Wi-Fi 6 Wi-Fi 7 6GHz IoT

高速低延遲時代來臨 Wi-Fi 6帶動新一波無線創新(上)

Wi-Fi技術持續以Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E及Wi-Fi 7等全新標準演進發展,預期在未來幾年內主宰Wi-Fi市場情勢。前述技術將協助Wi-Fi在現有使用案例提升效能,並開創眾多全新契機應用於各種消費者、汽車、工業及其他物聯網應用。

 

Wi-Fi在2020年歡慶誕生21週年,雖然這項技術已經相當成熟,但也將在未來幾年面對多項困難挑戰,以便在未來無線流量及用戶端數量預期大幅成長的情況下,納入更多裝置、支援全新使用案例、鎖定全新市場垂直產業,以及因應各種全新需求。Wi-Fi網路必須持續增加支援高傳輸量及低延遲應用,例如智慧型手機、視訊串流、遊戲,以及擴增實境(AR)/虛擬實境(VR),此外還要降低耗電量,並在各式各樣物聯網(IoT)應用的密集異質部署之中提升效能。

穩固、可靠及高效能的Wi-Fi網路連線,已不再只是一種理想目標,而是在商業上具有日漸舉足輕重的關鍵地位,不論住家或企業部署都是如此。Wi-Fi過去十年來快速成長,主要原因是智慧型手機普及(圖1),而這項技術在未來十年也預期會繼續大幅成長,由2019年的31億台裝置,在2025年之前增加為45億台裝置;這是因為Wi-Fi技術鎖定各種持續成長的市場,例如汽車、智慧家庭、家庭娛樂、遊戲、穿戴式裝置,以及各式各樣的新興IoT應用。ABI Research預估在2025年之前,全球具有Wi-Fi功能裝置的安裝數,將由2020年約104億台成長到155億台以上。

圖1  具Wi-Fi功能裝置出貨量,2010至2025年。

下一代的Wi-Fi

Wi-Fi技術需要持續演進發展,以配合因應持續增加的需求,並更有效地鎖定前述市場。802.11ax也就是一般所知的Wi-Fi 6,是第六代Wi-Fi技術,提供多項全新及強化功能,在多項指標提供重大的效能效益,其中包括耐受度、可靠度、傳輸量、容量、效率、延遲及其他項目。表1突顯此項技術的部分關鍵功能。

簡而言之,Wi-Fi 6可說是從傳統的Wi-Fi標準中突破,尋求提供更高效的真實世界效能,而不是只加強尖峰傳輸量功能。此外,Wi-Fi 6也能反向相容,意即各種住家和企業環境長期以來大量安裝的數十億台Wi-Fi裝置,仍可在此項技術部署後輕鬆連線至網路。同時,像是Wi-Fi保護存取3(WPA3)等其他Wi-Fi安全功能,也與Wi-Fi 6一同問世,協助加強加密功能,讓這項技術比以往更加安全。

Wi-Fi 6持續累積發展動能

Wi-Fi 6技術已經大量走入晶片組、存取點(AP)及用戶端,許多路由器、旗艦級智慧型手機、平板電腦和筆記型電腦都開始支援此項技術,其中包括iPhone 11及iPhone SE、三星(Samsung) S10、S20、華為(Huawei) P40 Pro以及其他高銷售量的裝置。NETGEAR、華碩、TP-Link、友訊(D-Link)及許多其他廠商的路由器,也已支援此項技術;同時思科(Cisco)、Aruba、華為、Extreme Networks、Mist/Juniper及Cambium Networks則是目前供應Wi-Fi 6解決方案的企業廠商。

此外,目前也已宣布支援Wi-Fi 6的第一批電視(TV)和遊戲主機,而Wi-Fi聯盟則已列出550項通過Wi-Fi 6認證的產品,展現這項技術快速累積的發展動能。ABI Research預期多種裝置類型市場會日漸迅速轉移使用Wi-Fi 6,其中包括智慧型手機和平板電腦、個人電腦(PC)、家庭娛樂、遊戲、汽車、穿戴式裝置、智慧家庭,以及眾多不同垂直產業的各種IoT應用。

如圖2所示,ABI Research預測Wi-Fi 6晶片組出貨量在未來幾年將大幅成長,從2020年約4億組,在2025年之前增加為約33億組。恩智浦(NXP)、博通(Broadcom)、高通(Qualcomm)、英特爾(Intel)、Celeno、聯發科(MediaTek)、英飛凌(Infineon)、安森美半導體(ON Semiconductor)及其他Wi-Fi 6晶片組廠商,都將提供大量的關鍵元件,支援這樣的成長趨勢。

圖2  Wi-Fi 6晶片組出貨量,2019至2025年

未來有何挑戰?

