Wi-Fi是全球最受歡迎的網路連接方式。它嵌入於各種設備中，從智慧型手機和筆記型電腦到電視、智慧家電和工業感測器。鮮少有技術能夠產生如此深遠且持久的影響。Wi-Fi不僅帶來便利，而是支撐我們數位生活基礎的必要基礎設施。
但Wi-Fi不僅僅是社會擴散的過程；它也是一個技術持續演進的故事。當前市面上最新的Wi-Fi技術是Wi-Fi 7，於2023年12月通過Wi-Fi聯盟的認證計畫正式上市。Wi-Fi 7引入了重大的技術進步，例如支援更寬的320 MHz頻道(是Wi-Fi 6的兩倍)、更高階的4K-QAM調變，以及頂級的WPA3安全機制，並且具備多連接操作的功能，使得可以在多個連接(例如頻道)上同時或同時進行操作。
展望未來，接下來十年的創新將圍繞對超可靠、確定性、安全且智慧化的連接需求，這將主要由人工智慧驅動的應用程序推動，這些應用程序將消耗和產生大量資料。這些新應用程序還將改變人們的行為和科技使用方式。
Wi-Fi 8將大幅提高Wi-Fi網路的可靠度與可預測性，帶來讓使用者有感的服務品質提升。
這就是Wi-Fi 8的重要性：它是一種從基礎開始設計的技術，目標是滿足不斷演進的用戶需求以及將在家庭、企業等場域中廣泛使用的新一波智慧應用。可互操作的Wi-Fi 8設備預計將於2027年底開始上市。
Wi-Fi 8基於IEEE P802.11bn標準修訂，但預期將包含超越IEEE P802.11bn的功能，例如支援未來情境感知體驗的能力、Wi-Fi感測和Wi-Fi接近範圍測量。與主要關注於提升速度的Wi-Fi 7不同，Wi-Fi 8着重於使無線連接更可靠、更具可預測性及更智慧化。其核心目標是讓使用者的Wi-Fi在現實世界環境中表現更佳，不管是在繁忙的家庭、擁擠的公寓、大型辦公室、機場，甚至是在移動狀態下，都能提供穩定且最佳化的連線體驗。
技術概述
為實現其價值主張並滿足預期的使用案例，Wi-Fi 8引入了一系列新功能。IEEE P802.11bn工作小組正在定義IEEE 802.11標準的物理層和媒介存取控制層變更，這將作為Wi-Fi 8的基礎。在定義IEEE P802.11bn項目的目標時，工作小組一致同意802.11bn的以下改善目標：
- 吞吐量至少提高25%(特別是在遠距或存在干擾的情境下)
- 延遲降低25%(在高負載情況下可更快速回應)
- AP之間漫遊時的封包遺失降低25%
這些聽起來可能像是技術宅的指標，但對於用戶來說，這意味著更流暢的串流、更靈敏的遊戲體驗，以及更可靠的視頻通話。Wi-Fi 8將使連接更像有線技術一樣穩定、低延遲且高效，同時還能提高速度。
高級Wi-Fi 8設備預期也將支援在IEEE P802.11bn標準修訂之外定義的功能。這些設備將支援Wi-Fi感測和Wi-Fi距離測量，以實現情境感知，這將成為新的AI驅動應用的基礎。
在本文中，我們將分析主要的新功能及其對最終用戶的意義。
更快更強大的連結
Wi-Fi 8的特點之一是提高設備在網路邊緣及不理想條件下(例如在擁擠的環境中面臨頻道擁堵時)的鏈路可靠性和性能。Wi-Fi 8通過幾項增強功能來解決這個問題：
如果一個設備支援多輸入多輸出(MIMO)技術，以往的Wi-Fi會使所有流使用相同的MCS。Wi-Fi 8引入了不均等的MCS，這意味著每個頻道可以根據其條件使用最佳的編碼。簡單來說，如果有一個頻道的訊號稍微較弱，它可以以更穩健的方式發送資料，而另一個頻道則使用更快的MCS，而不是全部一起減速以配合最弱的一個。
這種設計可以使整體的吞吐量和覆蓋範圍更好。例如，一台支援2x2 MIMO的筆記型電腦在房子的遠端可能仍能保持較高的速度，因為它不會受到較差天線狀況的限制。
