什么是WiFi 7？為解決 WiFi 6 遺留問題，WiFi 聯(lián)盟把WiFi 7產(chǎn)品提上日程

第七代WiFi無線網(wǎng)絡(luò)，速度可高達(dá)每秒30Gbits [1-2] ，是WiFi 6最高9.6Gbps速率的三倍之多。相比于Wi-Fi 6，WiFi 7將引入CMU-MIMO技術(shù)最多可支持16條數(shù)據(jù)流，8車道變16車道，妥妥的星際高速公路，其次WiFi 7除了支持傳統(tǒng)的2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段，還將新增支持6GHz頻段，并且三個(gè)頻段能同時(shí)工作。 [3] 2021年12月，聯(lián)發(fā)科宣布2022年初將推出WiFi 7網(wǎng)絡(luò)，此前數(shù)據(jù)顯示其網(wǎng)速是Wi-Fi 6的3倍多。 [4] 在2022年世界移動(dòng)通信大會(huì)(MWC2022)上，中興推出WiFi 7標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

眾所周知，5G通信技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，已經(jīng)是中美科技戰(zhàn)的一個(gè)縮影了。

美國(guó)發(fā)言人曾公開表示，過去的一百多年間，美國(guó)在技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展方面一直處于世界領(lǐng)先地位，全球的眾多的重大科技創(chuàng)新，均是美國(guó)引領(lǐng)的。

但到了5G時(shí)代，不再是美國(guó)引領(lǐng)了，這次是華為以及華為背后的中國(guó)，在5G上表現(xiàn)更突出。

所以我們看到，美國(guó)堅(jiān)持要走一條與中國(guó)5G不一樣的路，那就是大力發(fā)展毫米波技術(shù)，因?yàn)樵赟ub-6頻段上，美國(guó)很難超得過華為、中興等中國(guó)企業(yè)的技術(shù)。

所以美國(guó)希望在毫米波上，能夠有所突破，從而避開與中國(guó)5G在Sub-6上面的直接競(jìng)爭(zhēng)。

同時(shí)美國(guó)還認(rèn)為，在6G時(shí)代，一定會(huì)用到毫米波技術(shù)，所以現(xiàn)在研究毫米波，也算是先為6G打一個(gè)基礎(chǔ)，從而讓自己有可能在6G時(shí)繼續(xù)領(lǐng)先。

而現(xiàn)在，隨著WiFi 7技術(shù)到來，我們發(fā)現(xiàn)，中美兩國(guó)在WiFi 技術(shù)上，又開始競(jìng)爭(zhēng)了，WiFi又有了像5G一樣，發(fā)展成中美科技競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)場(chǎng)之一了。

我們知道WiFi 6目前基本普及了，速度可以達(dá)到近10Gbps，用的是2.4GHz、5GHz的頻率。

但WiFi 6速度雖快，在OFDMA 傳輸時(shí)延、穿墻性能方面表現(xiàn)不盡如人意。

而WiFi 7就是為了解決這個(gè)問題，于是提出了WiFi 7要使用1GHz 到 7.2GHz 的頻譜資源，再兼容之前的 2.4GHz 和 5GHz 頻段，實(shí)現(xiàn)320MHz大通道。

而1GHz是穿墻能力最強(qiáng)的頻率，然后還將6GHz也劃歸WiFi 7所有，實(shí)現(xiàn)320MHz的大通道。

但是，在國(guó)內(nèi) 6GHz頻段是用來作5G使用的，歸中國(guó)移動(dòng)所有，所以關(guān)于WiFi 7究竟使用哪些頻率，一直沒完全確定。

但美國(guó)在2年前，就搶先一步，正式授權(quán)放開 6GHz 頻段上部分頻譜資源用于WIFI。而高通、博通更是率先推出基于6GHz 頻段的WiFi7解決方案。

很明顯，美國(guó)是想將中國(guó)用于5G的6GHz頻率，用于WiFi 7，不讓6GHz頻率成為全球5G的統(tǒng)一頻率標(biāo)準(zhǔn)之一，從而避免中國(guó)在5G上具有巨大優(yōu)勢(shì)。

另外在WiFi 7上，使用6GHz，又讓中國(guó)的WiFi 7方案與美國(guó)的不太一要，從而避免中國(guó)再次在WiFi 7上又具備優(yōu)勢(shì)。

WiFi 7(Wi-Fi 7)是下一代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的是IEEE 802.11將發(fā)布新的修訂標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11be –極高吞吐量EHT(Extremely High Throughput )。Wi-Fi 7是在Wi-Fi 6的基礎(chǔ)上引入了320MHz帶寬、4096-QAM、Multi-RU、多鏈路操作、增強(qiáng)MU-MIMO、多AP協(xié)作等技術(shù)，使得Wi-Fi 7相較于Wi-Fi 6將提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低的時(shí)延。Wi-Fi 7預(yù)計(jì)能夠支持高達(dá)30Gbps的吞吐量，大約是Wi-Fi 6的3倍。

