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之前已经介绍过 WiFi4? WIFI5? WIFI6,具体可以看之前的文章。

Wi-Fi 7 是下一代 Wi-Fi 标准,对应的 IEEE 802.11 将发布新的修订标准 IEEE 802.11be。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-Fi6 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。

以前常会听到人们用 802.11a、802.11b、802.11g、802.11n 等类似的名字来描述 Wi-Fi,大部分人根本就弄不清楚这些名字的意义,还经常弄混。这样的混乱情况持续了十几年,Wi-Fi 联盟终于开窍了,使用更加通俗易懂的名字来给 Wi-Fi 命名,比如现今最快的 Wi-Fi 协议就叫 Wi-Fi 6。看看下表就更能明白为什么叫 Wi-Fi 6 了。

可以很清楚地看到,其实是有 Wi-Fi 1~Wi-Fi 5 的,比如最早的 802.11 b 按现在的命名方法来看就应该叫做 Wi-Fi 1。6 的后面是 7,所以 Wi-Fi 7 就是下一代最新的 Wi-Fi 标准,其实 Wi-Fi 7 就是 802.11be,是不是觉得还是叫 Wi-Fi 7 来的好记很多。

随着 WLAN 技术的发展,家庭、企业等越来越依托 Wi-Fi,并将其作为接入网络的主要手段。近年来新型应用对吞吐量和时延要求也更高,比如 4K 和 8K 视频(传输速率可能会达到 20Gbps)、VR/AR、游戏(低时延)、远程办公、在线视频会议和云计算等。虽然最新发布的 Wi-Fi 6 已经重点关注了高密场景下的用户体验,然而面对上述更高要求的吞吐量和时延依旧无法完全满足需求。为此,IEEE 802.11 标准组织即将发布一个新修订标准,即 Wi-Fi 7。

IEEE 802.11be EHT 工作组已于 2019 年 5 月成立,802.11be(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 预计在 2021 年将发布第一版草案 Draft1.0,预期在 2022 年底发布标准;Release2 预计在 2022 年初启动,并且在 2024 年底完成标准发布。

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。相对于 Wi-Fi 6 协议,Wi-Fi 7 协议带来的主要技术变革点如下:

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。

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。

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。

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。

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。

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。

写在最后

随着物联网、远程医疗、智能家居、元宇宙等行业的高速发展,对数据传输速度等提出了更高的要求,而 Wi-Fi 7 恰好能满足这些需求,将有更多的厂商加入 Wi-Fi 7 芯片的研发队列,在接下来的几年内,Wi-Fi 7 芯片市场将会迎来一场激烈的竞争,让我们拭目以待!

原文链接:https://www.ittel.cn/archives/10154.html

正文完
 
追风者
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