導讀：WiFi 6 還(huan)沒(mei)完全普及(ji)，WiFi 7就要來了?據悉(xi)，Wi-Fi 7在Wi-Fi 6的(de)(de)基礎上的(de)(de)引入了320MHz帶(dai)寬、4096-QAM、Multi-RU、多鏈路操作(zuo)、增強MU-MIMO、多AP協作(zuo)等技術，使得(de)Wi-Fi 7相(xiang)較于Wi-Fi 6將提供更高的(de)(de)數據傳輸速率(lv)和更低的(de)(de)時延。
WiFi 6 還沒完全(quan)普及，WiFi 7就要來了?
近日，在一口氣推出多款新品后，聯發科官方又宣布了一個重磅消息。他們將于2022年的CES(國際消費類電子產品展覽會)上展示下一代無線傳輸技術WiFi 7。
聯發科營銷副總裁 James Chen表示：“我們將參與到 Wi-Fi 7 技術中。我們希望成為領導者，元宇宙的時代將屬于我(wo)們。”
為什么需要WiFi 7?
既然要說(shuo)WiFi 7，那就不得不先提一下(xia)WiFi 6 。
我們知道，Wi-Fi是由(you)Wi-Fi聯(lian)盟進行(xing)技術認證和商標(biao)授(shou)權(quan)的(de)一種無線通信技術。它(ta)背后的(de)技術標(biao)準(zhun)，則是由(you)美國(guo)的(de)電(dian)氣電(dian)子工程師協(xie)會(IEEE)制定的(de)802.11系列協(xie)議。
目前(qian)最新的協議(yi)版(ban)本是802.11ax，也就是近年來迅速發展的Wi-Fi 6。
在最初的(de)(de)很多(duo)年里，世(shi)界上并沒有“Wi-Fi 幾(ji)(ji)代”這樣(yang)的(de)(de)說法，直接(jie)就用(yong)802.11后面加幾(ji)(ji)個字母這樣(yang)的(de)(de)協議編號(hao)，對普通用(yong)戶非常不(bu)友好。直到2018年，Wi-Fi聯(lian)盟才(cai)決定把下一(yi)代技術標準802.11ax用(yong)更為簡(jian)單易懂(dong)的(de)(de)Wi-Fi 6來宣傳。
2019年9月16日(ri)，Wi-Fi聯(lian)盟宣(xuan)布啟動Wi-Fi 6認證計劃。此后，Wi-Fi 6的大名響徹全世界，目前新發(fa)布的設備基本都已經支持Wi-Fi 6了(le)。
比如去年和今年發布的(de)各(ge)大旗艦手機，都會在宣(xuan)傳自家性能參數時(shi)提到WiFi 6。WIFI 6相比上一代WiFi 5(802.11 ac)，不僅速(su)度快40%，功(gong)耗(hao)也明顯降低，使(shi)用WiFi 6協(xie)(xie)議(yi)的(de)路由器還能支持更多設備(bei)同時(shi)連接并且(qie)保證不卡，同時(shi)支持最新的(de)WP3安(an)全協(xie)(xie)議(yi)，更加難以破(po)解。
與之相比，WiFi 7 則是下一代Wi-Fi標準，對應的是IEEE 802.11將發布新的修訂標準IEEE 802.11be –極高吞吐量EHT(Extremely High Throughput )。
Wi-Fi 7在Wi-Fi 6的(de)基礎(chu)上的(de)引入了320MHz帶寬、4096-QAM、Multi-RU、多(duo)鏈路操作(zuo)、增強MU-MIMO、多(duo)AP協作(zuo)等技術(shu)，使得(de)Wi-Fi 7相較于(yu)Wi-Fi 6將提(ti)供更高的(de)數(shu)據傳輸速率和(he)更低的(de)時延。
Wi-Fi 7預計能夠支持高達30Gbps的吞吐量，大約是Wi-Fi 6的(de)3倍(bei)，而聯發科將于明年CES上演示的(de)WiFi 7速(su)度會是現在WiFi 6E的(de)2.4倍(bei)。
你可能會問(wen)，WiFi 6的性(xing)能已經很(hen)厲害了，為什么還需(xu)要WiFi 7?
這是因為隨著WLAN技術的發展，家庭、企業等越來越依賴Wi-Fi，并將其作為接入網絡的主要手段。近年來出現新型應用對吞吐率和時延要求也更高，比如4K和8K視頻(傳輸速率可能會達到20Gbps)、VR/AR、游戲(時延要求低于5ms)、遠程辦公、在線視頻會議和云計算等。雖然Wi-Fi 6已經重點關注了高密場景下的用戶體驗，然而面對上述更高要求的吞吐率和時延依舊無法完全滿足需求。
因此，Wi-Fi 7的到來(lai)可以(yi)說是大勢所趨。
WiFi 7有多厲害?