目前Wi-Fi無疑仍有不可靠及無法預測等問題,而外界認知也是如此,造成此項技術無法用於多項關鍵任務應用及使用案例,滿足其中更嚴格的延遲、耐受度及決定性效能需求。Wi-Fi 6提供多項出色效益,協助Wi-Fi由所謂盡力而為的技術,轉變為支援比以往大幅提升的決定性效能、更出色的可靠度,以及更高的服務品質(QoS),進而以各種不同的裝置類型為目標,涵蓋高頻寬低延遲視訊,乃至於低功率IoT感測器及其他項目。

不過,Wi-Fi 6本身雖然讓人感到興奮,Wi-Fi技術仍要面對幾項挑戰。其中的關鍵挑戰在於各界對Wi-Fi網路的需求持續增加,造成更多壅塞、效能限制及降低QoS。大部分Wi-Fi裝置使用的單一裝置資料量持續增加,其中包括高解析度串流音樂及影片、視訊通話、應用程式及韌體更新、數位下載、社群網路、具有大量資料的網頁內容、線上遊戲及其他項目。由於未來解析度將由4K提升至8K,並需要更高效能,前述資料量只會隨時間繼續增加。

其他使用案例包括企業及製造環境需要比以往更高的QoS,目前已擁擠不堪的頻譜將難以實現此項目標。思科預測Wi-Fi裝置在2022年將占所有網際網路通訊協定(IP)流量的一半以上,高於2017年的43%。Wi-Fi聯盟報告則指出在2025年之前,至少需要在500MHz及1GHz之間設置額外頻譜,才能滿足尖峰Wi-Fi使用量,預估上限則落在1.3GHz及1.8GHz之間。全球COVID-19疫情造成各地實施各種封城措施,讓以上需求更加明顯;像是ASSIA等部分公司,回報Wi-Fi網路的壅塞情形更加嚴重,在2.4GHz頻段最高達到10%,在5GHz頻段最高則達到30%。

由於COVID-19產生許多可能的新興使用案例,再加上需要高傳輸量、低延遲、穩固可靠及高效網路的5G類別服務上市,因此目前迫切需要Wi-Fi解決各項挑戰,以便在各種企業環境扮演基礎角色,補足5G行動連線的不足之處。

6GHz頻段:在Wi-Fi效能及容量掀起革命?

有鑑於此,Wi-Fi情境最令人興奮且可能創造轉型的變革,可能是無授權6GHz頻譜在未來幾年所增加的可用度。美國聯邦通訊委員會(FCC)在2020年4月23日投票通過,將6GHz頻段的無授權1.2GHz頻譜提供給Wi-Fi使用,之後英國通訊管理局(Ofcom)在7月於英國將500MHz釋出給Wi-Fi使用;而巴西、南韓、印度及歐洲等其他地區,也預期將在不久的將來跟進。

因此,Wi-Fi 6及其新功能已延伸至6GHz頻段,也就是目前所謂的Wi-Fi 6E;雖然美國和英國以外的全球地區,對6GHz的規範尚未定案,但這仍無法讓人忽視6GHz對Wi-Fi網路的潛在效益。這項技術可大幅提升傳輸量、提供更高容量、更高的可靠度、更低的延遲時間,以及比以往更出色的QoS,解決Wi-Fi目前仍面臨的眾多關鍵挑戰。