Wi-Fi 8新增了中間調變步驟，即QPSK速率2/3、16-QAM速率2/3、16-QAM速率5/6和256-QAM速率2/3。這樣，當訊號降低時，設備不需要從超高的MCS速率降低到較低的速率，而是有更多的「中間」選擇。這意味著在中等訊號強度下，使用者可以獲得比Wi-Fi 7更好的速率，因為Wi-Fi 7必須選擇一個不那麼理想的速率。總之，整個家庭的平均速度將會改善。
Wi-Fi 8定義了更長的LDPC碼字，長度是Wi-Fi 7的兩倍，即3888位元。這提供了更強的錯誤修正能力，有效地加倍了錯誤檢查的次數。這使得在訊號微弱或噪音干擾下，鏈路更加可靠和高效。在日常使用中，這代表資料重船次數更少，並且當您距離路由器更遠時，連接會更加穩固。
針對那些在連接性極限邊緣的極端案例，尤其是物聯網應用場景，Wi-Fi 8導入了一種增強的長距離模式，主要用於2.4 GHz頻段。這種模式並不是為了提升傳輸性能，而是在連線品質極差的環境下，仍能讓邊緣裝置維持連線。其方式是透過在連線完全中斷前持續維持連結，以延長「可用的連線範圍」。因此，在庭院遠處等Wi-Fi 7可能已經失去連線的地方，您的裝置仍有機會持續保持Wi-Fi連線。
通常，接入點(AP)可以以足夠的功率發送訊號，使客戶端設備能夠收到信號，但客戶端設備可能因為發射功率限制、法規規定等問題無法讓自己「被AP聽到」。這在Wi-Fi 7中的常規RU(Regular RU，RRU)方案中會更為嚴重，因為該方案會要求客戶端將發射功率集中在部分頻道上。
然而，Wi-Fi 8提供了一種名為分布RU(Distributed RU，DRU)的新上行鏈路機制，允許客戶端設備在頻道帶寬內擴散其上行訊號，以最大限度地利用在合法範圍內的功率。這意味著筆記型電腦或手機的Wi-Fi不僅可以從遠處下載，還可以從更遠的地方可靠地上傳或進行通訊。此外，分布RU還可以改善處於網路邊緣設備的上行鏈路預算，從而提高它們與接入點通訊所使用的資料速率。
這些強化技術讓Wi-Fi 8在傳輸速度更快且更可靠。在多房間環境中，與Wi-Fi 7相比，使用者應該能在同樣的遠端位置體驗到更高的速度。如果Wi-Fi 7在樓上的臥室提供50 Mbps，那麼 Wi-Fi 8在同一位置可能會提供65~70 Mbps(提升約25% 甚至更多)。這還意味著使用者的連接不會突然下降或斷線，而是以平穩的方式衰退，保持可用性。這對於大房子和辦公室，甚至是有許多牆壁或干擾的普通家庭來說，都是個好消息。圖1總結了Wi-Fi 8帶來的無線連接的主要改善。
圖1 Wi-Fi 8對無線連接的改善
透過多AP協調降低干擾/提高容量
在擁有許多設備或多個接入點的環境中，例如網狀Wi-Fi系統或每層樓都有接入點的辦公室，Wi-Fi 8引入了協調功能，以避免設備之間互相干擾。其理念是將多個接入點視為一個團隊，而不是孤立的單元。以下是主要特徵和好處：
想像一下，兩個Wi-Fi AP位於相鄰的房間。在Wi-Fi 7中，它們獨立運作，可能會造成干擾。Wi-Fi 8定義了一種新的機制，稱為協調波束成形(coordinated beamforming)，這使得AP可以同步起來，並以巧妙的方式共同使用它們的天線。一個AP可以將訊號指向另一個AP的位置，甚至可以在其天線模式中形成「零點」(微小的死角)。
本質上，這樣的AP避免了互相干擾。對用戶來說，這意味著如果使用者擁有多個AP設置，將可獲得更高的總體容量。如果鄰居的網路也支援這項技術，那麼互相之間的干擾會更少，每個人的Wi-Fi在密集的公寓大樓中運行得更好。
Wi-Fi 8 AP能夠協調以確保它們不會在同一頻道上同時傳輸。例如，在一個企業網路中，兩個使用相同頻道的AP可能會以毫秒為單位輪流傳輸。這樣可以避免碰撞和重傳延遲。結果是更有效地利用空中時間和降低延遲、設備等待和重傳的時間更少。
Wi-Fi 6引入了「上色」技術，以幫助設備判斷頻道是否足夠空閒可以發送。Wi-Fi 8進一步擴展了這一功能，允許多個接入點(AP)計劃它們的功率和使用情況，以便在不造成太大干擾的情況下，兩個傳輸可以同時進行。
