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不让5G独占鳌头 Wi-Fi 6华丽登场

来源:科技网 发布时间:2019-10-25

摘要: Wi-Fi联盟9月16日宣布Wi-Fi Certified 6认证计划,品牌厂及OEM可针对出厂产品,进行Wi-Fi 6(IEEE 802.11ax)规范认证,同时,Wi-Fi联盟也表示,三星最新款旗舰手机Galaxy Note 10,为全球首款取得Wi-Fi Certified 6认证的智能型手机。Wi-Fi 6的高速新时代,已正式来临!

Wi-Fi联盟9月16日宣布Wi-Fi Certified 6认证计划,品牌厂及OEM可针对出厂产品,进行Wi-Fi 6(IEEE 802.11ax)规范认证,同时,Wi-Fi联盟也表示,三星最新款旗舰手机Galaxy Note 10,为全球首款取得Wi-Fi Certified 6认证的智能型手机。Wi-Fi 6的高速新时代,已正式来临!


相较于各界高度关注5G,Wi-Fi 6曝光率明显偏低,然全球Wi-Fi渗透率其实高的惊人。Wi-Fi联盟估计,全球目前已有超过130亿台Wi-Fi装置,到2020年,全球家庭Wi-Fi网络渗透率,将会达到90%。该联盟也预估,在Wi-Fi 6开跑后,预计2024年,全球将有超过一半的装置会采用Wi-Fi 6。



在谈Wi-Fi 6之前,我们先来简单回顾历史


Wi-Fi之父Vic Hayes,在1997年于IEEE(国际电机电子工程学会)推出802.11无线网络规范,以2.4GHz ISM频段,结合来自军方FHSS(跳频展频)与DSSS(直接序列展频),BPSK、QSK与QPSK载波调变技术,达到传输速率2Mbps,室内、户外连线距离达20、100公尺,为最早的Wi-Fi规格。


1999年追加5GHz频段及OFDM调变技术的802.11a,与同样2.4GHz频段、DSSS调变技术的802.11b规格,连线速率分别达到54、11Mbps,户内外连线距离也加大到35、120~140米;同年Wi-Fi联盟成立,推动IEEE 802.11x无线网络产品与相关认证,也逐渐让Wi-Fi与IEEE 802.11x成为无线区域网络标准的代名词。


如同其他技术一样,Wi-Fi普及的最大推手,也都是透过强有力的品牌,将该技术导入终端产品,进一步让大众认识该技术,接受该技术,并反过来成为该技术的拥护者与推动力量。对Wi-Fi技术而言,英特尔(Intel)就扮演此关键角色。


英特尔2003年推出Centrino(迅驰)平台,首度将处理器、行动芯片组与802.11ab/802.11b的无线网卡三合一,让英特尔站稳NB处理器霸主地位,该平台成功因素有三,一为英特尔开始专门为NB打造处理器,而不再沿用桌上型主机的处理器,其次就是855行动芯片组的优化。而最关键之处,就在导入Wi-Fi技术。


英特尔在Centrino平台,导入802.11ab/802.11b无线网卡,终于让NB摆脱有线网络的限制,落实NB属于行动装置的特色,进一步拉大与当时对手AMD及威盛的差距,更奠定Wi-Fi的市场地位。Wi-Fi联盟于2014年初对802.11g正式定案,在2004~2009年间,802.11b/g迅速成为NB及无线网卡的主流规格。


明泰董事长李中旺形容,在网通产业的技术,永远是乡村包围城市,当消费电子产品采用该技术后,LAN(区域网络)会随之更新,因为消费者需求带动,会带动网络设备改善。过去是NB,如今关键产品在于手机,也因此当三星Note 10及苹果iPhone 11都搭载Wi-Fi 6时,会让各界明显感受到,Wi-Fi 6的时代已经展开。



与前一代相较 Wi-Fi 6有何神奇之处?