不過,如果要實現前述目標,Wi-Fi產業需要各式各樣的晶片組,以便適當因應市場上的各種需求。其中需要結合各種強健的存取晶片組,提供不同的價格點,以便滿足消費者、服務供應商、企業AP、低功率IoT晶片組及藍牙(Bluetooth)組合的需求,並與更多其他IoT無線技術整合,更妥善地支援各種智慧家庭、智慧建築及工業IoT(IIoT)應用。頂尖的Wi-Fi及無線連線晶片組廠商,提供各式各樣的Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E晶片組產品組合,其中還包括搭配使用的前端IC,協助因應前述各種不同的市場需求。

本文期望能突顯Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E在各種垂直產業提供的效益,同時提供見解協助全面掌握Wi-Fi的市場契機、挑戰、建議及預測。其中的關鍵焦點,在於強調新興晶片組如何因應未來挑戰,以及前述各種市場演進發展的需求,並由創新部署及案例研究提供支援。

汽車應用的Wi-Fi 6

汽車連線能力日漸成為車輛設計決策的關鍵之一,因為車輛連線能力可實現各式各樣創新的使用者體驗、附加價值服務、安全強化措施,以及其他功能。未來車輛需要支援多種無線技術,包括高效能Wi-Fi、藍牙、超寬頻(UWB)、近距離無線通訊(NFC)及行動連線,以便實現各種關鍵使用案例,例如車內資訊娛樂及音訊系統、汽車免鑰匙進入、胎壓監控系統、生物辨識穿戴式裝置、聯網維護、診斷、自動車資料收集、車內攝影機系統、車聯網(V2X)功能及其他項目。

Wi-Fi 6結合高傳輸量及更高效的網路連線,可為資訊娛樂領域帶來重大效益,讓各種使用案例享有更出色的效能,例如在多個顯示器進行超高畫質(UHD)視訊串流、無線視訊鏡像,並支援車輛周圍設置多台攝影機,協助停車、防撞及其他安全應用。同時車輛不論是在行駛中或抵達目的地時,也越來越需要作為Wi-Fi熱點,以便支援高傳輸量,讓更多使用者透過單一車輛熱點連線。像是恩智浦88Q9098解決方案這樣的汽車Wi-Fi晶片組,支援並行雙Wi-Fi架構的情形日漸普遍,這樣可讓兩個獨立的2×2資料串流同步執行,實現更高的資料速率及並行使用案例。而Wi-Fi 6本身具備的各項功能,例如正交分頻多重存取(OFDMA)及基本服務組(BSS)著色,則有助於減輕壅塞情形,提供更理想的布建,同時容納更多使用者。而射頻前端(RFFE) IC如WLAN7002CC,也能以高線性及電源效率提升整體系統效能。

至於目標喚醒時間(TWT)等其他Wi-Fi 6功能,則可讓智慧型手機在車內進行串流或Wi-Fi通話時,耗電量遠低於前代Wi-Fi,以延長電池續航力,並提供更理想的使用者體驗。另外,各界也希望能支援更高的Wi-Fi傳輸量,以及下行鏈路(DL)和上行鏈路(UL)多輸入多輸出(MIMO)功能,讓車輛能夠作為用戶端裝置,並連線至外部AP用於多種汽車服務,包括軟體更新、上傳車輛診斷資料、資料下載,以及在抵達經銷商或其他區域時自動簽到。TWT可提供額外效益,減少車輛電池在車輛熄火關閉時的耗電量,並能讓車輛喚醒以便定期接收重要更新和軟體升級,即使長時間熄火關閉也沒問題。

長期而言,車輛將持續朝向自動化的方向發展,因此Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E等技術將協助提供更高效的方式,傳輸大量高價值的自動車資料。一般預期這類車輛每日將產生數TB的資料,因此需要同時透過高效能行動及Wi-Fi網路高效地傳輸資料,其中又以後者最具成本效益。自動車在充電點、維修中心或住家停車時,就能連線至Wi-Fi 6或Wi-Fi 6E熱點並傳輸前述資料。思科及Oxbotica等公司最近攜手合作,讓自動車能夠連線至具開放漫遊(OpenRoaming)功能的Wi-Fi熱點,以便讓自動車能夠於Wi-Fi和行動網路之間漫遊,實現最佳的資料上傳,毋須手動輸入憑證。

