并進一步凸顯Wi-Fi 6的親民價格,此情況也會讓Wi-Fi不會因為5G高速傳輸,而慘遭邊緣化命運。
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