HaLow在IEEE的無線系列中,稱為802.11ah,Wi-Fi聯盟在2016年1月的美國CES展中,用Wi-Fi HaLow之名(發音為Hey-Low)來做為對外行銷用語,IEEE並在2017年5月確認標準。2020年5月Wi-Fi聯盟公布白皮書,日本的AHPC(802.11ah推進協議會)看好此技術,在3GPP的5G/5G專網與IEEE的 Wi-Fi 6e/7的夾擊之下,持續進行實證與推動。

Wi-Fi HaLow在技術上的列表如下:

頻譜 通常在1GHz以下,日本為920MHz頻段
頻道寬度 1、2、4、8、16MHz
調變方式 OFDM
發射功率 無規定
最大傳送速率 3.3Mbps(1MHz頻道)、15Mbps(4MHz頻道)
最低傳送速率 150kbps(1MHz頻道、BPSK(1/2)來回傳輸)
資安 WPA3 (AES)

由上可知,HaLow有較新的OFDM的調變,有WPA3較高的資安標準,以及有150kbps~3.3Mbps,若有4MHz頻道則可加寬到15Mbps。還有一者,就是HaLow使用的是1GHz以下(Sub-G)頻譜,我們從各重要國家來觀察,美國使用的是902-928MHz,歐盟是863-868與917.4-919.4MHz,日本是915-930MHz(有傳送限制),韓國則是925-931MHz,澳洲是915-928MHz。在這頻段中,很有名的技術就是RFID與LoRa,因此HaLow會與這些技術有電波干擾的可能,但好處就是使用頻段是低頻,覆蓋率大與傳輸距離遠。在一些報告中指出,HaLow傳輸距離可達1公里以及省電

802.11ah各國頻段.png

此外,為了要更能強化實用化的可能性,加大頻譜就是鼓吹這技術者的思考點。日本802.11ah推進協議會認為可仿照歐盟的方式在850MHz頻段附近,開設新的共用頻段,以讓HaLow更有威力,甚至能讓頻道加到8MHz,頻寬可達33Mbps,則有機會遠距離傳輸影像,尤其是在偏遠地區、救災使用更有實益。

為了要加強這些發展,日本在2024年中,在台透過媒體(Digitimes)、法人協會宣傳(如資策會雲端協會),除了宣傳產品(如亞旭金磚Morse Micro)之外,提到技術強化,從原本傳輸達1公里提升到2公里(如金磚),甚至達到16公里(如Morse Micro),頻寬甚至達250Mbps等誇張實驗數值。不過NTT東日本的渡邊憲一(渡辺 憲一)仍提到HaLow的發展現實有待製造代工廠協力,不然實難有大幅發展的可能,但我們的代工廠也不是吃素的,實質的賺頭才是讓電子五哥代工的可能,不然就是要美國老大哥在那邊吹捧了。

話說仍然要佩服日本總務省對於頻譜的規劃力,以及在要求各業者在各技術上去進行實證,Wi-Fi的免執照家族除了現行最出名的Wi-Fi6/7外,從低頻段的HaLow到高頻段的WiGig,頻寬一小一大,各有其優劣勢。其實無論是WiGig還是Wi-Fi6/7,透過指向天線與天線增益,還是可以直線打出去,但是一碰到中間的障礙物,不會繞射而就衰減了,因此只能作為點對點的工具,因此無論是否HaLow能十幾公里遠傳輸,還是從最原始的標準數據看才會準確。

日本透過各種地方創生的實證,讓5G專網(local 5G)、HaLow都有得進行實作的機會。各國民情雖然不同,但孤注一擲在6G/LEO等技術究竟是否是好事,而不接地氣去持續挖掘需求,這難不成是經費有限政府的宿命!?

無線技術傳輸範圍與速度.png


參考資料:

  1. 802.11ah推進協議会(2021),〈IEEE 802.11ah紹介資料〉。
  2. 802.11ah推進協議会(2024),〈802.11ahの新たな周波数帯利用への期待〉。
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