88Q9098等汽車組合解決方案,也配備強大的雙模式藍牙5.1連線能力,能夠提供高品質的藍牙音訊體驗。藍牙5.1強化定位準確度,更能夠實現近距離偵測等使用案例,這樣使用者在接近或離開車輛時,就可自動上鎖及開鎖車輛;目前市面上已有多款車輛採用藍牙免鑰匙進入功能。支援藍牙低功耗(BLE)長距離功能,也能夠與智慧型手機和遙控鑰匙進行長距離通訊,同時下一代的汽車連線聯盟(CCC)數位鑰匙3.0規格,也將運用BLE及UWB支援全新的安全測距免鑰匙進入應用,以及各種創新的汽車使用案例。另外,並針對汽車市場提供UWB及NFC等其他關鍵的短距無線技術產品組合,以補足Wi-Fi 6解決方案的不足之處。除此之外,該解決方案通過AEC-Q100第2級認證,符合汽車市場最嚴格的效能、可靠度及耐受度要求,可在-40℃至+105℃的溫度範圍內運作。

該公司的汽車連線晶片組已應用於各種不同的連線汽車部署,其中的合作對象包括福特(Ford)、戴姆勒(Daimler)、寶馬(BMW)、馬自達(Mazda)、豐田(Toyota)、飛雅特克萊斯勒(Fiat Chrysler)及許多其他廠商。此外,還有多家汽車模組製造商在模組中利用RFFE IC,然後銷售給汽車一級供應商。

消費者持續要求效能更高的Wi-Fi,隨著Wi-Fi 6在Wi-Fi AP及智慧型手機的應用情形持續增加,預期消費者車輛未來也將支援此項技術。原始設備製造商(OEM)無法再承受負面的車內體驗,因為先進的資訊娛樂功能正逐漸成為影響購車的關鍵決策因素。Wi-Fi 6也能為汽車製造商及OEM在工廠提供效益,讓較大的車輛軟體檔案能夠同時無線傳輸及安裝在更多車輛,協助縮短安裝時間,並能實現更敏捷靈活的車輛製程。 ABI Research預期Wi-Fi 6將在未來幾年內成為車內連線的基礎;長期而言,各家廠商將在6GHz Wi-Fi 6E及Wi-Fi 7等技術更為廣泛可用時持續增加採用,因為這類技術提供更高的傳輸量、更多容量,並能運用更多160MHz頻道。ABI Research預測在2025年之前,85%的汽車市場將轉移採用Wi-Fi 6及更新技術。

智慧家庭及家庭娛樂應用的Wi-Fi 6

家庭內部的Wi-Fi裝置預期將在未來5年大幅成長,涵蓋各式各樣智慧家庭及家庭娛樂應用。ABI Research預測在2025年之前,Wi-Fi智慧家庭裝置出貨量將由2019年約2.84億台,成長為每年將近9億台的規模。Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E等技術扮演重要角色,讓前述裝置發揮最大潛能,實現各種新型無線使用案例,並確保連線家用網路的長期效能。

Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E等新型的Wi-Fi技術強化功能,有助於加強服務各種裝置類型組合,其中涵蓋智慧型電視、機上盒、遊戲主機、AR/VR、語音助理及IP攝影機等高傳輸量視訊應用,乃至於低成本及注重耗電量的感測器和監控裝置,此外還包括一系列各種其他裝置,例如恆溫器、智慧照明、無線印表機、消費型機器人及其他聯網家庭裝置。

智慧家庭

智慧家庭語音控制前端近年來大幅成長,像是亞馬遜(Amazon)、Google、阿里巴巴、小米及其他OEM,都在推動發展語音助理和智慧家庭功能,進軍全球數億個家庭。傳統上,這類裝置利用Wi-Fi 4及藍牙組合IC,以便輕鬆連線雲端服務及行動裝置。不過,這類解決方案持續演進發展,並期望提升Wi-Fi效能。因此像是Google Nest Hub Max和Amazon Echo Show等許多語音助理,都開始整合大型顯示器、支援視訊通話、串流娛樂服務,並作為監控攝影機。

