正當企業開始升級至 Wi-Fi 6E 無線網絡基建, Wi-Fi 聯盟去年推出下一代技術標準 802.11be (又稱 Wi-Fi 7 )初版,更有廠商以此發表新產品。被形容為「超高吞吐量」 (Extremely High Throughput,EHT) 的 Wi-Fi 7 ,最高網絡速度可達46Gbps ,較現時的 Wi-Fi 6 快超過 4.8 倍。新制式可支援多人 AR 、 VR ,以至自動駕駛機械人的物聯網設備。
由 Wi-Fi 聯盟制定的 802.11be 技術標準,去年 5 月發表初稿草案,預計 2023 年底至 2024 年初修訂最終版本。草案稱 Wi-Fi 7 為超高吞吐量,理論上每個裝置的頻寬可達 30Gbps 、每個接入點支援最高 46.4Gbps ,是現時 802.11ax (又稱 Wi-Fi 6 )最高網速 9.6Gbps 的 4.8 倍。
Wi-Fi 7 能有超高吞吐量速度,技術特點來自繼續採用正交頻分多址 (Orthogonal Frequency Division Multiple Access , OFDMA ),額外加入多重連接,以及受外在干擾仍可維持足夠頻寬連接等特性,對應 4096-QAM 編碼,在每 Hz 內載入更多數據量,可以令 Wi-Fi 連線表現更穩定。
聚合 320MHz 頻寬
該技術令 Wi-Fi 7 可聚合所有開放頻段的最多 320MHz 提供傳輸,包括 2.4GHz 、 5GHz 和 6GHz 頻譜,較現時 Wi-Fi 6 聚合 160MHz 多一倍。但實際情況仍要視乎地區開放的頻譜,主要分別在 6GHz ,亦即 Wi-Fi 6E 的頻譜。美國 FCC 在 2020 年初開放該頻譜的 160MHz 頻段予 Wi-Fi 使用,加拿大、南韓、馬來西亞等國家最近亦跟隨。英國、澳洲則開放其中的一半 80MHz ,其餘的頻段仍有待政府商討。
香港特區政府通訊事務管理局辦公室仍未有相關討論,至今還未知會否給 Wi-Fi 網絡開放 6GHz 頻譜。即使無法使用 6GHz 頻譜, Wi-Fi 7 透過載波聚合方式融合多組頻寬,達成相同連接頻寬,還可透過多重連接方式將 2.4GHz 的 80MHz 和 5GHz 的 160MHz ,合併成 240MHz 頻寬的有效頻道。
Wi-Fi 7 的技術設計可透過前導碼刪除 (Preamble puncturing) 方式讓部分被佔用的頻段,例如其中的 20MHz 或 40MHz 頻段仍可順利連接,維持連續頻道連接形式。雖然這會令實際總連接頻寬降低,但依然可讓用戶以更高頻寬連接,並且傳遞更大容量檔案。
Wi-Fi 7 另一特點避免訊號擠塞,具備自動頻段協調 (Automatic Frequency Coordination,AFC) 功能, 讓接入點或 Mesh 系統之間互相調整頻道,減低訊號干 擾。多重連接模式 (Multi-Link Operations,MLO) 則讓裝置可以在多天線串流連接降低延遲。
取代有線網絡
Wi-Fi 7 的超高網速和超低時延被視為有機會取代有線網絡的連接技術,目前數據中心的伺服器普遍用上 10Gbps 以太網,而商用的工作站電腦亦漸漸升級上 2.5Gbps ,以至 10Gbps 以太網。 Wi-Fi 7 提供的網絡速度比 10Gbps 快超過 4 倍,能夠升級終端設備連線,相信其他電腦設備也受惠。
另外, Wi-Fi 7 的超低時延和自動選擇頻段,有助 IoT 設備密集的環境保持可靠連線。以至支援固定範圍內的自動引導車輛 (Automatic Guided Vehicle, AGV) ,例如用於貨倉內的搬貨機械人,可讓過百部同時運作。邊緣運算也是可藉 Wi-Fi 7 提升傳送數據能 力,加入更多時間關鍵的應用程式。
Wi-Fi 7 亦支援多人同時使用 4K 視像會議、 8K 串流影像,以及虛擬實境 (VR) 、擴增實境 (AR) 和混合實境 (MR) 。消費者著重元宇宙的 AR 和 VR ,企業則著眼 MR ,近年開始有企業引入 MR 方案給前線員工,例如維修用途,通過智能頭盔顯示資訊,組裝工序亦可透過顯示器標示位置,毋須翻閱手冊。惟受限於網絡,無法多人同時使用,新一代的無線網絡有足夠頻寬支援。
晶片商搶先發表
雖然 Wi-Fi 7 標準的草案只在初稿階段,業界一如以往搶先發表產品。如台灣聯發科今年 1 月發表 Filogic Wi-Fi 7 晶片,技術達 IEEE 802.11be 定義的最高速度。高通 (Qualcomm) 在今年 2 月巴塞羅拿的世界流動通訊大會 2022 上發表 FastConnect 7800 ,為終端設備 Snapdragon 流動和運算平台的無線連接晶片, 在 5GHz 和 6GHz 頻段可聚合 4 組連線,提供 5.8Gbps 連線,而同時預留 2.4GHz 頻段連接藍牙或 IoT 設備。
