Wi-Fi 7 要来了,终端产品将于2023 年上市

 Wi-Fi 7 要来了,终端产品将于2023 年上市

老wu 2019年曾写了一篇关于WIFI 6的博文,当时老wu的观点是如果家庭Wi-Fi终端设备不多,Wi-Fi 5路由器就够用了,但在2019的双十一,老wu还是很诚实地剁了一台网件家的RAX40 WIFI 6路由器,买新不买旧嘛。

新路由器到现在上手也有两年多的时间,平时家里网络吞吐量大的应用都是走的千兆网线,手机游戏渐渐也玩得少了,从Wi-Fi 5 换到 Wi-Fi 6在无线链路层面的性能提升感受不明显,更直观的感受是一千多的路由器对比之前不到一百块买的Wi-Fi 5 路由器,由于在硬件性能方面有跨世代的提升,即使在重负载的情况下新路由器的运行也很稳定,稳定不掉速更值得称道。

这Wi-Fi 6 性能还没跑满,Wi-Fi 7马上也要来了,联发科2022年1月 20 号宣布其成为全球首家率先完成 Wi-Fi 7 技术现场展示的公司,预计搭载联发科 Wi-Fi 7 技术的终端产品将于 2023 年上市。而传统的Wi-Fi 芯片头部厂商高通、博通和Intel等也在紧锣密鼓地进行Wi-Fi 7相关芯片的开发。

什么是 Wi-Fi 7

Wi-Fi 7是下一代Wi-Fi标准,对应的是IEEE 802.11将发布新的修订标准IEEE 802.11be –极高吞吐量EHT(Extremely High Throughput )。

Wi-Fi 7是在Wi-Fi 6的基础上引入了320MHz带宽、4096-QAM、Multi-RU、多链路操作、增强MU-MIMO、多AP协作等技术,使得Wi-Fi 7相较于Wi-Fi 6将提供更高的数据传输速率和更低的时延。

Wi-Fi 7预计能够支持高达30Gbps的吞吐量,大约是Wi-Fi 6的3倍。Wi-Fi 7 推出代表 Wi-Fi 首次可真正取代以太网技术,成为家用、商用和工业网络的核心链路,为多人 AR / VR 应用、云端游戏、4K 视频通话和 8K 串流多媒体等应用提供卓越的无缝连网解决方案。

老wu现在家里主要的网络连接还是走的千兆网线,如果这个“首次可真正取代以太网技术”不是催牛逼的话,还是值得期待的。

不过这Wi-Fi 7的标准还没有真正的冻结

IEEE 802.11 be EHT工作组已于2019年5月成立,802.11 be(Wi-Fi 7)的开发工作仍在进行中,整个协议标准将按照两个Release发布,Release1 在2021年发布第一版草案 Draft 1.0,预期在2022年底发布标准;Release 2 预计在 2022 年初启动,并且在 2024 年底完成标准发布。

Wi-Fi 7 vs Wi-Fi 6

Wi-Fi 7在Wi-Fi 6标准的基础上,引入了许多新的技术,主要体现在:

 

Wi-Fi 7支持的新特性

Wi-Fi 7协议的目标是将WLAN网络的吞吐率提升到30Gbps,并且提供低时延的接入保障。为了满足这个目标,整个协议在PHY层和MAC层都做了相应的改变。相对比与Wi-Fi 6协议,Wi-Fi 7协议带来的主要技术变革点如下:

支持最大320MHz带宽

2.4GHz和5GHz频段免授权频谱有限且拥挤,现有Wi-Fi在运行VR/AR等新兴应用时,不可避免地会遇到QoS低的问题。为了实现最大吞吐量不低于30Gbps的目标,Wi-Fi 7将继续引入6GHz频段,并增加新的带宽模式,包括连续240MHz,非连续160+80MHz,连续320 MHz和非连续160+160MHz。

支持Multi-RU机制

在Wi-Fi 6中,每个用户只能在分配到的特定RU上发送或接收帧,大大限制了频谱资源调度的灵活性。为解决该问题,进一步提升频谱效率,Wi-Fi 7中定义了允许将多个RU分配给单用户的机制。当然,为了平衡实现的复杂度和频谱的利用率,协议中对RU的组合做了一定的限制,即:小规格RU(小于242-Tone的RU)只能与小规格RU合并,大规格RU(大于等于242-Tone的RU)只能与大规格RU合并,不允许小规格RU和大规格RU混合使用。

引入更高阶的4096-QAM调制技术

Wi-Fi 6的最高调制方式是1024-QAM,其中调制符号承载10bits。为了进一步提升速率,Wi-Fi 7将会引入4096-QAM,使得调制符号承载12bit。在相同的编码下,Wi-Fi 7的4096-QAM比Wi-Fi 6的1024-QAM可以获得20%的速率提升。

引入Multi-Link多链路机制

为了实现所有可用频谱资源的高效利用,迫切需要在2.4 GHz、5 GHz和6 GHz上建立新的频谱管理、协调和传输机制。工作组定义了多链路聚合相关的技术,主要包括增强型多链路聚合的MAC架构、多链路信道接入和多链路传输等相关技术。

支持更多的数据流,MIMO功能增强

在Wi-Fi 7中,空间流的数从Wi-Fi 6的8个增加到16个,理论上可以将物理传输速率提升两倍以上。支持更多的数据流也将会带来更强大的特性——分布式MIMO,意为16条数据流可以不由一个接入点提供,而是由多个接入点同时提供,这意味着多个AP之间需要相互协同进行工作。

支持多AP间的协同调度

目前在802.11的协议框架内,AP之间实际上是没有太多协作的关系。自动调优、智能漫游等常见的WLAN功能都属于厂商自定义的特性。AP间协作的目的也仅是优化信道选择,调整AP间负载等,以实现射频资源高效利用、均衡分配的目的。Wi-Fi 7中的多AP间的协同调度,包括小区间的在时域和频域的协调规划,小区间的干扰协调,以及分布式MIMO,可以有效降低AP之间的干扰,极大的提升空口资源的利用率。

多AP间的协同调度的方式有很多,包括C-OFDMA(Coordinated Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)、CSR(Coordinated Spatial Reuse)、CBF(Coordinated Beamforming)和JXT(Joint Transmission)等。

Wi-Fi 7的应用场景

Wi-Fi 7引入的新功能将大大提升数据传输速率并提供更低的时延,而这些优势将更有助于新兴的应用,如下:

  • 视频流
  • 视频/语音会议
  • 无线游戏
  • 实时协作
  • 云/边缘计算
  • 工业物联网
  • 沉浸式AR/VR
  • 互动远程医疗

参考资源

https://info.support.huawei.com/info-finder/encyclopedia/zh/WiFi+7.html

 

吴川斌

吴川斌

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