现行的Wi-Fi规格是在2011年以后推出的802.11ac,如今相关的产品已百花齐放,有的支援三频(Triple Band),传输速度规格甚至高达5,300Mbps,理论值更可达到6,936Mbps,一旦进升到802.11ax,最大传输速度理论值可达9,607.8Mbps,较前一代大约提升快40%。


网通业者指出,Wi-Fi 6的重点不只在传输速度,也在Wi-Fi6具备上行链路和下行链路正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access;OFDMA)及多用户多输入多输出(MU-MIMO)等特色,可以大幅提高传输效率,降低延迟,并且能使接入点(AP)能够同时处理大量设备。


OFDMA技术过去在4G LTE时已经采用,而更早应用于WiMAX;然对Wi-Fi来说,至Wi-Fi 6才开始导入。透过此技术可以让信息传数更有效率,使用者享有更低延迟。简言之,OFDMA,可将同一时间提出资料传输要求设备的资料捆成封包,与现行Wi-Fi 5采用的OFDM,针对每个设备逐一发出封包模式,更具效率。


举例来说,OFDMA如同现行高速公路实施的高承载制,每台车都要尽量塞满乘客,而车代表的是数据串流,车中的乘客,也就是资料封包,如此载运更具传输效率。至于OFDM的模式,是每台车分别载客,然却会有未塞满的状况,不仅浪费承载次数,每次发车的间隔,也会产生延迟(Latency)。


另一项MU-MIMO(Multiple User – Multiple Input Multiple Output)多用户多入多出技术,透过该技术的路由器,可让多部设备同时进行资料传输,与过去多部设备必须依次进行资料传输的方式不同,大幅缩短每个设备等待的时间,进而提升网速。


MU-MIMO技术在2016年推出的Wi-Fi 5 Wave 2已经具备,然仅限于下行链路(Downlink)传输,也就是支援上一层网络设备,将数据传送至下一层的装置;而在Wi-Fi 6,不仅具备下行链路,上行(Uplink)传输也都支援该技术。对于有多种装置同时上网的企业用户,Wi-Fi 6更能发挥传输效用,避免网络迟延情形。


此外,在现行Wi-Fi 5的振幅调变(Quadrature Amplitude Modulation;QAM),仅支援256QAM,到了Wi-Fi 6,可支援到1024QAM,可让Wi-Fi的载波数据点变得更密集,在相同的频谱数量里,可对更多资料进行编码,增加Wi-Fi设备的网络吞吐量,Wi-Fi 6将较Wi-Fi 5增加25%,对于庞大的物联网装置,高吞吐量可让信息传输更顺畅。


另一项Wi-Fi 6的优势,可让需要大规模部署的IoT装置更省电。Wi-Fi 6导入目标唤醒时间(Target Wake Time;TWT ),让无线AP(基地台)在与20MHz的IoT装置,进行协商,决定IoT装置的传送与接收资料的时间表,不在传输时间内,该IoT装置就处于休眠状态,避免耗电,且不会与其他装置同时间传输,减少冲突。


最后是封包色码架构(Basic Service Set Coloring;BSS Coloring)功能。过去Wi-Fi传输都是采用CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)机制,传送数据前,会先确认通道是否被占用,也就是其他装置是否正在进行传输资料,若被占用,就等待一段随机时间再进行侦测。


然Wi-Fi 6的BSS Coloring功能,每次传送资料,都会在资料位置的标头(header)加入一个6-bit的BSS Color栏,只有同一组别颜色的无线路由器在传输资料时,其他无线路由器才会停止传送资料,否则就直接传送,不再等待,如此可提升频道重复使用,降低网络壅塞状况。



Wi-Fi 6好处多 谁先用?


网通业者指出,Wi-Fi 6会先从企业市场开始发酵,进一步延伸至消费市场,依照过去经验,当Wi-Fi技术更新时,通常都会先带动企业用户更新,且通常会有50~60%的企业用户,会因为有更快、更好的网络连线需求,而进行更新,进而带动企业换机潮,若以Wi-Fi 6来说,预估2020年起将是换机潮启动的起点。


以企业用户市场为主的Ruckus Networks,2018年7月推出8x8的Wi-Fi 6高阶机种,该公司总裁Ian Whiting指出,8x8的产品单价高,原本以为市场接受度较缓慢,然其出货成长速度却超乎预期的强劲,预估2020年初,Ruckus Networks的Wi-Fi 6产品出货比重,有机会超过Wi-Fi 5。


