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2月15日，高通官方發(fā)文介紹了WiFi 7技術(shù)，并表示W(wǎng)i-Fi 7 即將開啟連接領(lǐng)域的新篇章。在高通上赫然顯示：我們創(chuàng)新的 Wi-Fi 7 解決方案為下一代 Wi-Fi 設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)。賦予了WiFi 7極高的期望。
WiFi 7此次已經(jīng)不是首次露面了，在2022年1月，聯(lián)發(fā)科就首秀WiFi 7，率先成為業(yè)內(nèi)第一家成功完成WiFi 7技術(shù)演示的企業(yè)。但WiFi 7目前尚未真正上市，市場(chǎng)上最新的WiFi標(biāo)準(zhǔn)是WiFi 6E，然而感覺WiFi 6E都沒有完全普及，WiFi 7是一張King牌還是一張大餅？
什么是WiFi和WiFi 7？
在說WiFi之前，要提到一名女演員——海蒂·拉瑪 (Hedy Lamarr)，同時(shí)她也是一名發(fā)明家，1941年，她借鑒了音樂家喬治·安太爾同步演奏鋼琴的原理發(fā)明了“跳頻技術(shù)”FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum)，為日后CDMA、藍(lán)牙、Wi-Fi等技術(shù)奠定了一些基礎(chǔ)。
1985年，F(xiàn)CC發(fā)布了ISM牌照，開放了三個(gè)頻段，其中包括2.4GHz，允許節(jié)點(diǎn)采用擴(kuò)頻技術(shù)(spread-spectrum)來進(jìn)行通信。ISM頻段開放后，1988年，最初始的無線局域網(wǎng)WaveLAN誕生。它也被認(rèn)為是WiFi設(shè)計(jì)的原型，從那時(shí)開始，WiFi的發(fā)展逐漸拉開了序幕。
目前，一些區(qū)域可以支持三個(gè) 320MHz 連續(xù)頻譜信道，部分區(qū)域支持一個(gè)，有些區(qū)域則完全不支持。而對(duì)于 5GHz 頻段而言，其并沒有連續(xù)的 320MHz 信道，因此只有支持 6GHz的區(qū)域才能夠支持這種連續(xù)模式。高頻段多連接并發(fā)則可通過聚合兩個(gè)可用信道提供更寬的有效信道。也就是通過組合高頻段中的兩個(gè) 160MHz 信道，來創(chuàng)建一個(gè) 320MHz 有效信道。
在中國(guó)，使用高頻段多連接并發(fā)技術(shù)可實(shí)現(xiàn) 240MHz 的有效信道，即在未分配 6GHz 頻譜的情況下，也可利用 Wi-Fi 7 超高吞吐量的優(yōu)勢(shì)。它可以在每個(gè)頻段上同時(shí)運(yùn)行，因此在避免擁塞以降低延遲方面甚至更好。
1993年熱點(diǎn)(Hotspot)接入的概念被提出。即通過無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，構(gòu)建小基站，然后通過基站和ISP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直連。熱點(diǎn)概念也成為WiFi最終得以實(shí)行的關(guān)鍵點(diǎn)之一。
1997年，美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)IEEE頒布了第一代無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)---IEEE 802.11協(xié)議，規(guī)定了無線局域網(wǎng)在2.4GHz波段進(jìn)行操作，這一波段被全球無線電法規(guī)組織定義為擴(kuò)頻使用波段。WiFi技術(shù)便開始以802.11為基礎(chǔ)不斷演變迭代。
1999年，為了推動(dòng) IEEE 802.11b規(guī)格的制定，組成了無線以太網(wǎng)路相容性聯(lián)盟(Wireless Ethernet Compatibility Alliance，縮寫為WECA)。2002年10月，改名為Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)。