隨著WLAN技術(shù)的發(fā)展，家庭、企業(yè)等越來越依賴Wi-Fi，并將其作為接入網(wǎng)絡(luò)的主要手段。近年來出現(xiàn)新型應(yīng)用對(duì)吞吐率和時(shí)延要求也更高，比如4K和8K視頻(傳輸速率可能會(huì)達(dá)到20Gbps)、VR/AR、游戲(時(shí)延要求低于5ms)、遠(yuǎn)程辦公、在線視頻會(huì)議和云計(jì)算等。雖然最新發(fā)布的Wi-Fi 6已經(jīng)重點(diǎn)關(guān)注了高密場(chǎng)景下的用戶體驗(yàn)，然而面對(duì)上述更高要求的吞吐率和時(shí)延依舊無法完全滿足需求。

IEEE 802.11be EHT工作組已于2019年5月成立，802.11be(Wi-Fi 7)的開發(fā)工作仍在進(jìn)行中，整個(gè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)將按照兩個(gè)Release發(fā)布，Release1預(yù)計(jì)在2021年將發(fā)布第一版草案Draft1.0，預(yù)期在2022年底發(fā)布標(biāo)準(zhǔn);Release2預(yù)計(jì)在2022年初啟動(dòng)，并且在2024年底完成標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。

2.4GHz和5GHz頻段免授權(quán)頻譜有限且擁擠，現(xiàn)有Wi-Fi在運(yùn)行VR/AR等新興應(yīng)用時(shí)，不可避免地會(huì)遇到QoS低的問題。為了實(shí)現(xiàn)最大吞吐量不低于30Gbps的目標(biāo)，Wi-Fi 7將繼續(xù)引入6GHz頻段，并增加新的帶寬模式，包括連續(xù)240MHz，非連續(xù)160+80MHz，連續(xù)320 MHz和非連續(xù)160+160MHz。

在Wi-Fi 6中，每個(gè)用戶只能在分配到的特定RU上發(fā)送或接收幀，大大限制了頻譜資源調(diào)度的靈活性。為解決該問題，進(jìn)一步提升頻譜效率，Wi-Fi 7中定義了允許將多個(gè)RU分配給單用戶的機(jī)制。當(dāng)然，為了平衡實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和頻譜的利用率，協(xié)議中對(duì)RU的組合做了一定的限制，即：小規(guī)格RU(小于242-Tone的RU)只能與小規(guī)格RU合并，大規(guī)格RU(大于等于242-Tone的RU)只能與大規(guī)格RU合并，不允許小規(guī)格RU和大規(guī)格RU混合使用。

Wi-Fi 6的最高調(diào)制方式是1024-QAM，其中調(diào)制符號(hào)承載10bits。為了進(jìn)一步提升速率，Wi-Fi 7將會(huì)引入4096-QAM，使得調(diào)制符號(hào)承載12bit。在相同的編碼下，Wi-Fi 7的4096-QAM比Wi-Fi 6的1024-QAM可以獲得20%的速率提升。

為了實(shí)現(xiàn)所有可用頻譜資源的高效利用，迫切需要在2.4 GHz、5 GHz和6 GHz上建立新的頻譜管理、協(xié)調(diào)和傳輸機(jī)制。工作組定義了多鏈路聚合相關(guān)的技術(shù)，主要包括增強(qiáng)型多鏈路聚合的MAC架構(gòu)、多鏈路信道接入和多鏈路傳輸?shù)认嚓P(guān)技術(shù)。

WiFi 6 相比上一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) WiFi 5，最突出的當(dāng)屬速率上的大幅度提升。WiFi 6 使用了與 5G 同源的 OFDMA 技術(shù)，結(jié)合 1024-QAM 高階調(diào)制，最大可支持 160MHz 頻寬，速度比 WiFi5 快近 3 倍。

最新一代 WiFi 6 的理論傳輸速率最高可達(dá) 9.6Gbps，換句話說上下行網(wǎng)速達(dá)到了 1.2GB/s 的傳輸速度，而 WiFi 5 的傳輸速率只有 3.5Gbps，理論速度是 866MB/s，WiFi 4 的理論速度僅在 150Mb/s。

不過這個(gè)速度只是實(shí)驗(yàn)室中的理論最大值，在我們現(xiàn)實(shí)使用中，受到家里的障礙物、輻射范圍、空間內(nèi)其他信號(hào)干擾等因素的影響，很難達(dá)到如此快的速度，不過肯定也比 WiFi 5 要強(qiáng)。

除了速度更快，WiFi 6 還可以支持更多設(shè)備的并發(fā)訪問，而且延遲與功耗都更低。

不過，WiFi 6 也并不是完美無缺的。中國(guó)移動(dòng)的測(cè)試報(bào)告顯示，目前主流的 WIFi6 路由器普遍在吞吐、抗干擾方面表現(xiàn)較好，但是在OFDMA 傳輸時(shí)延、 MU-MIMO 傳輸性能方面表現(xiàn)不盡如人意。

換句話說，現(xiàn)在主流的WiFi 6 路由器抗干擾、抗衰減方面有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但是對(duì)于延遲、 穿墻方面的能力依然不足。

這也是為啥最近兩年各家路由器廠商都主推各種 MESH 組網(wǎng)功能，因?yàn)?WiFi 6 路由器的穿墻能力真的差點(diǎn)事。

不過，為了解決 WiFi 6 遺留的幾個(gè)問題，WiFi 聯(lián)盟最近把WiFi 7產(chǎn)品的推出也提上日程了。