創造極致體驗 Wi-Fi 7準備降落

作者 : Anthea Chuang,EE Times Taiwan

平均每個人一生會擁有超過6台的Wi-Fi裝置,且每年每個人會再增加0.6台Wi-Fi裝置,是手機數量的三倍。是什麼原因讓人們如此離不開Wi-Fi?

若是探究21世紀對人類生活影響最大的通訊技術,Wi-Fi技術可謂當之無愧。根據Wi-Fi Alliance在2021年公佈的資料顯示,平均每個人一生會擁有超過6台的Wi-Fi裝置,而仍在使用中的佔2.3台,且每年每個人會再增加0.6台Wi-Fi裝置,是手機數量的三倍。是什麼原因讓人們如此離不開Wi-Fi?

無論從哪個端到哪個端,Wi-Fi都扮演著整個連接網路的最後一哩。聯發科技(MediaTek)智慧聯通事業部協理葉信忠表示,從網際網路閘道、網路中繼器到電子終端,對Wi-Fi的需求可以說是無所不在,也因此,Wi-Fi Alliance統計的資料中也提到,63%的手機資料流量是由Wi-Fi分擔,且這個數字未來只會持續有增無減。

而使用者對連接技術的種種要求,也是促使Wi-Fi需求及市場不斷擴大的原因。隨著萬物連網的時代來臨,各種裝置或是設備產生的資料量越來越大,導致使用者對網路頻寬、傳輸速度、穩定度,以及不斷網的需求日益高漲,即使有5G如此強大的行動網路問世,人們反而更需要Wi-Fi技術。

這可從2019年才推出的Wi-Fi 6技術,僅用了3年即達到50%市佔率的成績來證明,市調單位更是預估2022年支援Wi-Fi 6裝置的出貨量可達23億台,可稱是Wi-Fi 6的普及年。葉信忠解釋,5G技術問世之際;因其強大的傳輸能力,以至於曾經有過有了5G技術就再也不需要Wi-Fi連線的說法產生;但事實上,未來越趨龐大的資料量,光靠5G單一技術無法提供最佳的連線體驗,可以說5G就好比一條高速公路,車流量越來越多時,就需要Wi-Fi技術作為交流道,進一步疏解壅塞的狀況,才能讓整個網路環境更為順暢。

也因Wi-Fi技術能夠達到快速、穩定、不斷網的三大要求,促使該技術市場規模不斷擴大之外,也不斷演進,最新一代的Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be)已誕生,商用產品預計在明年開始進入市場。

極高傳輸量加持 大舉擴張應用領地

根據市調機構預測,未來5年Wi-Fi 7的市場將更蓬勃發展,包含半導體、相關零組件與終端產值將高達約新台幣7,700億元,而次世代無線網路Wi-Fi 7更能帶給使用者更快的速度、更低延遲的體驗。這是由於Wi-Fi 7擁有極高的資料傳輸速率,最高可達40Gbps,在相同天線數量下,可比Wi-Fi 6高2.4倍,也比5G行動技術快上不少;不僅如此,Wi-Fi 7規格有一重要的創新——採用「多重連結模式」(Multi-Link Operation,MLO)技術,在MAC層啟用鏈路聚合,讓Wi-Fi在進行資料傳輸時,不只快速還可達到更低的延遲與零干擾。

 

Wi-Fi 6與Wi-Fi 7技術規格比較。

(來源:Wi-Fi Alliance)

 

葉信忠說明,Wi-Fi 7支援2.4GHz、5GHz、6GHz三大頻段,因使用MLO技術,相較於Wi-Fi 6一次只能使用一個頻段的狀況,MLO可同時聚合頻段上的多個通道,且在有些通道出現壅塞與受到干擾情況下,資料仍可無縫傳輸,讓連網更快、更可靠。除了在網速上可以產生最高3倍於以往的加成效果,MLO技術還可以在不同通道之間快速流暢的切換,可用於負載平衡,將重試次數的情況降至最低,有助於減少延遲。而此對於元宇宙應用、提升遊戲體驗皆有相當的助益。

 

每一代Wi-Fi技術的主要特性。

(來源:CEVA)

 

Wi-Fi 7擴張市場的另一項利器是與天線設計有關。眾所周知,無線傳輸最在乎有效傳輸距離,葉信忠指出,Wi-Fi 7的4T5R多天線技術,可透過多一條傳輸天線,提供更廣的覆蓋範圍及更好的效能,無論對講求訊號無死角的路由器,或是講究低功耗的行動裝置如手機等,都可為應用帶來較佳的傳輸距離。

此外,Wi-Fi 7還採用更多「升級」的技術,例如多資源單位(MRU)。MRU是Wi-Fi 7新的資源單元(RU)分配機制,可發揮與MLO類似的功能,針對單一使用者的較大的傳輸量需求,在同一通道上彙整兩個連續或非連結的資源單元,進一步提高頻譜的利用效率,並根據需要為每個STA的頻寬(QoS)控制提供更大的靈活性,進而減輕干擾,以及和在同一頻段或通道上運作的現有設備共存。

由於Wi-Fi 7導入與以往不同的技術,使其可滿足諸多新興應用所需。葉信忠認為,不只上述提到的元宇宙、遊戲…等,工業4.0相關應用也會看準Wi-Fi 7的特性進一步採用。目前雖然很難預測哪個應用市場對Wi-Fi 7的需求會快速起飛,但對高傳輸速率、高可靠性…等有極大需求的應用,腳步相對會較快。

 

2021~2027年Wi-Fi 6與Wi-Fi 7應用市場發展預測。

(來源:51CTO)

 

本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2022年12月號

 

 

 

 

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