自IEEE 802.11發(fā)布后，Wi-Fi聯(lián)盟將命名規(guī)則改為WiFi+數(shù)字。2009年，802.11n的發(fā)布，也就是WiFi 4的問世是行業(yè)的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，WiFi 4將傳輸速率從54 Mbit/s 變?yōu)樽罡?600 Mbit/s，引入了MIMO技術(shù)，同時(shí)支持2.4Ghz 與 5Ghz雙頻段。
2013年WiFi 5(802.11ac)技術(shù)正式通過，引入了MU-MIMO技術(shù)，只在5G頻段工作，速度可以達(dá)到6.9Gbps。
2019年，WiFi6(802.11ax)引入了OFDMA技術(shù)，速度可以達(dá)到14Gbps。
2019年5月，IEEE 802.11be任務(wù)組(TGbe)成立，致力于開發(fā)802.11be(Wi-Fi 7) 。WiFi 7即第七代WiFi無線網(wǎng)絡(luò)，相比于WiFi 6，WiFi 7將引入CMU-MIMO技術(shù)最多可支持16條數(shù)據(jù)流，Wi-Fi 7可以處理至少30 Gbps，可能高達(dá)40Gbps。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。
高通此次宣的WiFi 7有什么新突破？
在此前2021年發(fā)布的WiFi 7草案就可以看到，WiFi 7相較于WiFi 6有了極大的突破。WiFi 6使用的是未經(jīng)許可的2.4 GHz 和 5 GHz 頻段，會(huì)受到限制和擁塞。雖然Wi-Fi 6E 極大地?cái)U(kuò)展了寬信道頻譜的使用，在任何已分配 6GHz 頻譜的區(qū)域都可以使用多個(gè)160MHz 信道。
為了實(shí)現(xiàn)最大30 Gbps的吞吐量，Wi-Fi 7將支持6 GHz的頻段并擴(kuò)展新的帶寬模式，包括連續(xù)的240 MHz，非連續(xù)的160 + 80 MHz，連續(xù)的320 MHz和非連續(xù)的160 + 160 MHz。
Wi-Fi 7 的多連接特性向客戶端提供了使用這些信道的多個(gè)選項(xiàng)，最有效的方式是充分利用高頻段的更大容量、更高峰值速度和更低擁擠程度。高通的WiFi 7解決方案中，終端連接可在頻段之間交替切換。在這種方案中，終端在每次傳輸時(shí)均使用第一個(gè)可用頻段，一旦完成前次傳輸則可選擇任意頻段進(jìn)行接下來的傳輸。這種方式可以避免連接鏈路擁堵，降低時(shí)延。
目前，一些區(qū)域可以支持三個(gè) 320MHz 連續(xù)頻譜信道，部分區(qū)域支持一個(gè)，有些區(qū)域則完全不支持。而對(duì)于 5GHz 頻段而言，其并沒有連續(xù)的 320MHz 信道，因此只有支持 6GHz的區(qū)域才能夠支持這種連續(xù)模式。高頻段多連接并發(fā)則可通過聚合兩個(gè)可用信道提供更寬的有效信道。也就是通過組合高頻段中的兩個(gè) 160MHz 信道，來創(chuàng)建一個(gè) 320MHz 有效信道。
在中國(guó)，使用高頻段多連接并發(fā)技術(shù)可實(shí)現(xiàn) 240MHz 的有效信道，即在未分配 6GHz 頻譜的情況下，也可利用 Wi-Fi 7 超高吞吐量的優(yōu)勢(shì)。它可以在每個(gè)頻段上同時(shí)運(yùn)行，因此在避免擁塞以降低延遲方面甚至更好。
在某些場(chǎng)景下，用戶會(huì)在空閑的連續(xù)信道中(如 20MHz 或 40MHz)占用一部分帶寬，這種情況下通常會(huì)阻止 AP 接入點(diǎn)使用該頻譜。對(duì)此，高通的Wi-Fi 7 技術(shù)帶來了名為“前導(dǎo)碼打孔(Preamble Puncturing)”的創(chuàng)新性解決方案，允許設(shè)備在多個(gè)頻段上同時(shí)運(yùn)行，以避免擁塞并降低延遲。支持 AP 接入點(diǎn)在不受上述干擾影響的同時(shí)，讓使用該連續(xù)信道成為可能。雖然打孔量減少了總體帶寬，但仍能實(shí)現(xiàn)比其他方式更寬的信道。