神准旗下的自有品牌EnGenius,也是以企业用户为主。神准EnGenius于2019年4月推出Wi-Fi 6产品,属于抢先市场的前段班成员,5月已经出了4,000多台Wi-Fi 6产品,神准董事长蔡文河评估,2020年Wi-Fi 6产品将会放量,整体Wi-Fi 6在市场渗透率将上看1成。


明泰董事长李中旺形容,在网通产业,永远是乡村包围城市,当消费电子产品采用该技术后,LAN(区域网络)会随之更新,因为消费者需求带动,会带动网络设备改善。而目前最强势的消费电子产品,就是智能型手机,在下半年,二大智能型手机品牌厂,已经推出搭配Wi-Fi 6的旗舰手机。


三星Galaxy Note 10,是第一个通过Wi-Fi联盟认证Wi-Fi 6的智能型手机,随后发表的苹果最新iPhone 11系列,也全系列支援Wi-Fi 6;目前业界预估,iPhone 11的销售量可达7,000~8,000万支,而Galaxy Note 10在上市不到1个月,在南韩出货量就达100万支,其出货规模乐观,二大品牌加持,Wi-Fi 6普及可期。


除智能型手机之外,NB也将大量导入Wi-Fi 6,英特尔日前已经发表2款Wi-Fi 6模块:AX200与AX201,其中AX200是采用标准M.2 2230 PCIe+USB界面,而AX201,除标准版设计外,也可做成CNVi M.2 1216缩小版界面,提供轻薄机种采用。


英特尔形容,Wi-Fi 6是近10年来最大的PC网络革新,透过Wi-Fi 6可让网络延迟降低75%,提升4倍的网络吞吐量,且较Wi-Fi 5提升4成的网络传输速度;英特尔预估,2022年,将有56%的终端装置,采用Wi-Fi 6。近期包括联想(Lenovo)、戴尔(Dell)、宏碁、华硕等新款NB,都已经开始导入Wi-Fi 6。


此外,消费路由器厂商诸如TP-Link、华硕、Netgear,也都推出Wi-Fi 6机种,TP-Link指出,家庭用无线网络连线装置数量持续增加,从扫地机器人、安控摄影机到智慧家庭各项装备,高达数10个上网装置,若采用Wi-Fi 6,才能让网络连线体验更佳。


网通厂明泰、神准、智易、正文、启碁、仲琦及合勤,都在积极布局Wi-Fi 6市场,正文表示2019年已经出货;智易指出,电信客户将会从Wi-Fi 5升级至Wi-Fi6的换机需求,2020年将更明显;合勤控执行长杨国荣指出,Wi-Fi 6不仅会带来出货成长动能,也会提高Wi-Fi产品的平均单价,对网通产业将带来正向动能。


Wi-Fi 6 vs. 5G 倚天剑对上屠龙刀?


Wi-Fi 6从2019年开始发酵,同一年,也被视为5G元年,同样属于无线高速网络传输,已有业者大胆预测,5G可能会逐步取代Wi-Fi,主因是5G在 通讯协定(Protocal)较严谨,相较于Wi-Fi,质量保证服务(quality assurance services;QAS)较佳,在相同预算下,消费者可能会选5G,弃Wi-Fi。


然也有业者持不同意见。Ruckus总裁Ian Whiting指出,Wi-Fi迄今是最广泛且可靠的通讯科技,在开放不同人使用权限等安全管理上,技术也趋于成熟,而5G可以提供高传输、低延迟且大量的传输,然5G在室内的传输,受到其高频特性影响,较易受到屏障,从户外连接到室内,5G会需要与Wi-Fi整合。


此外,网通业者指出,Wi-Fi建置费用远较5G便宜,由于5G若要发展至所谓的「真5G」,也就是采用毫米波频段,需要建置大量小型基地台,成本将大幅提高,加上各家竞标频谱价格高昂,势必会反应至5G的终端使用价格,并进一步凸显Wi-Fi 6的亲民价格,此情况也会让Wi-Fi不会因为5G高速传输,而惨遭边缘化命运。

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