想像一下辦公室的兩個相距遙遠的角落，這些AP實際上可以在Wi-Fi 8中在同一頻道上同時傳輸，因為AP之間已同意限制功率，或者因為它們的客戶端之間的距離足夠遠。這意味著在大型網路中可以進行更多的並行傳輸，從而提升在繁忙場景中的整體網路容量。
另一個特點是提升了在接入點之間的漫遊和多鏈路操作。Wi-Fi 8引入了單一移動域(Single Mobility Domain, SMD)的概念，讓使用者的設備在切換過程中可以同時連接到兩個接入點。當用戶攜帶Wi-Fi 8筆記型電腦或手機移動時，透過網路協同工作，設備將可平滑地移動至最佳接入點而不會中斷。
這種協同合作包括安全密鑰的預先建立，以及將還在發送中的封包從原本的AP轉移到下一個AP。無縫漫遊的具體好處是在AP之間移動幾乎沒有延遲，因此視訊通話或遊戲在切換時不會卡頓。這大幅改善了企業和網狀Wi-Fi的使用體驗。
總體而言，這些多AP協作能力使得Wi-Fi 8在設備密集的環境中表現優異。在一個擁有數十個AP的辦公樓層，Wi-Fi 8可以為每個人提供更高的容量和更穩定的性能。在家中，Wi-Fi 8將使得網狀Wi-Fi系統更加高效和凝聚。即使用戶只有一個AP，這些功能也能在鄰近網路重疊時提供幫助，尤其是當這些AP由同一實體(例如服務提供商)控制時。
更低延遲、更好的QoS
Wi-Fi 8在減少延遲(Latency )和抖動(Jitter)方面取得了重大進展，這對於遊戲、視訊通話、AR/VR以及任何互動性內容都是極好的。幾項關鍵技術包括：
Wi-Fi有一種叫做EDCA的技術，可針對語音、視訊等不同類型的流量賦予不同的優先級。Wi-Fi 8在此基礎上增強了Prioritized EDCA，實際上是為任務關鍵資料包設置的超優先級類別。
如果某個設備將一些流量標記為高優先級(例如，遊戲資料或VR頭戴裝置資料)，那麼即使在網路擁塞的情況下，網路也會優先處理這些資料包。不再因為有人在同一網路上下載大文件而導致你的遊戲控制延遲。這項功能有助於在最糟糕的情況下達到降低25%延遲的目標，因為它可大幅縮短關鍵資料的排隊時間。
Wi-Fi 8設備可以向接入點(AP)發送訊號，表明某個特定的串流或應用需要低延遲。例如，使用者的筆記型電腦可能會標記「這些資料是用於線上遊戲」，而接入點將對此進行額外處理(或許會與那個優先訪問或排程進行配對)。這種端到端的認知幫助網路做出更智能的決策，以降低對於需要低延遲的事務的延遲。
Wi-Fi 8提供了對無線頻道使用的更精細控制。例如，AP有一種機制可以將一些時間借出給一組設備，以便它們之間可以直接通訊，同時確保它們的通訊不會干擾基礎設施的流量。就像兩台筆記型電腦直接傳輸檔案，同時其中一台還能將畫面無線投影到更大顯示器上。
使用者在使用Wi-Fi 8時，將會體驗到即使在網路負載繁重的情況下，需要快速響應的活動(如遊戲、語音聊天、互動應用程式)仍然保持快速流暢。舉例來說，如果使用者正在進行一段視訊通話，若有人突然開始下載大檔案，通話可能會變得斷斷續續。Wi-Fi 8的設計就是為了最小化這種干擾。Wi-Fi 8更智慧地管理Wi-Fi的訊號發送時間，以同時滿足不同應用的需求。
提升頻譜利用效率
Wi-Fi 8引入了幾項功能，以更靈活和高效地利用Wi-Fi頻道，特別是在新的6 GHz頻段和擁擠的環境中：
傳統上，Wi-Fi選擇一個20 MHz的主要通道，所有的操作都圍繞此通道進行。如果這個主要通道繁忙(例如，鄰居也在使用同一通道)，整個網路帶寬(例如，80/160 MHz通道)都可能受到阻礙，即使通道的其他部分是空閒的。
Wi-Fi 8利用NPCA解決了這個問題，它允許設備暫時使用不同的20 MHz通道作為主要通道，稱為NPCA主要通道。如果主要通道繁忙，設備可以動態地切換到NPCA主要通道。這意味著Wi-Fi 8網路受干擾的影響較小 ，因為它會靈活地避開擁擠的頻率，而不會被卡住困境。這就像在交通堵塞時有替代路線一樣。