前述解決方案早已轉移使用Wi-Fi 5,未來Wi-Fi 6將成為理想選擇,支援這類應用在下載及上傳方面更進階的傳輸量需求。即使是只有基本功能的裝置,在壅塞的智慧家庭環境中,長期下來也能受益於Wi-Fi 6更優異的效能。越來越多這類裝置也開始納入其他IoT連線技術,以提供更多智慧家庭控制器功能。Google及Amazon都在前述裝置納入802.15.4,而BLE網狀網路在中國也應用於多種語音助理裝置,以便控制BLE網狀網路照明及其他智慧家庭功能。

雖然Wi-Fi傳統上很難打入智慧家庭的電池供電感測器應用領域,不過低成本、低耗電的IoT導向Wi-Fi 6晶片組可運用TWT等各項功能,讓Wi-Fi更有機會鎖定各種家庭內部的感測器及控制應用,其中包括動作感測器、車庫門感測器、智慧百葉窗、煙霧警報器及許多其他項目。Wi-Fi裝置還具有其他效益,也就是不需要使用橋接裝置,就能連線至家中現有的AP。
即使是智慧門鈴及監視攝影機這類需要更加穩健及高傳輸量Wi-Fi連線能力的裝置,也能受益於低功率Wi-Fi 6的創新成果,協助延長電池續航力,實現更加靈活的配置方式。目前市場上已有部分公司開始供應電池供電的4K監視攝影機,配備Wi-Fi 5技術。隨著家中有越來越多視訊裝置支援視訊,因此會需要能夠使用Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E連線能力,以便有效因應更多裝置、更高效布建資源,並進一步改善耗電量問題。

Wi-Fi也能以更高的傳輸量,實現更複雜的裝置。像是智慧恆溫器等裝置越來越先進,整合語音控制等各種寶貴的全新功能。由於這類裝置有許多都是實體接線,因此比較不必擔心耗電量問題;隨著這類裝置作為智慧家庭閘道的情況持續增加,未來Wi-Fi將是更理想的選擇。例如Ecobee恆溫器可配對最多32個室內感測器,因此可在家中的不同房間讀取溫度及掌握空間占用情形。

低成本Wi-Fi晶片組也協助Wi-Fi技術持續成長,應用於各式各樣的智慧家庭裝置,讓這類裝置利用Wi-Fi與現有家庭路由器之間的簡易連線能力。例如Wi-Fi智慧照明就持續成長,預期在2025年之前達到6千萬組以上的年度出貨量。至於聯網插座等其他裝置,則偏好使用Wi-Fi實現遠端控制功能,不必使用橋接裝置。

不過對Wi-Fi技術而言,一般預測智慧家庭的最大契機在於智慧家電。ABI Research預期在2025年之前,Wi-Fi智慧家電市場將成長為將近3億台的規模。像是三星、樂金(LG)、博世(Bosch)及其他的主要OEM,都開始在眾多產品中整合Wi-Fi,涵蓋冰箱、烤箱、洗碗機、洗衣機及微波爐等產品。Wi-Fi能夠主宰此項市場的原因,在於可透過Wi-Fi家庭路由器輕鬆連線雲端,並可在使用者離家時提供遠端存取功能。此外,也同時支援藍牙,可直接由智慧型手機進行控制,特別是體積較小的廚房家電。

雖然低成本802.11n在智慧家庭主宰Wi-Fi連線,不過ABI Research預期會逐漸由舊型Wi-Fi技術移轉至新型的Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E標準。智慧家庭OEM也能利用新興的低成本、低耗電量Wi-Fi 6解決方案;這類解決方案日漸以IoT市場為目標,運用TWT及OFDMA等全新強化功能,以便在壅塞的住家環境中實現較佳效能。

隨時間進展,家庭將採用越來越多的不同裝置,因此移轉為Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E等新興技術,有助於確保讓更多裝置不會降低效能。低成本的統包Wi-Fi+微控制器(MCU)解決方案日漸普及,可協助加速開發時間,並在各式各樣的智慧家庭裝置類型中帶動規模成長。ABI Research預測在2025年之前,智慧家庭市場內部Wi-Fi 6及更新技術晶片組的出貨量,將超過6.2億組。

