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WiFi 7 离我们有多远?

2022-12-27 10:22:29

最大带宽 30Gbps、支持 16 条空间流、时延低于 5ms 的性能指标是 WiFi7 技术工作组定义的工作目标。

在过去一年多时间里,从芯片厂商到终端设备厂商,WiFi 7 产品陆续面世,新一代标准似乎已近在咫尺。

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

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,WiFi 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 WiFi 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,WiFi 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:WiFi 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,WiFi 7 将会引入 4096-QAM,使得调制符号承载 12bit。在相同的编码下,WiFi 7 的 4096-QAM 比 WiFi 6 的 1024-QAM 可以获得 20% 的速率提升。

支持更多的数据流,MIMO 功能增强:在 WiFi 7 中,空间流的数从 WiFi 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。

在过去几年中, WiFi 在不断提升、适应和演进,速率提高、性能优化,使用场景也在不断扩大。对于无线连接的需求,一方面向高带宽、低时延演进,另一方面也需要降低干扰、有更好的稳定性。

WiFi6 得到规模应用后,用户对无线网络性能的要求进一步在提升,WiFi7 的时代即将到来。基于在时延、速度和容量等方面的优化组合,WiFi7 将成为扩展现实(XR)、元宇宙、社交游戏和边缘计算等最前沿应用场景的核心。

WiFi7 能实现更快的连接。WiFi 的可用频谱在增加,而且频谱带宽也在扩大。目前,在 5GHz、6GHz 频谱中,已经涵盖了 160MHz 带宽的特性。随着 WiFi7 的引入,增加了对 240MHz 甚至是 320MHz 带宽的支持。而且先进的 4K QAM 调制解调技术,可以在有限的带宽中尽可能提供更高的吞吐量。

WiFi7 一大技术特点是启用了多连接技术,可以使所有数据同时或者交替进行传输。在 5GHz、6GHz 频谱叠加使用的场景下,手机和路由器所在的系统能得到更高的吞吐量,当然系统也可以选择性地进行连接。

WiFi7 还具备自适应连接的能力。例如 " 前导码打孔(Preamble Puncturing)" 的创新性解决方案,支持 AP 接入点在不受上述干扰影响的同时,可以使用连续信道。