在一個網路中，並非所有設備都支援跟AP相同的頻道頻寬，而且這種情況相當常見。假設一台AP運作於320 MHz的頻寬，而另外兩個相關設備最高支援160 MHz頻寬。在Wi-Fi 7及之前的版本中，當其中一個設備與AP交換資料時，剩餘的網路頻寬未被充分利用。
Wi-Fi 8可以避免這種情況發生。透過DSO，接入點可以在160 MHz的頻帶上與一個設備通訊，同時仍然利用剩餘的160 MHz頻帶與另一個支援160 MHz的設備進行通訊。DSO特別適合處理具備混合支援頻寬能力的設備，確保較小頻寬的設備不再拖慢整個網路的性能。
DBE允許Wi-Fi 8接入點在不影響連接設備的情況下調整網路的頻道頻寬。如果相鄰的頻段是空閒的，它可以擴大頻道帶寬；如果變得雜訊較多，它可以降低頻寬。這一功能在企業部署中尤其有用，因為它能夠根據接入點的密度、連接設備的能力、流量模式等動態地更有效地利用頻譜。
對於用戶來說，這些頻譜特性意味著Wi-Fi 8具備更強的自我最佳化能力。用戶將享受更穩定的高速體驗，因為網路能更有效減輕干擾，並且能夠更好地處理性能較差的設備。在擁擠的無線電頻譜環境中(周圍有許多網路)，Wi-Fi 8能更好地找到有效使用的通道。用戶不需要手動調整AP或客戶端的設置，設備會自動避開鄰居的嘈雜頻道，而不會犧牲整個網路的性能。
多技術共存與能源效率亦有改善
今天的電子設備往往配備了Wi-Fi、藍牙，可能還有UWB、802.15.4和5G。因此，在無線頻譜中，有很多不同技術共存。Wi-Fi 8引入了新的機制，以繼續在這個擁擠的空間中維持良好的性能表現，同時節省能源：
我們許多人都經歷過使用藍牙(例如耳機或滑鼠)有時會干擾Wi-Fi(或反之)的情況，因為它們共享2.4 GHz頻段。Wi-Fi 8設備現在可以與接入點(AP)進行協調。存在共存機制，如動態與定期不可用操作(DUO/PUO)，設備可以向AP通知不可用的時間段，例如由於間歇性和即時流量(設備因藍牙而在未來2ms內不可用)或定期(設備每50ms在5ms內不可用)。
AP在這些時間內不會與設備互動。其結果是使用者可以同時使用Wi-Fi和其他無線設備，且干擾程度大幅改善。當Wi-Fi繁忙時，藍牙音訊串流不會出現破裂聲，而Wi-Fi也不會因藍牙突發而暫停，因為共存是透過協商達成的。
類似地，設備可以向Wi-Fi 8 AP通報其運作特性的動態變化，例如設備可以接收或傳輸的最大封包持續時間、支持的最高MCS、空間串流的數量和頻寬等等。AP將根據這些信息調整與設備的互動方式。這可以提高可靠性，例如在設備存在多個無線電或電池限制的情況下。對終端用戶來說，這意味着即使設備內部有很多活動，連接依然更為穩定。
Wi-Fi 8實際上允許AP通過AP PUO模式來節省電力。此模式允許接入點在不斷開斷設備的情況下，按照計劃進入低功耗狀態。這可能略微減少能耗，也可以降低射頻噪音。在實際應用中，Wi-Fi 8接入點在閒置時可能會消耗更少的電力，並對鄰近設備產生較少的干擾。
在設備端，Wi-Fi 8改良了睡眠模式和多鏈路省電功能。一個名為動態省電(DPS)的新功能允許用戶端暫時進入低功耗、低能力模式(降低效能以換取更長電池續航力)。例如，使用Wi-Fi 8的設備在重度使用期間，可能會維持兩個鏈路，但如果情況允許，可以降至一個鏈路以節省電源，或在某個頻段上進入省電、低功耗聆聽模式。最終，這意味著Wi-Fi 8設備的電池壽命會改善，尤其是在連接但不發送資料的情況下。
值得注意的是，Wi-Fi 8設備預計將支持感測(基於IEEE 802.11bf)和距離測量(基於IEEE 802.11az)，以實現新的情境感知應用。雖然這兩種能力不是完全共存，但這意味著Wi-Fi 8設備可以非常精確地測量距離，甚至通過Wi-Fi偵測動作。這些能力使得Wi-Fi不只可以提供網路功能，還可以用來實現室內定位(查找設備或用戶位置)和智慧家庭存在偵測等應用，所有這些都是通過相同的Wi-Fi訊號實現的。