Wi-Fi 7在(zai)(zai)Wi-Fi 6標準的(de)基礎上，引入了(le)許多(duo)新的(de)技術。華為在(zai)(zai)其(qi)官網上發布了(le)一張對(dui)比圖(tu)，說的(de)非常(chang)清(qing)晰(xi)：
Wi-Fi 7協(xie)議(yi)的(de)(de)目標是(shi)將(jiang)WLAN網絡的(de)(de)吞吐率提升到(dao)30Gbps，并(bing)且(qie)提供(gong)低時(shi)延的(de)(de)接入保障。為了(le)滿足這個目標，整個協(xie)議(yi)在(zai)PHY層和MAC層都(dou)做了(le)相應的(de)(de)改變。
相對(dui)比與Wi-Fi 6協議，Wi-Fi 7協議帶來的主要技術變革點如下(以下內(nei)容選(xuan)自華為官網)：
支持最大320MHz帶寬
2.4GHz和5GHz頻(pin)(pin)段免授(shou)權頻(pin)(pin)譜有(you)限且擁擠，現有(you)Wi-Fi在運行VR/AR等新興應用(yong)時(shi)，不可避免地(di)會遇到(dao)QoS低的問(wen)題。
為了實現最大吞吐量不低于30Gbps的目標，Wi-Fi 7將繼續引入6GHz頻段，并增加新的帶寬模式，包括連(lian)(lian)續240MHz，非連(lian)(lian)續160+80MHz，連(lian)(lian)續320 MHz和非連(lian)(lian)續160+160MHz。
支持Multi-RU機制
在Wi-Fi 6中(zhong)，每個用戶(hu)只能(neng)在分(fen)配(pei)到的(de)(de)特定RU上發送或接收幀，大大限制了頻譜資(zi)源調度的(de)(de)靈(ling)活性。為(wei)解決該(gai)問題，進一(yi)步提升頻譜效率，Wi-Fi 7中(zhong)定義了允(yun)許將多個RU分(fen)配(pei)給單用戶(hu)的(de)(de)機制。
當然，為了平衡實現的(de)復雜(za)度和頻譜的(de)利用率(lv)，協議(yi)中對RU的(de)組合(he)(he)做(zuo)了一定的(de)限制，即：小規(gui)格(ge)(ge)RU(小于242-Tone的(de)RU)只能(neng)與(yu)小規(gui)格(ge)(ge)RU合(he)(he)并，大(da)規(gui)格(ge)(ge)RU(大(da)于等于242-Tone的(de)RU)只能(neng)與(yu)大(da)規(gui)格(ge)(ge)RU合(he)(he)并，不允許小規(gui)格(ge)(ge)RU和大(da)規(gui)格(ge)(ge)RU混合(he)(he)使用。
引入更高階的4096-QAM調制技術
Wi-Fi 6的最高調制方式是1024-QAM，其中調制符(fu)號(hao)承載10bits。為了進一步提升速率，Wi-Fi 7將會引入4096-QAM，使得調制符(fu)號(hao)承載12bit。在相同的編碼下(xia)，Wi-Fi 7的4096-QAM比(bi)Wi-Fi 6的1024-QAM可以(yi)獲得20%的速率提升。
引入Multi-Link多鏈路機制
為了(le)實(shi)現所(suo)有可(ke)用頻譜(pu)資源的高效利用，迫(po)切需要在2.4 GHz、5 GHz和(he)6 GHz上(shang)建(jian)立新的頻譜(pu)管理(li)、協調和(he)傳輸機制。工(gong)作組定義了(le)多(duo)鏈(lian)路聚(ju)合相(xiang)關(guan)的技術(shu)，主要包(bao)括增強型多(duo)鏈(lian)路聚(ju)合的MAC架(jia)構、多(duo)鏈(lian)路信道(dao)接入(ru)和(he)多(duo)鏈(lian)路傳輸等相(xiang)關(guan)技術(shu)。
支持更多的數據流，MIMO功能增強
在(zai)Wi-Fi 7中(zhong)，空間(jian)流(liu)的(de)數(shu)從Wi-Fi 6的(de)8個(ge)(ge)增加到16個(ge)(ge)，理論上可(ke)(ke)以(yi)將物理傳輸速率提升兩(liang)倍以(yi)上。支持更多的(de)數(shu)據(ju)流(liu)也將會帶來更強大(da)的(de)特(te)性——分布式MIMO，意為16條數(shu)據(ju)流(liu)可(ke)(ke)以(yi)不由(you)(you)一個(ge)(ge)接入點(dian)提供，而是由(you)(you)多個(ge)(ge)接入點(dian)同(tong)時提供，這意味著多個(ge)(ge)AP之(zhi)間(jian)需要相互協同(tong)進(jin)行(xing)工(gong)作。
支持多AP間的協同調度
