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[转贴]Wi-Fi 7 下一代无线标准 [复制链接]

保尔_2734

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发表于 2022-12-21 16:58:35 |显示全部楼层

目前最新的WIFI协议是WIFI6（802.11ax），与2019年年底推出，然后稳步的运用到商业市场，大量的WIFI6路由器上市，目前各大厂商的主力产品，也是WIFI6的路由器，最低的价格在300元以内，WIFI5的路由器已经鲜有新品问世了。同时手机，平板，笔记本等消费终端，已经绝大部分都支撑WIFI6。在2021年，又出现了WIFI6E，作为WIFI6的增强协议，支撑最新的6GHz频宽（国内还不支撑）。目前IEEE和WIFI联盟，都可以着手进行WIFI7的标准制定中。

WIFI7的标准是IEEE 802.11be。2018年7年，IEEE的工作组，开始进行WIFI7标准的研究。预计发布时间2024年5月。

WIFI6的标准是在2019年的年底发布，WIFI的技术更新一般是5到6年，算上产品和终端的普及，一代技术，基本有10年以上的寿命。

在专利技术方面，这次HUAWEI在WIFI7的专利上，贡献非常多。高于高通，Intel，博通。MTK和中兴，都有相应的专利贡献。

WIFI7 ，下一代WIFI标准

最近几年，随着4K/4K视频，VR/AR，远程办公，视频会议等新型引用的层出不穷，不断的对无线速度，时延提出更高的要求。几乎每一代的WIFI标准，都会提供更高的速度，这是用户感知最明显的变化。速度更快，也是WIFI标准提升的最主要追求。WIF6可以提供9.6Gbps的带宽，WIFI7将提供46Gbps，提升的比例巨大。远超WIFI5到WIFI6的提升。

同时WIFI7在频段，带宽，调制方式，MIMO等方面，都有新的的技术引进或者提升改善。

WIFI7的新技术特性引入6GHz频段，支撑最大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。Wi-Fi 7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。目前WIFI6可以支撑到160MHz的频宽，但是在家庭复杂的干扰无线情况下，开启160MHz，会占满目前的所有可用信道，拥挤程度大增，一般只开到80Mhz。随着WIFI专用的6GHz频段可用，160MHz和320MHz才可以稳定使用。

Wi-Fi 7将充分利用新的 6GHz 频段（实际上是 5.925-7.125GHz）。6GHz WiFi不同于6G，6GHz 是指当前在 Wi-Fi 网络中使用的频段，首先在 Wi-Fi 6E 中得到支撑，而6G 代表宽带蜂窝网络技术的第6代标准。

与2.4 GHz、5GHz等频段相比，6GHz在更高的频段上运行，并提供更大的带宽，转化为更快的速度和更多容量，适合流媒体、游戏等高带宽和低延迟的活动。目前，6GHz 频段仅由 Wi-Fi 应用程序占用，并且使用它导致的干扰比 2.4GHz 或 5GHz 频段少得多。

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。可将不同频率的多个信道组合在一起，以提供更好的网络效能。Wi-Fi 7 试图通过增加吞吐量来增强这些链接，而吞吐量是本地网络 (LAN) 中设备之间的测量数据。

引入更高阶的4096-QAM调制技术

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。

这个QAM，几乎是每代WIFI标准的传统提升项目，可以带来20%的带宽提升，在弱信号下的表现更好。

支撑更多的数据流，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。支撑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。多空间流，可以提升多终端连接下的表现，应对高密度连接的利器。

支撑多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。

更多的AP之间的协同，需要AC的更多调度，通常更考验厂商的研发实力，对于大规模的无线网络，AP数量众多，多AP协同的算力需求巨大。这个特性估计家用路由器不会支撑。

Wi-Fi 7的应用场景

Wi-Fi 7引入的新功能将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

WIFI7的产品

2022年4月7日，H3C发布了业内首款WIFI7的AP产品。

新华三Wi-Fi 7 AP支撑三频12流和三频10流，传输速率最高可达18.44Gbps。其中单终端极限速率达到11.53Gbps，较Wi-Fi 6提升2.4倍。在80Mb/s码流下，72GB大小的8K视频，下载时间不到1分钟，颠覆用户的想象。

博通发布了WIFI7使用的SOC BCM4916。采用了四核心的Armv8处理器，拥有64KB的L1缓存和1MB的L2缓存，能够提供24 DMIPS的性能。该SoC支撑DDR3和DDR4内存，以及2.5 Gbps和10 Gbps网络接口，并提供了USB 3.2接口。也已经开始想华硕，网件等厂商提供样品。

2022年2月底，高通推出全球首款WiFi 7芯片“FastConnect 7800”。FastConnect 7800完整支撑Wi-Fi 7的所有特性，支撑2.4GHz、5GHz、6GHz三大频段，支撑高频多连接并发技术、4路双频并特性拓展至高频段、4K QAM调制技术，峰值传输速度可达5.8Gbps，比前代提升多达60％，并支撑低于2ms的时延。

高通宣称，相比前代产品，可提供50％的功耗降低、2倍的配对速度提升、2倍的信号接受范围扩大。

目前，FastConnect 7800现已出样，预计今年下半年投入商用，首批客户包括宏碁、华硕、荣耀、Meta(脸书)、OPPO、Tencent、vivo、小米等。

2022年1月，联发科进行了全球首个WiFi 7现场演示。据悉，相比于WiFi 6的160MHZ信道，联发科WiFi 7可通过320MHz 信道和4K正交幅度调制（QAM）技术，在使用相同数量天线的条件下，传输速度比WiFi 6快2.4倍，峰值速度完全可以达到IEEE 802.11be定义的30Gbps。此外，联发科的WiFi 7还将支撑2.4G、5G、6G多个WiFi 频段，利用多链路操作（MLO）技术同时聚合不同频段上的多个信道，降低延时，满足不同设备、场景的网速链接需求，拥有多用户资源单元（MRU）功能来降低和避免信号干扰，满足多人同时、高速连接。联发科透露，采用WiFi 7技术的产品预计2023年上市。除了WiFi 主控芯片外，不同的WiFi技术对于射频产品的要求也不一样，自WiFi 5标准之后，WiFi射频前端芯片逐渐外置出来，越往前走，对射频前端的要求就越高，对工艺的要求也越高。

技术展望

WIFI6支撑的带宽普遍大于千兆，将近10G，WIFI7支撑的带宽可以达到30G以上，需要无线的上联端口支撑更高的速率，才可以减少网络的瓶颈。对于AP市场，会有大量支撑万兆端口，甚至多个万兆端口的产品出现，带动万兆POE交换机的普及。对于家用路由器市场，会进一步的普及2.5G网口的路由器，减少一些网络的瓶颈，提高内网的传输效率。目前带有2.5G网口的路由器，价格已经下探到400元价位。未来2.5G的网络产品，会现在按季永市场普及，随后就是10G产品。

如果可以开放6GHz频段，将极大的改善无线质量。在开放6GHz频段的基础上，320Hz频宽才有真正的用武之地。

对于现在的路由器/AP选择，还是首选WIFI6的产品，性价比合适，满足当下的技术需求。

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