家庭娛樂

另外還有5億台具有Wi-Fi功能的家庭娛樂及聯網家庭裝置,例如智慧型電視、媒體串流轉接器、喇叭及遊戲主機,也必然讓家用Wi-Fi網路在未來持續承受更多壓力。

智慧型電視市占率持續提升,Wi-Fi功能正普遍成為電視配備的功能之一,目前已經可以串流4K,未來更將邁向8K內容。嵌入式串流及回放(Catch-up)服務與Bixby、Alexa及Google助理等語音助理整合,以及內建Chromecast和AirPlay支援,對頻寬的需求都逐漸增加,因此需要Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E等全新Wi-Fi標準。市面上已經出現第一款具備Wi-Fi 6功能的智慧型電視,ABI Research預測在2025年之前,市場支援此項技術的比例將達到75%。另一項日漸成長的趨勢,則是支援穩健的Wi-Fi及藍牙組合解決方案,以實現藍牙語音遠端控制及高品質音訊串流;就長期而言,低耗電音訊可在智慧型電視提供各種令人興奮的全新功能,例如廣播及多重串流音訊。

NVIDIA Shield TV、Amazon Fire TV 4K、蘋果(Apple) TV 4K、Roku Streaming Stick+及Google Chromecast Ultra等媒體串流轉接器,已經演進發展支援Wi-Fi 5技術,以實現更高解析度串流及更出色的效能;前述裝置可能將繼續演進發展,在不久的將來支援Wi-Fi 6技術,因為家用網路將日漸壅塞,串流需求也將進一步增加。機上盒也面對類似需求,因此需要更理想的Wi-Fi技術,同時部分服務供應商開發的機上盒,也能作為家用Wi-Fi網狀網路的一部分,讓每個機上盒都能作為網狀網路的Wi-Fi熱點,大幅提升家中的Wi-Fi覆蓋範圍。

6GHz頻段長期運用160MHz頻道及乾淨頻段,以達到最高效能。ABI Research預測在2025年之前,家庭娛樂及聯網家庭市場的Wi-Fi 6及更新技術的晶片組出貨量將達到近4億組。此外各式各樣的其他消費者裝置也將繼續運用Wi-Fi技術,涵蓋無線印表機、聯網玩具乃至於消費者機器人等項目。

遊戲應用的Wi-Fi 6

遊戲應用可說是正在演進發展的關鍵領域之一,需要效能大幅提升的Wi-Fi連線能力。現有世代的遊戲主機(PS4、PS4 Pro、Xbox One、Xbox One X及Nintendo Switch)見證爆炸成長的無線活動,並已逐漸由Wi-Fi 4移轉為Wi-Fi 5解決方案。Wi-Fi自從強化連線能力之後,也開始在遊戲個人電腦獲得青睞。不過,遊戲玩家會顧慮無線技術的效能及延遲問題,因此大多對此抱持猶豫態度。Wi-Fi 6所具備的OFDMA、BSS著色、160MHz頻寬通道及DL/UL MU-MIMO等關鍵功能,可在多項使用案例中為遊戲玩家帶來寶貴效益。放眼未來,有多項關鍵的遊戲產業趨勢,正加速對強化Wi-Fi效能的需求,而Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E正好可滿足這類需求。

多人線上遊戲已達到史無前例的規模,而高度延遲可能會干擾效能及使用者體驗,特別是在玩家彼此競爭的戰鬥、射擊和競速遊戲,每一毫秒(ms)都至關重要。OFDMA、160MHz頻寬頻道及BSS著色等關鍵功能,可協助減少延遲及干擾,避免影響效能。電子競技近年來也大幅成長,而COVID-19疫情則提供進一步的發展動能,推動各界認知並投入這類活動,而電競玩家在家通常使用無線網路。

覆蓋整個住家環境的高效能Wi-Fi,也能讓遊戲玩家享有更高彈性,不再受限於連接乙太網路線,仍可確保獲得良好的連線體驗。可攜式遊戲主機、筆記型電腦、行動雲端遊戲,以及期望不必在家中四處牽線,就能在遠離路由器的地方設置主機,則進一步帶動此項需求,並且需要同時服務多個遊戲及其他高傳輸量用戶端。

