從各種角度檢視，Wi-Fi及Wi-Fi的底層技術標準IEEE 802.11，都在持續增長、擴展發展，過去僅有筆電100%內建Wi-Fi功效，而今無論是智慧型手機、電視遊樂器、乃至視訊機頂盒等，都幾乎全面內建Wi-Fi。

展望2013年，Wi-Fi與IEEE 802.11將延續哪些發展？或正在研擬哪些發展？以下本文將對此進行探討。

Wi-Fi CERTIFIED Miracast

看到諸多Wi-Fi晶片業者提出Wi-Fi Display（無線播放）的方案，如Intel的WiDi，或Apple提出AirPlay Mirroring應用等，Wi-Fi聯盟也有意統一Wi-Fi串流播放應用的標準，進而提出Wi-Fi CERTIFIED Miracast（以下簡稱Miracast）。

Miracast在2012年6月提出，而Wi-Fi聯盟正式提供認證測試的時間則為同年8月，諸多晶片業者均支持此一共通標準，包含TI、NVIDIA等，而Intel也願意放棄自2010年即開始推行的WiDi，新版WiDi將依循Miracast標準。

不僅晶片業者支持，Google也支持Miracast，Android 4.2版即支援Miracast，而Google與LG合作的智慧型手機Nexus 4也支援Miracast。而2013年1月CES期間，Wi-Fi聯盟也發出新聞稿，強調持續強力推展Miracast功效及應用。

由於Miracast是純軟體方案，不用更動底層標準，因此不需要增訂、修訂IEEE 802.11標準也能實現，事實上Miracast也倚賴另一個底層標準Wi-Fi Direct，該標準也是純軟體方案，不需要變更硬體即可實現。

圖一 : Wi-Fi聯盟於推行Miracast功效應用，即可將手機、平板的顯示畫面，透過Wi-Fi無線通訊，即時輸出到大畫面裝置上呈現。（圖片來源：androidandme.com）

與其他家用網路保持友誼關係

家庭區域網路自1998年開始談論，例如以電話線建構家庭網路（HomePNA），用電源電力線建構家庭網路（HomePlug）、用有線電視的同軸電纜建構家庭網路（MoCA）等，但其實最普遍使用的家庭網路卻是無線的Wi-Fi（另有一小段時間流行HomeRF，然很快被Wi-Fi所取代）。

雖然Wi-Fi為家用網路最大贏家，但從Wi-Fi聯盟在CES 2013期間的展示可看出，Wi-Fi聯盟無意與其他有線家用網路競爭，相反地，卻有共同推促家用網路的技術示範。例如Wi-Fi聯盟與ZigBee聯盟和HomePlug網路聯盟達成合作協議，使 Wi-Fi、HomePlug 綠色實體層（Green PHY）和使用 SEP 2.0 應用協議的 ZigBee 網路設備具備可互通性。

11ac極高通量（VHT）的技術推展

所謂極高通量（Very High Throughput；VHT）指的是原生傳輸率突破1Gbps的Wi-Fi技術，此方面需要底層技術的支持，針對此IEEE 802.11工作小組研擬2套標準，一是IEEE 802.11ac，另一是IEEE 802.11ad。

IEEE 802.11ac使用Wi-Fi較少使用的5GHz頻段（相對於2.4GHz頻段較少被使用），可說是過往11g、11n速率標準的接替延伸，11ac最快可到6.93Gbps（理論值），而加速手法主要是將過往11n的技術再持續強化精進而得。

例如11n每通道頻寬為20MHz或40MHz，11ac則擴增至80MHz、160MHz，又如11n最高調變為64QAM（事實上11a標準已是64QAM），而11ac增至256QAM，另外11n最多4組天線，11ac則增至8組。

比較特別的是，11ac的8組天線不能同時服務同1個終端裝置，而是服務2個或2個以上的裝置，同時服務2個以上的裝置，也改變Wi-Fi過往的同時間僅服務1個裝置的慣例，因此該功效稱為MU-MIMO（Multi-User MIMO），亦即過往11n的多進多出（Multiple-Input and Multiple-Output，MIMO）技術，可同時用來服務2個以上的使用者。

由於11ac將Wi-Fi速率再往上提升，可說是Wi-Fi速率標準的第5次改版（或稱第5世代），加上使用5GHz頻段，因而行銷多稱為「5G Wi-Fi」。

11ac雖有更高速率，但尚未完成所有訂立，原訂2013年底可完成正式版訂立，然目前觀察時程恐要遞延至2014年初，不過業者已等不及正式版本出爐，自2012年下半年開始，業界已用11ac草版標準來推行新晶片，目前先行的作法稱為Wave 1，並未實現所有的11ac功效，如Wave 1僅有80MHz通道頻寬，須至Wave 2才有160MHz通道頻寬。

