11ac Wave 3其实在2015年9月就已经提出,是由Wi-Fi晶片技术一直以来的领先业者Quantenna提出的。不过笔者起初不太愿意提Wave 3,因为依据业界设定理应只有Wave 1、Wave 2,Wave 3的业者个别色彩偏重,不过在CEVA与其他业者也提及Wave 3后,似乎也必须关注一下其技术内容。

Quantenna在调变技术上再精进,提出1024 QAM调变,比原有的256QAM调变更具传输率...
Quantenna在调变技术上再精进,提出1024 QAM调变,比原有的256QAM调变更具传输率...

Quantenna提出的Wave3,强调将传输率提升至近10Gbps,具有最高达8 x 8的天线组态,最多可达12个传输流(stream)。而Quantenna未提出Wave 3前的Wave 2,大体是4 x 4的天线组态,且在MU-MIMO功效上,初期只能同时传输3个Wi-Fi装置,而后增至4个装置。

笔者过去即知,11ac即便启用8 x 8天线,极限传输率也仅6.77Gbps,部分文件记载为6.9Gbps​​,即便概略认定为7Gbps,也离10Gbps有一段距离,为何Wave 3宣称可接近10Gbps呢?

Wave 3能达10Gbps的第一点是,它同时启用5GHz频段与2.4GHz频段,在5GHz频段时驱动8组天线,并使用160MHz通道频宽,如此即可得6.77Gbps传输率,而2.4GHz方面则驱动4组天线,使用80MHz通道频宽(因相关限定,2.4GHz无法使用160MHz通道频宽),尖峰传输率约1.69Gbps​​。

6.77Mbps加上1.69Gbps​​,约为8.46Gbps,依然离10Gbps有段距离,但Quantenna在调变技术上再精进,提出1024QAM调变,比原有的256QAM调变更具传输率,理论上能再增加25%传输量,即每次传输8个位元,增加至10个位元。

不过,调变再精进的边际效应也在递减,过去64QAM提升成256QAM,传输率提升为33%(6个位元增至8个位元),1024QAM则增25%,而更复杂的波形在收发上也容易出错,这些因素必须考虑。 8.46Gbps再增加25%,就有10.575Gbps了,因此宣称Wave 3有10Gbps速率。

以上是单纯加减乘除所求出的极限速率(业界其实也多半如此计算与行销宣传),但实务上如此「火力全开」的可能性很低,所以Quantenna未保证达10Gbps,新闻稿上的最佳组态仅写「near 10Gbps」,且除了极限的12-Stream晶片外,也推行其他低于12-Stream的晶片,如10-Stream、8-Stream,极限速率也降至9Gbps​​、8.6Gbps。

如果各位更好奇,为何有所谓的Wave 1、Wave 2?其实是可以追溯到2004年、2005年的WiMAX,由于WiMAX被提案加入许多新技术,但所有技术不可能一次到位,因此分成两阶段实现,将技术较容易,或者业界、业者间较先有共识的,放在第一阶段实现,反之再第二阶段实现,因而有了Wave 1、Wave 2。

这种实现方式,比过去Wi-Fi的11n标准订立时,许多技术提案僵持不下,而把较争议、较无共识的技术,另订成选用性(Optional)标准,似乎更好,因此现在仍在订立中的5G技术也将区分成Wave 1、Wave 2,有时也会称为Phase 1、Phase 2,但用意相近。区分成Wave 1、Wave 2的阶段性技术实现,逐渐成为业界订立新标准的共识,但业者自行主张有Wave 3,则稍有搭行销便车之嫌。

最后,有了这么高的速率能做什么呢?或许虚拟实境(VR)的视讯传输有需要,以2眼各自需要90fps、1920 x 1080(Full HD)、24-bit True Color规格来看,总共需要8.95Gbps传输率,如此即有机会运用9Gbps 、10Gbps的Wave 3晶片。

不过,业界也可能属意另一种高速无线传输,即WiGig的IEEE 802.11ad技术,但11ad技术极限速率6.7Gbbps(部分资料为7Gbps),仍可能力有未逮,因此业界正在订立更快速的接替标准IEEE 802.11ay,目标是增至20Gbps,如此即有机会满足虚拟实境的需求。

一旦技术可行,商业化的挑战将转向如何省电、如何降价,广义而言这也是个技术方案普及化的Wave 2(第二阶段)吧!