導讀：WiFi 6 還(huan)沒(mei)完全普及，WiFi 7就要(yao)來了?據悉(xi)，Wi-Fi 7在Wi-Fi 6的(de)基礎上的(de)引入了320MHz帶寬、4096-QAM、Multi-RU、多鏈路(lu)操作、增強(qiang)MU-MIMO、多AP協作等技術，使(shi)得(de)Wi-Fi 7相較于Wi-Fi 6將提(ti)供更高(gao)的(de)數(shu)據傳輸速率和更低的(de)時延。
WiFi 6 還沒(mei)完(wan)全(quan)普及，WiFi 7就要(yao)來(lai)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(dai)將屬于我們。”
為什么需要WiFi 7?
既然要說WiFi 7，那就不(bu)得(de)不(bu)先提(ti)一下WiFi 6 。
我們知道，Wi-Fi是由(you)Wi-Fi聯(lian)盟(meng)進行技(ji)術(shu)認證和商(shang)標(biao)授(shou)權的(de)一種無線通信技(ji)術(shu)。它背后的(de)技(ji)術(shu)標(biao)準，則是由(you)美國的(de)電氣電子工程師協會(IEEE)制定的(de)802.11系列協議。
目前最(zui)新的協議版本是(shi)802.11ax，也就是(shi)近年(nian)來迅速發展的Wi-Fi 6。
在最(zui)初的很多年里，世(shi)界上并沒有“Wi-Fi 幾代(dai)”這樣的說法，直(zhi)接就用(yong)802.11后面加幾個字(zi)母(mu)這樣的協議編號，對普通(tong)用(yong)戶非常不(bu)友好。直(zhi)到2018年，Wi-Fi聯盟才決(jue)定把下一代(dai)技術標準802.11ax用(yong)更為簡單易懂(dong)的Wi-Fi 6來宣傳。
2019年9月16日，Wi-Fi聯盟宣(xuan)布啟動(dong)Wi-Fi 6認證計劃。此后，Wi-Fi 6的(de)大名(ming)響徹全世(shi)界，目(mu)前新發布的(de)設(she)備基本都已經支持Wi-Fi 6了。
比如去年和(he)今年發布的各(ge)大旗艦手機(ji)，都(dou)會在宣傳自家性能參(can)數時提到WiFi 6。WIFI 6相(xiang)比上一代WiFi 5(802.11 ac)，不僅速度快40%，功耗也明顯(xian)降低，使用WiFi 6協(xie)議的路由器還能支持更(geng)多設備同(tong)時連接并且保證不卡，同(tong)時支持最新的WP3安全協(xie)議，更(geng)加難以破(po)解(jie)。
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的基礎上的引(yin)入了(le)320MHz帶寬、4096-QAM、Multi-RU、多鏈路操作、增(zeng)強MU-MIMO、多AP協作等技術(shu)，使得(de)Wi-Fi 7相(xiang)較于(yu)Wi-Fi 6將提供(gong)更高的數據傳輸(shu)速率和更低的時延。
Wi-Fi 7預計能夠支持高達30Gbps的吞吐量，大約是Wi-Fi 6的3倍，而聯發科將于明年CES上演示的WiFi 7速(su)度會是現(xian)在WiFi 6E的2.4倍。
你可能會問，WiFi 6的性能已經很(hen)厲害了(le)，為什么還(huan)需要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(yin)此，Wi-Fi 7的到來可以說是大(da)勢所趨。
WiFi 7有多厲害?