圖二 : 11ac標準大體可視為11n技術的擴展延伸，包含調變方式、通道頻寬、天線數等。（圖片來源：Cisco.com）

圖三 : 11ac草版標準將視為Wave 1先推行，而後再以正式版推行Wave 2。（圖片來源：Cisco.com）

11ad極高通量（VHT）的技術推展

11ac外的另一Gbps級標準為IEEE 802.11ad，11ad使用60GHz頻段，由於頻率過高，電波發波後即快速衰減，因此不適合長距離傳輸（10公尺內），也不能穿牆傳輸（視線內傳輸Line-Of-Sight，LOS），然優點是傳輸率高，目前點對點傳輸可至7Gbps，理論值則在10Gbps、20Gbps以上，未來能仍有加速潛力空間。

11ad也尚未完成正式版標準訂立，且其推行的名稱為WiGig（Wireless Gigabit Alliance），於2009年開始推展，但2013年初已確定WiGig將與Wi-Fi融合整併，Wi-Fi聯盟在CES 2013期間也力推此一標準技術，但改以「Multi-gigabit point-to-point wireless」一稱推行。另外，Wi-Fi聯盟未稱11ac為5G Wi-Fi，而是稱「Gigabit Wi-Fi」。

11ad的正式標準也預計在2014年才能完成，估計在此之前業者也是以草擬版標準先行在市場推展，11ad在基頻（Baseband，BB）與低階媒體存取控制（Lower Media Access Control，MAC）層方面相容於IEEE 802.11標準，因此未來的Wi-Fi產品有可能同時兼具11n與11ad，或是兼具11ac與11ad，並可視應用情境（有無穿牆傳輸需求、10公尺外傳輸需求等）而自動偵測切換，或手動切換等。

圖四 : WiGig/IEEE 802.11ad在基頻與低階媒體存取控制層方面倚賴IEEE 802.11標準。（圖片來源：WirelessGigabitAlliance.org）

圖五 : 雖說60GHz為全球通行的免授權使用頻段，但各國的規劃配置仍有若干出入。（圖片來源：WirelessGigabitAlliance.org）

分流（Offloading）機制標準Wi-Fi Passpoint

隨著智慧型手機日益普及，愈來愈多人使用手機上網，此大量耗損3G基地台的數據頻寬，但過往為鼓勵大眾使用行動數據服務，對數據服務的收費採行大方的吃到飽費率，過低的費率使電信商收入微薄，從而無法再建置、投資新的3G基地台來紓緩服務需求。

針對此，各國電信商與電信設備商開始有各種因應，美國4大電信商全面取消吃到飽服務，台灣也有意跟進，歐洲則維持吃到飽，但對於重度用戶耗用過多頻寬與傳輸量後，局端會開始對該用戶限速。另外基地台業者開始推行比較平價低廉的小型基地台（Small Cell Base Station），好降低電信商擴建的財務負擔。

除了上述修正措施外，業界也提出Wi-Fi分流（Wi-Fi Offloading，卸除負荷）方案，即Wi-Fi基地台相當便宜，僅100美元不到就可以得到約80~140公尺距離、150~450Mbps通量速率。因此，電信業者開始在重點區域佈建Wi-Fi基地台，如機場、飯店、餐廳等，用Wi-Fi基地台來分擔3G基地台的數據服務負荷量。

嚴格而論，Wi-Fi基地台只能部份分擔3G數據服務的負荷，而無法完全取代，一是Wi-Fi基地台覆蓋面積太小，另一是Wi-Fi基地台間的換手機制（Hand-Off）不夠快，無法支援行車（高速移動下）通訊，只能定點（零速度）或走動（低速）。雖然Wi-Fi分流有其限制，但Wi-Fi能以廉價佈建來滿足外出的定點、低速數據服務需求，在現階段已難得可貴。

Wi-Fi分流作法雖理想，但終端消費者若要自己搜尋Wi-Fi的SSID，進而自行輸入帳號密碼才能使用數據服務，未免不便，為此業界開始提出各種無縫切換機制，讓終端裝置自動偵測附近可用的Wi-Fi基地台，也自動輸入帳號密碼，讓使用者使用Wi-Fi分流服務，與使用3G行動數據般一樣無形便利。

