1999年起步的Wi-Fi技術,從發展之初就使用兩個頻譜段落,一是2.4GHz,另一是5GHz,前者為IEEE 802.11b標準,後者為IEEE 802.11a。不過5GHz並非全球通行的ISM頻段,因此Wi-Fi聯盟主推2.4GHz。

未來家庭Wi-Fi路由器將愈來愈強悍,現有Wi-Fi路由器的新出貨已有一半以上具備雙頻,往後則可能具備三頻、四頻、五頻...
未來家庭Wi-Fi路由器將愈來愈強悍,現有Wi-Fi路由器的新出貨已有一半以上具備雙頻,往後則可能具備三頻、四頻、五頻...

然而,2.4GHz頻段的頻寬不到100MHz,發展到2007年、2009年的已經難再提升速率,因此2012年業界開始推行IEEE 802.11ac標準(初期為草案版本),改以5GHz頻段為主。

5GHz頻段雖然各國配置、運用方式不一,但整體而言有數百MHz的頻譜資源可用,加上美國FCC率先回收、開放5GHz的若干頻段,因而逐漸帶動他國仿效,讓5GHz的全球通行性提升。Wi-Fi聯盟自2012年轉專注推廣5GHz,經3年努力,新的Wi-Fi產品出貨中,已有一半以上支援5GHz,即為雙頻(Dual Band)。

而在2013年,Wi-Fi聯盟也接手WiGig聯盟(IEEE 802.11ad標準),開始發展另一個頻段,此為60GHz,60GHz與2.4GHz同為全球通行的ISM頻段,然60GHz頻率過高,難以長距離傳輸、穿牆傳輸,但卻可短距離內高速傳輸,適合即時傳遞高清晰度影音。再加入60GHz後,Wi-Fi成了三頻(Tri Band)。

另外,IEEE組織也著手制訂IEEE 802.11ah標準,期望讓Wi-Fi切入物聯網應用,11ah標準採行915MHz,低於1GHz(Sub-1GHz),特性是低速率、高覆蓋、高穿透傳輸,此標準在2016年1月正式命名為Wi-Fi HaLow,也稱Low-Power Wi-Fi。

如果再加入915MHz,Wi-Fi就成了四頻(Quad Band),但915MHz也非全球通行,各國有不同的運用,就算某些國家有開通,可用的頻寬也不盡然與美國相同。

談論至此,Wi-Fi似乎都是在擴張可用頻譜,但其實Wi-Fi也有隱憂,由於LTE技術的授權頻譜逐漸不敷使用,也有意使用5GHz,但如此覆蓋重疊區中將對Wi-Fi產生干擾,此導致Wi-Fi陣營與LTE陣營於2015年間高分貝攻擊對方,即便LTE陣營提出共存技術機制,Wi-Fi陣營仍認為權益受侵犯,並質疑共存機制並不公平,仍是偏袒LTE。

雖然Wi-Fi固有使用的5GHz可能遭LTE侵蝕,但在美國FCC主導下,Wi-Fi也獲得另一機會,即是3.5GHz頻段的開放,3.5GHz頻段已確定分出授權與免授權頻段,免授權部分將讓Wi-Fi有發展機會,而需授權頻段仍屬LTE的發展範疇。

歸結上述,Wi-Fi獲得915MHz、2.4GHz、3.5GHz、5GHz、60GHz等頻段,並逐漸往下深耕,2.4GHz與5GHz頻段未來將有IEEE 802.11ax標準延續其發展,60GHz也已經確定有IEEE 802.11ay標準延續其發展。915MHz目前仍在初步,僅有11ah標準,3.5GHz則尚未有任何對應標準,筆者目前推估,此極大可能在11ax標準中延伸定義。

雖然Wi-Fi從2.4GHz一路起步,到近期的五路並進,但Wi-Fi聯盟的認證腳步似乎不夠快速,Wi-Fi WiGig認證自規劃2014年、2015年要啟動,已確定延至2016年;Wi-Fi HaLow認證也確定2018年才會啟動。

而新速率標準依據過往為每四、五年更新一次,2007年推行草案版11n,2012年推行草案版11ac,若無意外,2016年是有機會炮製推行草案版11ax,但也可能延到2017年。

除了爭取更多可用頻譜外, Wi-Fi也在找尋新應用,前述的高清晰即時影音傳輸、物聯網均是,而2015年Wi-Fi聯盟也提出Wi-Fi Aware,期望Wi-Fi與藍牙相同,能提供室內導引定位功能,此標準1月提出,6月即開通測試認證,相當快速。

由此可知,未來家庭Wi-Fi路由器將愈來愈強悍,現有Wi-Fi路由器的新出貨已有一半以上具備雙頻,往後則可能具備三頻、四頻、五頻,既服務筆電、手機上網,也用來分享、傳遞與播放影音,也用在物聯網應用。

只不過,到時候Wi-Fi路由器的價格可能也會提高,2015年8月Google提出的OnHub已是200美元建議價,較現有一般入門50美元、中階100美元產品高出許多。多頻可能成為新賣點,但也可能成為抬價理由。