Wi-Fi 6支持的最高階調(diào)制是1024-QAM，它允許每個(gè)調(diào)制符號(hào)攜帶多達(dá)10位。Wi-Fi 7引入了4096-QAM，以便每個(gè)調(diào)制符號(hào)可以承載12位。使用相同的編碼，與Wi-Fi 6中的1024-QAM相比，Wi-Fi 7中的4096-QAM可以實(shí)現(xiàn)20%的速率提升。能夠更好地實(shí)現(xiàn)8K視頻播放以及擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)應(yīng)用。
有兩個(gè)重大變化可以區(qū)分WiFi 7和WiFi 6。首先是對(duì)WiFi上傳鏈接的重大升級(jí)。WiFi 7將采用上行鏈路多用戶多輸入多輸出(UL MU-MIMO)技術(shù)。這項(xiàng)新技術(shù)在路由器和WiFi連接設(shè)備之間創(chuàng)建了多條路徑。將多個(gè)路徑連接到設(shè)備將顯著增加可在短時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。WiFi 6允許8條路徑同時(shí)傳輸，WiFi 7將其增加到16條路徑。
WiFi 7還將帶來另一項(xiàng)標(biāo)記為協(xié)調(diào)多用戶MMO(CMU-MIMO)的改進(jìn)。CMU-MIMO將允許家庭設(shè)備同時(shí)連接到多個(gè)WiFi路由器。這種協(xié)調(diào)應(yīng)該導(dǎo)致更快的連接，更低的延遲，以及為配備多個(gè)WiFi接入點(diǎn)的家庭的每個(gè)角落提供高帶寬的能力。這是WiFi 7規(guī)范中最復(fù)雜的挑戰(zhàn)。
我們?yōu)楹涡枰猈iFi 7？
WiFi現(xiàn)在已經(jīng)是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢煞指畹囊徊糠至耍凇?9%年復(fù)合增長(zhǎng)，中國(guó)Wi-Fi物聯(lián)網(wǎng)正在起飛》中也有提到，中國(guó) Wi-Fi 物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)將繼續(xù)以 29% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，從 2021 年的 2.52 億個(gè)連接增長(zhǎng)到 2026 年的 9.166 億個(gè)。由此可見WiFi的需求量是極大的，未來室內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)也將會(huì)不斷增加，企業(yè)和用戶對(duì)低時(shí)延、傳輸速度疾的要求會(huì)更甚。
而WiFi 7已然譜寫好了技術(shù)創(chuàng)新曲目，其引入的新功能將顯著提高數(shù)據(jù)傳輸速率并提供更低的延遲。WiFi 7技術(shù)將會(huì)是視頻/語音會(huì)議、云游戲、智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、元宇宙、遠(yuǎn)程醫(yī)療等行業(yè)的核心網(wǎng)絡(luò)。在2024年商用之前，它展現(xiàn)出來的效果是十分讓人期待的。
但決定WiFi 7命運(yùn)的關(guān)鍵一環(huán)少不了6GHz頻譜的政策頒布，現(xiàn)代高速 Wi-Fi 設(shè)備對(duì)WiFi傳輸?shù)男阅芤笠苍絹碓礁?，目前一些新興的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用在擁堵的2.4 GHz和5 GHz頻段下無法展示其最好的服務(wù)質(zhì)量。WiFi 7將支持的高頻段多鏈路模式，需要使用6GHz載波頻段，接下來6GHz頻譜的分配將會(huì)是影響WiFi產(chǎn)業(yè)的重要訊息。
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