作者：高通資深工程總監Andrew Davidson
如果先前跡象不夠明朗，疫情也足以讓我們正視Wi-Fi在人們工作、娛樂和整體生活扮演不可或缺的角色。過去一年來，我們見證了Wi-Fi與許多其他技術一樣，如何崛起、適應、和發展，以滿足新興和不可預見的連網挑戰。Wi-Fi技術即將以Wi-Fi 7邁入新章節，高通技術公司不僅專注於協助定義其功能，這些功能帶來如我們習慣在每個新一代Wi-Fi推出時看到的極致連網速度與容量，而且還增加了重大的增強功能，大幅提升低延遲效能。Wi-Fi 7結合增強的低延遲、連網速度與容量，將成為推動XR、元宇宙、社群遊戲、邊緣運算等更多最先進使用案例的核心。
過去二十年來，我協助開發了多項Wi-Fi聯盟（Wi-Fi Alliance ）的計畫，並擔任WFA董事，有幸為業界制定Wi-Fi標準作出貢獻，並見證其成果。從這個角度來看，我非常開心能討論Wi-Fi 7將帶來的一切，因為Wi-Fi 7的全新與創新技術來得正是時候，剛好能滿足今日與未來使用案例中對於Wi-Fi顯著成長。
Wi-Fi是至關重要的連網技術
Wi-Fi在人們的生活和經濟活動中扮演核心角色，且對社會的重要性有增無減。無論對消費者或企業，Wi-Fi都是不可或缺的資源。市場分析研究公司IDC預測，2021年底有超過20億Wi-Fi 6裝置出貨，佔所有Wi-Fi產品出貨的50%以上，且在2025年以前，每年出貨量可望成長至52億裝置。像這樣爆炸性成長有許多驅動因素，但最值得注意的是Wi-Fi技術持續演進的發展能與逐漸成長的需求相符。例如，為了增進Wi-Fi於人口密集網路的效能，Wi-Fi 6引進多重使用者的相關功能，Wi-Fi 6E則進一步拓展這些功能至全新6 GHz頻段，使頻道數增加、頻寬更寬，以因應提升連網速度和低延遲的需求。網狀網路路由器是高通技術公司的一項產品創新，不僅實現涵蓋整個住家的網路覆蓋範圍，更確保在需要的地方能提供高速網路存取。
儘管Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E正以前所未見的速度快速地邁向主流採用，對於在多層面推動更高效能的需求仍持續成長。
Wi-Fi 7帶來更高水準的效能
正如先前我們所討論的，頻譜是無線連網技術的命脈。綜觀過去，從只有三個窄頻寬頻道的傳統2.4 GHz，到具有額外頻譜、以及更寬的160 MHz頻道的5 GHz，可用頻譜的拓展推動了強大的Wi-Fi技術創新。現在新的6 GHz的頻段配置（部分地區高達1200 MHz的頻譜）與日益擁擠的2.4 GHz （由於藍牙和Thread技術的使用增加）正進一步帶動變革。
現代高速Wi-Fi裝置逐漸尋求利用5 GHz與6 GHz的高頻段以提供所需的效能。此一現實不僅確保了連網速度與低延遲，亦釋放2.4 GHz頻段更多容量可用於更適合的應用，例如物聯網和在Wi-Fi網路邊緣運作的裝置。
管理與最佳化各種可用頻段或許是Wi-Fi 7的指標性差異化優勢。Wi-Fi 7的多種功能可用於提供極致連網速度、大容量與低延遲，支援下一世代的應用與服務。以下為指標性功能的概覽。
多重連結技術可於連網速度壅塞環境中降低延遲
如今的存取點（Access Points）通常在三個頻道上提供支援，一個在2.4 GHz低頻頻段，其餘兩個則為5 GHz和6 GHz高頻頻段，到了Wi-Fi 7，這將越來越普遍。取決於區域的可用性，高頻頻段支援可能為5 GHz頻段的兩個頻道，或於5 GHz和6 GHz頻段中的各一頻道。Wi-Fi 7的多重連結功能為單一使用者提供多個選項，能使用這些頻道。最有效的存取路徑為利用容量較大、尖峰速度較高與網路壅塞情形較少的高頻頻段。裝置可切換不同頻段，如圖1所示。在此機制下，裝置利用最先可供使用的頻段進行傳輸，前次傳輸完成後就能再次選擇頻段。如此將能避免網路連結壅塞，並降低延遲。
圖1 - 多重連結切換，裝置能於可用頻段之間切換，以降低延遲