另一廠商博通 (Broadcom) 在 4 月初發表五款 Wi-Fi 7 晶片,包括兩款家用路由器、兩款企業接入點,以及終端設備無線晶片。其中 BCM43740 和 BCM43720 為商用 AP ,前者支援 4 串流提供 11.5Gbps ,後者支援 2 串流 2.88Gbps 。 BCM4398 用於智能電話或 VR 裝置,支援 2 串流 320MHz 頻寬 6.05Gbps 。
這幾間晶片廠商現時已向產品生產商提供樣本晶片,相關產品預計最快今年第四季發表,明年初推出市場。
新華三有 Wi-Fi 7 AP
新華三更早一步在 4 月初發表 Wi-Fi 7 無線接入點產品 WA7638 和 WA7338 ,以網速、時延和裝置數量作賣點。該產品支援 2.4GHz 、 5GHz 、 6GHz 三個頻段,按 802.11be 標準頻寬升至最高 320MHz ,引入 4096QAM 調制方式,並支援 16×16 MU-MIMO ,整體最高網速 46.08Gbps 。這兩款 Wi-Fi 7 AP 支援三頻 12 串流和三頻 10 串流,傳輸速度最高 18.44Gbps ,其中單一設備可達到 11.53Gbps ,較 Wi-Fi 6 提升 2.4 倍。該公司指出,雖然 Wi-Fi 6 極大提升網絡速度,但時延仍然難以應付 VR 、 AR 和網上遊戲等新興用途。新產品有助解決問題,例如下載 72GB 容量的 8K 影片,不用 1 分鐘完成。
時延要求在 5 微秒內,相比 Wi-Fi 6 的 10 微秒至 20 微秒降低 50% 至 75% ,也支援多個接入點協調和聚合傳輸,避免基本服務集 (BSS) 之間干擾,有效提升頻段資源。單個 AP 可支援連接超過 400 個裝置,較 Wi-Fi 6 多兩倍,解決企業需要高密部署問題。
配合該公司的陣列天線和 iRadio 、 iStation 、 iEdge 和 iHeal 等智原生功能,可調整訊號功率,以及分析終端設備狀態和行為,引導接入網絡,用最低訊號覆蓋維持無線網絡體驗、減少環境盲點和干擾。
缺晶片延 Wi-Fi 6E 普及
不少企業剛升級上 Wi-Fi 6 ,外國企業還在考慮應否升級 Wi-Fi 6E ,如今推出 Wi-Fi 7 ,給企業多一個選擇。不過, Wi-Fi 聯盟表示,企業不應跳過 Wi-Fi 6E 。
就目前市場情況而言,因晶片和零件缺貨導致 Wi-Fi 6E 設備可能等待半年至一年,因此業界認為不如直接等待 Wi-Fi 7 產品面世才升級。但 Wi-Fi 聯盟高級行銷副總裁 Kevin Robinson 指出,聯盟已認證逾 400 個 Wi-Fi 6E 裝置和路由器,反映市場需求強烈。Wi-Fi 6E 支援 6GHz 頻段較現時順暢,改善現時無線絡網效能。至於 Wi-Fi 7 還在發展初期,亦會支援 6GHz ,參考過去 Wi-Fi 世代演變周期約 5 至 6 年。
升級考慮
企業現時在 Wi-Fi 6E 和 Wi-Fi 7 之間的選擇亦是兩難, CommScope RUCKUS 無線與雲端高級產品方案架構員 Author Spotlight 撰寫網誌為企業分析。他指出, Wi-Fi 7 憑 4096-QAM 和 320MHz 頻寬,造出極速 46Gbps ,比 Wi-Fi 6E 快幾倍,但整體方案的成本大增。企業應否升級取決於一個問題:企業的目標是甚麼?
他指出,如果企業不計較成本,只求最新技術便會現時升級 Wi-Fi 6E ,兩年後再安裝 Wi-Fi 7 ,但這類企業為數不多。較多企業的 IT 預算有限,應該考慮預算周期。如果企業準備在今年升級網絡,而且要當上技術領導者,可考慮 Wi-Fi 6E 。相反,企業追求穩定性,可選擇保留預算,繼續沿用 Wi-Fi 6 直至 Wi-Fi 7 普及。
小結:尋找 Wi-Fi 7 商業價值
除了 Wi-Fi 6E 和 Wi-Fi 7 的選擇,下一步市場還會探討新技術與 5G 網絡的協調,尤其私有 5G 網絡,如何取兩者的優勢,為企業帶來最大商業價值。 Wi-Fi 7 目前只是技術初期,雖然晶片廠商已發表產品,甚至新華三發表 AP 方案,仍要等待產品走入市場。企業在觀望技術的同時,可考慮 Wi-Fi 7 的超高吞吐量、超低時延的特性,尋找創新的商業用途。