不過，現階段業界提出各種不同的無縫切換機制，鑑於平順切換機制的紊亂，Wi-Fi聯盟提出Wi-Fi Passpoint，Wi-Fi Passpoint以IEEE 802.11u及Hot Spot 2.0標準為基礎，期望Wi-Fi Passpoint成為日後一統的平順切換機制。

IEEE 802.11af（Super Wi-Fi/TV White Space）

雖然Wi-Fi的底層技術倚仗的是IEEE 802.11標準，但不代表Wi-Fi會採行所有IEEE 802.11訂立的標準，或IEEE 802.11訂立的標準必成為Wi-Fi，在後續的IEEE 802.11標準訂立中，就有部份不確定會否與Wi-Fi相容互通。

以IEEE 802.11af為例，它是運用過往電視白區（TV White Space，TVWS）的頻段所訂立標準，另一個也是使用該區頻段的無線標準為IEEE 802.22。由於使用白區頻段（VHS的54MHz～216MHz及UHF的470MHz～698MHz），有時IEEE 802.11af也稱為White-Fi（取Wi-Fi一詞的衍生變化）。

除了White-Fi外，IEEE 802.11af也被稱為Super Wi-Fi，原因是白區頻段的頻率低，單一基地台的建立即可達高面積的覆蓋，理論值可達160公里之遠，遠多過現有Wi-Fi的100公尺上下距離。

雖稱為Super Wi-Fi，但其實尚未確定與Wi-Fi相容，且正式的11af標準也要等到2014年6月才能底定，2012年初Wi-Fi聯盟已經對Super Wi-Fi一稱有些微詞，並發表新聞稿聲明，此一名稱有讓用戶誤以為Super Wi-Fi與Wi-Fi相通，Wi-Fi聯盟對此表示關切等。

IEEE 802.11ah（WSN/IoT）

除11af外，11ah是另一個與Wi-Fi關連性不高的IEEE 802.11標準，11ah是訂立一個低於1GHz以下的頻段標準，該標準將用來支援無線感測器網路（Wireless Sensor Network，WSN），以及支援物聯網（Internet of Thing，IoT）、智慧型電網（Smart Grid）的智慧電錶（Smart Meter）等應用，即類似ZigBee的功效應用。

事實上Wi-Fi聯盟確實有往其他應用領域發展的意向，特別是工業控制、醫療等過往的垂直應用市場等，例如2012年初示範過Wi-Fi與ZigBee互通，ZigBee部份是使用SEP 2（Smart Energy Profile 2）的應用型態，言下之意ZigBee部份是用來進行輸配電、供電用電等偵測之用。11ah目前仍在訂立中，預估2015年5月可以完成正式版標準。

IEEE 802.11aj（大陸60GHz微米波標準）

前面談及IEEE 802.11ad為60GHz頻段的標準，60GHz一般為不需要授權即可使用的頻段，然嚴格而論，此頻段各國仍有部份的差異。例如南韓是57GHz～64GHz，日本是59GHz～66GHz，而歐洲、北美也各有不同，澳洲甚至只59.4GHz～62.9GHz範疇，頻寬明顯較其他國家為小。

由於各國的不同，因而有針對大陸所訂立的毫米（公釐等級）波標準，所謂毫米波指的是電波的波長，即光速除以頻率，每秒299,792,458公尺除以60GHz，約為5毫米左右。大陸版的60GHz頻段標準，即為IEEE 802.11aj，一般稱為CMMW（China MilliMeter Wave）。

小幅調修的11ai、11mc

除上述IEEE 802.11標準外，也有若干小標準在研擬中，但主要是補強現有IEEE 802.11標準的一些小缺漏，使整體標準更加完備。例如IEEE 802.11ai是用來加速Wi-Fi初始連結設定的速度之用，預計2014年9月可以完成訂立。又如IEEE 802.11mc，該標準無具體重大變革，只針對網路的維護管理方面提出更多的補強與修正，預計2015年3月完成標準。

結論

最後歸結，Wi-Fi與IEEE 802.11的後續發展主要有2個趨向，一是強化顯示、視訊應用，例如Miracast、5G Wi-Fi、WiGig等，對此而積極提升傳輸速率與機制運作等。另一是尋覓新頻段，如5G Wi-Fi以過去少用的5GHz頻段為主，WiGig則以60GHz頻段為主，或者後續的新訂立也包含電視白區頻段、1GHz以下頻段、大陸的60GHz頻段等。

另外Wi-Fi也日益強調單純家庭上網外的應用，如強化工業控制、醫療、車用、智慧電網等過往垂直應用領域的市場。由此可知，新技術、新頻段、新應用均是Wi-Fi、IEEE 802.11後續積極努力的方向。