最高效能選項為高頻頻段同步多重連結，如圖2所示。裝置利用各個可供使用的頻段，且能同時於不同頻段運作，聚合兩個頻道的流通量。由於可在各頻段同時運作，能進一步避免網路壅塞、降低延遲性。
圖2 – 高頻頻段同步多重連結，聚合高頻頻段以提供最高流通量與最低延遲
拓展所有地區的寬頻道頻寬
Wi-Fi 6E顯著地擴展了寬頻道頻譜的使用，讓在任何配置6 GHz頻譜的地區皆可使用多個160 MHz頻道。Wi-Fi 7則使可用頻道頻寬增加一倍至320 MHz。理論上，這能讓容量加倍，大幅改善使用者資料傳輸速度。
部分地區可支援320 MHz連續頻譜的三個頻道，部份地區可支援一個頻道，有些區域完全不支援。5 GHz頻段不具備連續的320 MHz頻道，因此只有支援6 GHz頻譜的地區可支援此連續模式。高頻頻段同步多重連結可藉由累計兩個可用頻道的流通量，提供頻寬更寬、更有效的頻道。在高頻頻段聚合兩個頻寬為160 MHz的頻道，可建立一個頻寬達320 MHz的有效頻道。在中國，高頻頻段同步多重連結實現了頻寬為240 MHz的有效頻道，即使沒有可用的6 GHz頻譜配置，仍能滿足Wi-Fi 7超高流通量的承諾。
即使有干擾仍可使用更寬的頻道
佔用部分（如20 GHz或40 MHz）閒置連續頻道的既有用戶，通常會使存取點無法使用這些頻譜。Wi-Fi 7的創新解決方案稱為「前導碼刪餘（Preamble puncturing）」，空下受干擾的頻譜，同時仍使連續頻道可能存在，如圖2所示。整體頻寬因刪餘而降低，但仍可使用比其他情況下可用的更寬的頻道。
圖2 – 即使有使用者干擾，前導碼刪餘使更寬的頻道仍得以使用
4k 正交調幅（QAM）與許多其他增強效能的功能
Wi-Fi標準化了更高階的調變技術4k QAM，這是高通Wi-Fi 6解決方案中現已支援的技術。4k QAM可提升接近存取點的使用者連網速度，為其他使用者保留寶貴的容量。
Wi-Fi 7實現令人興奮的全新體驗與使用案例
Wi-Fi 7不僅提升今日現有應用的效能，更實現許多全新體驗。例如最先進的延展實境（XR）應用，由於該應用對於延遲性極為敏感，若無法達成超低延遲，XR裝置甚至無法運作。要打造沉浸式、極為真實的XR體驗，需要具備超高畫質影音內容和極高的更新率，這需仰賴超高連網速度和頻寬才能實現。此外，需有極大的網路容量，才能支援大量使用者同時使用這些應用。雲端遊戲、社群遊戲與元宇宙等其他應用亦將考驗無線科技的極限，挑戰Wi-Fi 7能否充分發揮效能。
企業網路方面，智慧與價值正逐漸往邊緣發展。邊緣雲端是企業數位轉型的基本元素。Wi-Fi是許多企業使用案例的最後一環—即使在壅塞、高流量情境中，Wi-Fi 7提供的低延遲與頻寬，對於許多關鍵業務應用至關重要。無庸置疑，Wi-Fi 7將迅速成為支援辦公室、娛樂場所與其他高流量使用案例的必要條件。
引領標準制定與技術發展
高通技術公司處於Wi-Fi技術演進的最前端，推動標準制定與技術發展，以滿足消費者、裝置、應用與服務不斷成長的需求與期待。
長久以來，我們不斷打造具開創性的技術，協助IEEE與WFA等組織標準化這些技術。我們在幾乎每一個Wi-Fi技術重要的演進階段都扮演關鍵角色。例如，我們協助將多重輸入多重輸出(MIMO)與多用戶多重輸入多重輸出(MU-MIMO)引進802.11n與11ac，率先將正交分頻多重接取（OFDMA）引進Wi-Fi 6（當時稱為11ax），以及其他許多技術的創新。我們正與IEEE和WFA全體成員密切合作， 使Wi-Fi 7技術更為完善。
高通技術公司的領導地位不僅限於技術開發與標準制定。透過每年在數百項裝置與網路上提供全面執行的技術功能和更多強大且獨特的創新技術，，我們確保使用者能更快體驗到極致的連網速度、容量與穩定低延遲的提升所帶來的好處，並將其推廣至全球更多地區。
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高通Wi-Fi 6是高通技術公司和/或其旗下子公司的產品。