[專欄]11ac Wave 3在賣什麼膏藥？

11ac Wave 3其實在2015年9月就已經提出，是由Wi-Fi晶片技術一直以來的領先業者Quantenna提出的。不過筆者起初不太願意提Wave 3，因為依據業界設定理應只有Wave 1、Wave 2，Wave 3的業者個別色彩偏重，不過在CEVA與其他業者也提及Wave 3後，似乎也必須關注一下其技術內容。

Quantenna在調變技術上再精進，提出1024QAM調變，比原有的256QAM調變更具傳輸率...

Quantenna提出的Wave 3，強調將傳輸率提升至近10Gbps，具有最高達8 x 8的天線組態，最多可達12個傳輸流（stream）。而Quantenna未提出Wave 3前的Wave 2，大體是4 x 4的天線組態，且在MU-MIMO功效上，初期只能同時傳輸3個Wi-Fi裝置，而後增至4個裝置。

筆者過去即知，11ac即便啟用8 x 8天線，極限傳輸率也僅6.77Gbps，部分文件記載為6.9Gbps，即便概略認定為7Gbps，也離10Gbps有一段距離，為何Wave 3宣稱可接近10Gbps呢？

Wave 3能達10Gbps的第一點是，它同時啟用5GHz頻段與2.4GHz頻段，在5GHz頻段時驅動8組天線，並使用160MHz通道頻寬，如此即可得6.77Gbps傳輸率，而2.4GHz方面則驅動4組天線，使用80MHz通道頻寬（因相關限定，2.4GHz無法使用160MHz通道頻寬），尖峰傳輸率約1.69Gbps。

6.77Gbps加上1.69Gbps，約為8.46Gbps，依然離10Gbps有段距離，但Quantenna在調變技術上再精進，提出1024QAM調變，比原有的256QAM調變更具傳輸率，理論上能再增加25%傳輸量，即每次傳輸8個位元，增加至10個位元。

不過，調變再精進的邊際效應也在遞減，過去64QAM提升成256QAM，傳輸率提升為33%（6個位元增至8個位元），1024QAM則增25%，而更複雜的波形在收發上也容易出錯，這些因素必須考慮。8.46Gbps再增加25%，就有10.575Gbps了，因此宣稱Wave 3有10Gbps速率。

以上是單純加減乘除所求出的極限速率（業界其實也多半如此計算與行銷宣傳），但實務上如此「火力全開」的可能性很低，所以Quantenna未保證達10Gbps，新聞稿上的最佳組態僅寫「near 10Gbps」，且除了極限的12-Stream晶片外，也推行其他低於12-Stream的晶片，如10-Stream、8-Stream，極限速率也降至9Gbps、8.6Gbps。

如果各位更好奇，為何有所謂的Wave 1、Wave 2？其實是可以追溯到2004年、2005年的WiMAX，由於WiMAX被提案加入許多新技術，但所有技術不可能一次到位，因此分成兩階段實現，將技術較容易，或者業界、業者間較先有共識的，放在第一階段實現，反之再第二階段實現，因而有了Wave 1、Wave 2。

這種實現方式，比過去Wi-Fi的11n標準訂立時，許多技術提案僵持不下，而把較爭議、較無共識的技術，另訂成選用性（Optional）標準，似乎更好，因此現在仍在訂立中的5G技術也將區分成Wave 1、Wave 2，有時也會稱為Phase 1、Phase 2，但用意相近。區分成Wave 1、Wave 2的階段性技術實現，逐漸成為業界訂立新標準的共識，但業者自行主張有Wave 3，則稍有搭行銷便車之嫌。

最後，有了這麼高的速率能做什麼呢？或許虛擬實境（VR）的視訊傳輸有需要，以2眼各自需要90fps、1920 x 1080（Full HD）、24-bit True Color規格來看，總共需要8.95Gbps傳輸率，如此即有機會運用9Gbps、10Gbps的Wave 3晶片。

不過，業界也可能屬意另一種高速無線傳輸，即WiGig的IEEE 802.11ad技術，但11ad技術極限速率6.7Gbbps（部分資料為7Gbps），仍可能力有未逮，因此業界正在訂立更快速的接替標準IEEE 802.11ay，目標是增至20Gbps，如此即有機會滿足虛擬實境的需求。

一旦技術可行，商業化的挑戰將轉向如何省電、如何降價，廣義而言這也是個技術方案普及化的Wave 2（第二階段）吧！