Wi-Fi 7在Wi-Fi 6標準的基礎上，引入了(le)許多新的技術。華為在其官網上發布了(le)一張對(dui)比(bi)圖，說的非常清晰(xi)：
Wi-Fi 7協議的目(mu)標是將WLAN網絡的吞吐率提升到30Gbps，并且(qie)提供低(di)時(shi)延(yan)的接入保障(zhang)。為了滿(man)足這個(ge)目(mu)標，整個(ge)協議在PHY層和(he)MAC層都做了相應的改變。
相(xiang)對比與Wi-Fi 6協議，Wi-Fi 7協議帶來的(de)主要技術變革點如下(xia)(以下(xia)內容選自華為(wei)官網)：
支持最大320MHz帶寬
2.4GHz和5GHz頻段免授權頻譜有(you)限且擁擠(ji)，現有(you)Wi-Fi在(zai)運行VR/AR等新興應用(yong)時，不(bu)可避(bi)免地會(hui)遇到QoS低的(de)問題(ti)。
為(wei)了實現最大吞吐(tu)量不低(di)于30Gbps的目標，Wi-Fi 7將(jiang)繼續(xu)(xu)引入6GHz頻段，并增加新的帶寬(kuan)模式，包括連(lian)續(xu)(xu)240MHz，非(fei)連(lian)續(xu)(xu)160+80MHz，連(lian)續(xu)(xu)320 MHz和非(fei)連(lian)續(xu)(xu)160+160MHz。
支持Multi-RU機制
在(zai)Wi-Fi 6中，每個(ge)用戶只(zhi)能(neng)在(zai)分配到(dao)的特定RU上發(fa)送或接(jie)收幀，大大限制(zhi)了(le)頻(pin)譜(pu)資源調度的靈活性(xing)。為解(jie)決該問題，進(jin)一步(bu)提(ti)升頻(pin)譜(pu)效率，Wi-Fi 7中定義了(le)允許將多個(ge)RU分配給單用戶的機制(zhi)。
當然，為了平(ping)衡實現的(de)復(fu)雜度(du)和(he)頻譜的(de)利用(yong)率，協議中對RU的(de)組(zu)合做(zuo)了一定的(de)限制，即(ji)：小(xiao)規(gui)格(ge)RU(小(xiao)于242-Tone的(de)RU)只能與小(xiao)規(gui)格(ge)RU合并，大規(gui)格(ge)RU(大于等于242-Tone的(de)RU)只能與大規(gui)格(ge)RU合并，不允許小(xiao)規(gui)格(ge)RU和(he)大規(gui)格(ge)RU混合使用(yong)。
引入更高階的4096-QAM調制技術
Wi-Fi 6的(de)最高調制方(fang)式是1024-QAM，其中調制符(fu)號承載10bits。為(wei)了進一步提(ti)升速率(lv)，Wi-Fi 7將會引入4096-QAM，使得(de)調制符(fu)號承載12bit。在相同的(de)編(bian)碼下，Wi-Fi 7的(de)4096-QAM比Wi-Fi 6的(de)1024-QAM可以獲得(de)20%的(de)速率(lv)提(ti)升。
引入Multi-Link多鏈路機制
為了實(shi)現所有可用頻(pin)譜資源的(de)高效利用，迫切需要在2.4 GHz、5 GHz和(he)6 GHz上(shang)建立(li)新的(de)頻(pin)譜管理(li)、協調和(he)傳(chuan)輸(shu)機制。工作組定義(yi)了多(duo)鏈(lian)(lian)路(lu)聚合(he)相關的(de)技術，主(zhu)要包括增(zeng)強型多(duo)鏈(lian)(lian)路(lu)聚合(he)的(de)MAC架構、多(duo)鏈(lian)(lian)路(lu)信道(dao)接入和(he)多(duo)鏈(lian)(lian)路(lu)傳(chuan)輸(shu)等(deng)相關技術。
支持更多的數據流，MIMO功能增強
在(zai)Wi-Fi 7中(zhong)，空間流(liu)的(de)數(shu)從(cong)Wi-Fi 6的(de)8個(ge)增(zeng)加到16個(ge)，理論上(shang)可以(yi)(yi)將物理傳輸速率提(ti)(ti)升(sheng)兩倍以(yi)(yi)上(shang)。支持更多(duo)的(de)數(shu)據流(liu)也(ye)將會(hui)帶來(lai)更強大的(de)特性(xing)——分(fen)布(bu)式MIMO，意為16條數(shu)據流(liu)可以(yi)(yi)不由一個(ge)接入點提(ti)(ti)供，而是(shi)由多(duo)個(ge)接入點同時提(ti)(ti)供，這(zhe)意味著多(duo)個(ge)AP之間需(xu)要相互(hu)協同進行工作。
支持多AP間的協同調度