總結來說，Wi-Fi 8的設計旨在與其他無線生態系統和諧共好。它將減少對其他技術造成的干擾，並且降低自身受到其他技術干擾的程度。同時，它還透過多項省電功能，提高整體運作效率。
更強的安全性和隱私保護
每一代新的Wi-Fi都在加強安全性。Wi-Fi 8也不例外，透過強化措施確保無線連接更加安全：
之前的Wi-Fi版本留下了一些未加密的控制訊框(如觸發訊框)，這為偽造攻擊開辟了途徑。Wi-Fi 8引入了安全控制訊框，以克服這一問題。這意味著攻擊者無法偽造斷線消息或竊聽某些Wi-Fi訊框。這使得您的連接在抵抗斷線攻擊方面更加穩健。
Wi-Fi 8預計將支援IEEE P802.11bi，該標準擴展了對於聯接過程及其他未受保護的管理框架的保護。這提供了端到端的加密握手--自使用者嘗試連接到網路的那一刻起，隱私和安全性都得到提升。結合WPA3，Wi-Fi 8將提供迄今為止最安全的Wi-Fi連接。
對於用戶來說，這些改進意味著Wi-Fi 8將變得更加安全和保護隱私，特別是在敏感環境中。公共和企業網路將更加安全，因為Wi-Fi 8關閉了一些特定攻擊的漏洞，例如設備指紋識別，即根據設備所傳輸的內容來追蹤設備的能力。
為人工智慧時帶量身訂做的Wi-Fi
Wi-Fi 8預計將使無線連接更加穩健、以用戶為中心，並成為人工智慧時代的關鍵無線連接技術。它不僅僅是提升峰值速度，而是著重於確保這些速度和連接能在實際情況下穩定運行：
用戶將在家中獲得更一致的性能，死角更少，並且在大量設備或鄰居使用Wi-Fi時性能下降的情況也會減少。
使用人工智慧的應用程式將因為Wi-Fi 8而得到改善，例如具有自主性的AI、增強AI的視訊協作、增強AI的擴增實境、即時影片編輯、進階3D建模，以及在網路安全、醫療保健、工程、航太和金融等領域使用AI。
遊戲玩家特別能感受到延遲降低帶來的優勢。Wi-Fi 8透過降低延遲波動與優先處理關鍵流量，縮小無線與有線遊戲體驗之間的差距，使無線網路更適合競技型遊戲。
Wi-Fi 8將更有效地改善網狀系統。它將讓整個網路感覺像是一個無縫的連接，而不會出現以往的網狀吞吐量損失。當設備在房子裡移動時，設備將能夠順暢地漫遊而不會出現任何卡頓。
擁擠的企業/公寓/住宅中，Wi-Fi 8接取點將自動協作並減少干擾，因此在高密度建築中升級至Wi-Fi 8，將顯著提升Wi-Fi品質。
需要高度可靠Wi-Fi的新應用，例如，AR眼鏡、工業物聯網，也將受惠於Wi-Fi 8。它保持低延遲和協調多個鏈路的能力，使其適合提供高可靠性。
值得注意的是，Wi-Fi 8可向下相容：Wi-Fi 5/6/7設備將能與Wi-Fi 8 AP搭配使用，反之亦然，只是不會享有新的好處。預計至2028年，使用Wi-Fi 8相容網路並使用Wi-Fi 8設備的用戶將會感受到，Wi-Fi的使用經驗更好了，可以在家中更多角落享受高速上網，對延遲較為敏感的應用程式也可順暢運行，毫無卡頓。
客戶設備在Wi-Fi下的電池壽命更長，花在故障排除、處理連接問題上的時間也更少。無論使用是在家中、繁忙的機場還是在工作場所，透過藍牙設備進行通話和音樂播放都變得更加穩定、不易中斷。
設備變得更聰明，並根據周圍發生的事情調整其運作，例如開關螢幕、偵測使用者和設備的存在，甚至能夠偵測某些手勢。
簡而言之，Wi Fi 8不僅延續Wi Fi 7的高速能力，更進一步導入智慧化與高可靠性。它的目標是讓無線網路真正退居幕後，成為一項可靠且智慧的公用設施，讓用戶可以專注於體驗(例如：遊戲、串流、工作、物聯網)，而不需擔心連接問題。
(本文作者為英特爾院士暨客戶端運算事業群無線通訊技術長)