目(mu)前在802.11的(de)(de)(de)(de)(de)協議(yi)框架內，AP之(zhi)間(jian)實際上是沒有太多協作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)。自動(dong)調(diao)優、智能漫(man)游(you)等(deng)常見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)WLAN功能都屬于廠商自定義的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性。AP間(jian)協作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)也僅是優化信道選擇，調(diao)整AP間(jian)負載(zai)等(deng)，以(yi)實現(xian)射(she)頻資源高效利用、均衡(heng)分配的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)。Wi-Fi 7中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)多AP間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)協同調(diao)度(du)，包括(kuo)小區間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)在時域和頻域的(de)(de)(de)(de)(de)協調(diao)規劃，小區間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)擾協調(diao)，以(yi)及(ji)分布式MIMO，可以(yi)有效降低AP之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)擾，極大的(de)(de)(de)(de)(de)提升空口資源的(de)(de)(de)(de)(de)利用率。
多AP間的(de)協同調(diao)度(du)的(de)方式有很多，包括C-OFDMA(Coordinated Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)、CSR(Coordinated Spatial Reuse)、CBF(Coordinated Beamforming)和JXT(Joint Transmission)等。
WiFi 7并非十全十美
雖(sui)然上(shang)文講了這么多WiFi 7的技術優(you)勢(shi)，但顯然WIFI 7并不(bu)是十全十美的。
比(bi)如說(shuo)WIFI 7的(de)(de)320MHz的(de)(de)超高頻(pin)(pin)寬是(shi)(shi)必(bi)須借助(zhu)于新的(de)(de)6GHz無線頻(pin)(pin)段才能實(shi)現。這也就是(shi)(shi)說(shuo)在兼容WiFi6的(de)(de)頻(pin)(pin)段上，802.11be并不(bu)(bu)能發揮出最大速(su)度;而在802.11be技術(shu)真正滿速(su)的(de)(de)無線頻(pin)(pin)段上，其實(shi)是(shi)(shi)不(bu)(bu)能向下兼容以往的(de)(de)WiFi標準的(de)(de)。
而(er)且如果想真(zhen)正享受到技(ji)術所號稱高達30Gbps的(de)(de)網絡帶寬，你需要一款有足足16根天線(xian)的(de)(de)超級(ji)無線(xian)網卡(ka)，其(qi)次還(huan)需要購(gou)買一款有著16根天線(xian)的(de)(de)無線(xian)路由器，價格可(ke)以(yi)預見的(de)(de)會十分昂貴。需要如此高規格設備(bei)的(de)(de)原因(yin)，一是802.11be將數據流并發數量(MIMO)從本(ben)世代的(de)(de)最大8條翻倍到最大16條，二是802.11be新增(zeng)了“協同多(duo)用戶多(duo)入(ru)多(duo)出(chu)(CMU-MIMO)”功能。
當(dang)然(ran)，與家(jia)庭或企業中的(de)(de)傳統應用場景相比，Wi-Fi 7引入的(de)(de)新功能(neng)將(jiang)更有助于新興的(de)(de)應用，比如：
視頻流
視頻/語音會議
無線游戲
實時協作
云/邊緣計算
工業物聯網
沉浸式AR/VR
互動遠程醫療
看到這里，你一定也很關心WiFi 7什么時候真正到來?
IEEE 802.11be EHT工作組已于(yu)2019年(nian)5月成(cheng)立，802.11be(Wi-Fi 7)的(de)開發工作仍在(zai)(zai)進(jin)行(xing)中(zhong)，整(zheng)個(ge)(ge)協議標準(zhun)(zhun)將按照兩個(ge)(ge)Release發布(bu)。Release1在(zai)(zai)2021年(nian)將發布(bu)第(di)一版(ban)草案Draft1.0，預期在(zai)(zai)2022年(nian)底(di)發布(bu)標準(zhun)(zhun);Release2預計在(zai)(zai)2022年(nian)初啟動，并(bing)且(qie)在(zai)(zai)2024年(nian)底(di)完成(cheng)標準(zhun)(zhun)發布(bu)。
未(wei)來幾(ji)年，我們就能真正體會(hui)到(dao)WiFi 7為我們生活帶來的改(gai)變了。
參考資(zi)料(liao)：
1.華為官(guan)網(wang)
2.《WiFi 7真的靠譜嗎(ma)?》 來(lai)源：科技美學
3.《Wi-Fi 6關鍵(jian)技術解析(xi)》 來源：無線(xian)深海