目(mu)前在802.11的(de)協(xie)(xie)(xie)(xie)議框架內，AP之間(jian)(jian)(jian)實際上是沒有太多(duo)協(xie)(xie)(xie)(xie)作的(de)關系(xi)。自動調(diao)優(you)、智能漫游(you)等常見的(de)WLAN功能都(dou)屬于廠(chang)商自定義的(de)特性(xing)。AP間(jian)(jian)(jian)協(xie)(xie)(xie)(xie)作的(de)目(mu)的(de)也僅是優(you)化信道選擇，調(diao)整AP間(jian)(jian)(jian)負(fu)載(zai)等，以(yi)實現(xian)射頻(pin)資源高效利用、均衡分配(pei)的(de)目(mu)的(de)。Wi-Fi 7中的(de)多(duo)AP間(jian)(jian)(jian)的(de)協(xie)(xie)(xie)(xie)同(tong)調(diao)度，包(bao)括(kuo)小(xiao)區間(jian)(jian)(jian)的(de)在時域和(he)頻(pin)域的(de)協(xie)(xie)(xie)(xie)調(diao)規劃，小(xiao)區間(jian)(jian)(jian)的(de)干擾(rao)協(xie)(xie)(xie)(xie)調(diao)，以(yi)及分布(bu)式MIMO，可以(yi)有效降低AP之間(jian)(jian)(jian)的(de)干擾(rao)，極(ji)大的(de)提(ti)升空口(kou)資源的(de)利用率。
多AP間的協同調度的方(fang)式有很多，包括(kuo)C-OFDMA(Coordinated Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)、CSR(Coordinated Spatial Reuse)、CBF(Coordinated Beamforming)和(he)JXT(Joint Transmission)等(deng)。
WiFi 7并非十全十美
雖然上(shang)文講了(le)這么多WiFi 7的技術優勢(shi)，但顯然WIFI 7并不是十(shi)(shi)全十(shi)(shi)美的。
比如說(shuo)WIFI 7的(de)(de)(de)320MHz的(de)(de)(de)超高(gao)頻(pin)寬是(shi)必須(xu)借(jie)助(zhu)于新(xin)的(de)(de)(de)6GHz無線頻(pin)段(duan)才能實現。這也(ye)就是(shi)說(shuo)在兼(jian)容WiFi6的(de)(de)(de)頻(pin)段(duan)上(shang)(shang)，802.11be并(bing)不能發揮出最(zui)大速度;而在802.11be技(ji)術(shu)真正滿速的(de)(de)(de)無線頻(pin)段(duan)上(shang)(shang)，其實是(shi)不能向下(xia)兼(jian)容以往的(de)(de)(de)WiFi標準的(de)(de)(de)。
而且(qie)如(ru)果想真正享受到技術所(suo)號稱高達30Gbps的網(wang)絡帶(dai)寬，你需要(yao)一(yi)(yi)款有足(zu)足(zu)16根(gen)天(tian)線的超級(ji)無(wu)線網(wang)卡，其(qi)次還需要(yao)購買一(yi)(yi)款有著16根(gen)天(tian)線的無(wu)線路由器，價格(ge)可以預(yu)見的會(hui)十(shi)分昂貴。需要(yao)如(ru)此高規格(ge)設備(bei)的原(yuan)因，一(yi)(yi)是802.11be將(jiang)數據流并發數量(MIMO)從(cong)本世代(dai)的最大8條翻(fan)倍到最大16條，二是802.11be新增(zeng)了“協同多用戶多入多出(CMU-MIMO)”功能。
當然，與(yu)家庭或企(qi)業中的傳統應(ying)用場景相比(bi)，Wi-Fi 7引入的新功能將更有助于新興(xing)的應(ying)用，比(bi)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2019年(nian)(nian)5月成立，802.11be(Wi-Fi 7)的開發(fa)工作仍在進行中(zhong)，整個協議標(biao)準(zhun)(zhun)將按(an)照兩個Release發(fa)布(bu)(bu)。Release1在2021年(nian)(nian)將發(fa)布(bu)(bu)第一(yi)版草案(an)Draft1.0，預期在2022年(nian)(nian)底(di)發(fa)布(bu)(bu)標(biao)準(zhun)(zhun);Release2預計在2022年(nian)(nian)初啟動，并且在2024年(nian)(nian)底(di)完成標(biao)準(zhun)(zhun)發(fa)布(bu)(bu)。
未(wei)來幾(ji)年，我(wo)(wo)們(men)就能真正體會到WiFi 7為(wei)我(wo)(wo)們(men)生(sheng)活帶來的改變了(le)。
參(can)考資料(liao)：
1.華為官網
2.《WiFi 7真的靠譜嗎(ma)?》 來(lai)源：科技美(mei)學
3.《Wi-Fi 6關(guan)鍵技術(shu)解(jie)析》 來(lai)源：無線深海