在YouTube及Twitch等平台直播遊戲串流日漸風行,特別是需要高頻寬的線上多玩家遊戲。DL/UL MU-MIMO等技術可協助確保遊戲本身及上傳內容時享有一致可靠的連線。越來越多遊戲玩家直接由主機分享視訊,而PS4的Share Play等服務,則可讓同一間房間的朋友觀看及控制遊戲。

另外有一項成長趨勢,就是數位下載對比實體光碟的消長情形。索尼(Sony)在2019年表示在PS4上下載Sony遊戲的人數首次超過購買實體光碟的人數。微軟(Microsoft)在2019年推出全數位版本的Xbox One S遊戲主機,而最近揭露的新一代主機Xbox Series S,也不會配備光碟機,僅能以數位方式使用。新一代PS5也採取類似作法,將供應兩種版本,其中一種為PS5數位版本,不會配備光碟機。此外遊戲檔案大小也越來越大,部分現行遊戲已經達到200GB的安裝大小,代表消費者越來越需要快速的Wi-Fi因應這類大型下載檔案。即使是實體購買的遊戲,通常也需要大型的修補及更新程式以新增新功能,同時可下載內容(DLC)則日漸成為擴充基礎遊戲內容的熱門選項。

近年來也出現所謂的免費模式和即服務遊戲,例如《要塞英雄》(Fortnite)、《決勝時刻:現代戰域》(Call of Duty: Warzone)和其他遊戲,提供定期更新以新增新的遊戲模式、強化繪圖效果、提供全新季節體驗,以及精進遊戲內容,試圖讓玩家投入更長的遊戲。這通常需要大量及經常下載檔案,因此傳輸量更快的Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E,可讓玩家比舊型的Wi-Fi標準更快回到遊戲之中。

另一項關鍵趨勢則是出現雲端遊戲平台,以及Microsoft xCloud、Google Stadia及Sony PlayStation NOW等遊戲串流服務。與其購買遊戲,消費者現在可以註冊訂閱服務,並能即時將遊戲串流至各種支援裝置,包括部分情況下的行動裝置。Wi-Fi 6所提供的快速下載速度、低延遲及穩定連線等特色,也將確保這類服務繼續成長,進入下一代的主機及其他裝置之中。至於Microsoft Game Pass及PlayStation NOW等其他訂閱服務,則可讓終端使用者下載遊戲,以便在主機上玩遊戲,進一步提升遊戲主機內部的下載及串流流量。

其中的重點在於遊戲主機已不再只用於遊戲,其中通常還配備一系列的多媒體及娛樂應用程式,例如Netflix、Amazon Prime Video及Disney+,此外還有各種體育應用程式、隨需應用程式,並且越來越常用於補足機上盒、媒體串流轉接器及智慧型電視功能的不足之處,或作為前述裝置的替代方案。前述裝置將逐漸支援4K及更高的解析度,產生更高的頻寬需求。

Wi-Fi 6所具備的OFDMA、BSS著色、160MHz頻寬通道及DL/UL MU-MIMO等關鍵功能,可在這類使用案例中為遊戲玩家帶來寶貴效益。支援藍牙的地位日漸重要,以便支援穩健連線能力用於無線控制器,以及其他藍牙周邊設備。

因此Sony的新一代PS5主機選擇採用此項技術,在其中運用恩智浦供應的2×2 Wi-Fi 6及藍牙組合晶片組(依據拆解資訊)。解決方案將確保玩家享有穩健、可靠、高速及低延遲的無線效能,並利用許多前述的成長趨勢。

就長期來看,Wi-Fi 6E及Wi-Fi 7將以乾淨的6GHz頻段協助減少延遲及提升效能,同時也能以多GB傳輸量、2毫秒延遲,以及可用度更高的160MHz頻寬頻道,提供無線VR應用所需的效能。

待續

由於篇幅有限,關於Wi-Fi 6將如何帶動下一波無線創新,留待下篇文章繼續說明。

(本文作者Andrew Zignani為ABI Research主要分析師;Lar​s Reger為恩智浦半導體執行副總裁暨技術長)

 

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