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新突破!WiFi 7即将登场!

2022-03-30 11:00:11 讯集论智能

信息来源:物联传媒      关键字:WiFi 7 即将 登场!

2月15日,高通发文介绍了WiFi 7技术,并表示Wi-Fi 7 即将开启连接领域的新篇章。在高通上赫然显示:我们创新的 Wi-Fi 7 世界杯下注网站app下载为下一代 Wi-Fi 设定了标准。赋予了WiFi 7极高的期望。

  WiFi 7此次已经不是首次露面了,在2022年1月,联发科就首秀WiFi 7,率先成为业内第一家成功完成WiFi 7技术演示的企业。但WiFi 7目前尚未真正上市,市场上最新的WiFi标准是WiFi 6E,然而感觉WiFi 6E都没有完全普及,WiFi 7是一张King牌还是一张大饼?

  什么是WiFi和WiFi 7?

  在说WiFi之前,要提到一名女演员——海蒂·拉玛 (Hedy Lamarr),同时她也是一名发明家,1941年,她借鉴了音乐家乔治·安太尔同步演奏钢琴的原理发明了“跳频技术”FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum),为日后CDMA、蓝牙、Wi-Fi等技术奠定了一些基础。

  1985年,FCC发布了ISM牌照,开放了三个频段,其中包括2.4GHz,允许节点采用扩频技术(spread-spectrum)来进行通信。ISM频段开放后,1988年,最初始的无线局域网WaveLAN诞生。它也被认为是WiFi设计的原型,从那时开始,WiFi的发展逐渐拉开了序幕。

  目前,一些区域可以支持三个 320MHz 连续频谱信道,部分区域支持一个,有些区域则完全不支持。而对于 5GHz 频段而言,其并没有连续的 320MHz 信道,因此只有支持 6GHz的区域才能够支持这种连续模式。高频段多连接并发则可通过聚合两个可用信道提供更宽的有效信道。也就是通过组合高频段中的两个 160MHz 信道,来创建一个 320MHz 有效信道。

  在中国,使用高频段多连接并发技术可实现 240MHz 的有效信道,即在未分配 6GHz 频谱的情况下,也可利用 Wi-Fi 7 超高吞吐量的优势。它可以在每个频段上同时运行,因此在避免拥塞以降低延迟方面甚至更好。

  1993年热点(Hotspot)接入的概念被提出。即通过无线网络协议,构建小基站,然后通过基站和ISP网络进行直连。热点概念也成为WiFi最终得以实行的关键点之一。

  1997年,美国电气和电子工程师协会IEEE颁布了第一代无线局域网标准---IEEE 802.11协议,规定了无线局域网在2.4GHz波段进行操作,这一波段被全球无线电法规组织定义为扩频使用波段。WiFi技术便开始以802.11为基础不断演变迭代。

  1999年,为了推动 IEEE 802.11b规格的制定,组成了无线以太网路相容性联盟(Wireless Ethernet Compatibility Alliance,缩写为WECA)。2002年10月,改名为Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)。

  自IEEE 802.11发布后,Wi-Fi联盟将命名规则改为WiFi+数字。2009年,802.11n的发布,也就是WiFi 4的问世是行业的重要转折点,WiFi 4将传输速率从54 Mbit/s 变为最高 600 Mbit/s,引入了MIMO技术,同时支持2.4Ghz 与 5Ghz双频段。

  2013年WiFi 5(802.11ac)技术正式通过,引入了MU-MIMO技术,只在5G频段工作,速度可以达到6.9Gbps。

  2019年,WiFi6(802.11ax)引入了OFDMA技术,速度可以达到14Gbps。

  2019年5月,IEEE 802.11be任务组(TGbe)成立,致力于开发802.11be(Wi-Fi 7) 。WiFi 7即第七代WiFi无线网络,相比于WiFi 6,WiFi 7将引入CMU-MIMO技术最多可支持16条数据流,Wi-Fi 7可以处理至少30 Gbps,可能高达40Gbps。其次 WiFi 7除了支持传统的2.4GHz和5GHz两个频段,还将新增支持6GHz频段,并且三个频段能同时工作。

  高通此次宣的WiFi 7有什么新突破?

  在此前2021年发布的WiFi 7草案就可以看到,WiFi 7相较于WiFi 6有了极大的突破。WiFi 6使用的是未经许可的2.4 GHz 和 5 GHz 频段,会受到限制和拥塞。虽然Wi-Fi 6E 极大地扩展了宽信道频谱的使用,在任何已分配 6GHz 频谱的区域都可以使用多个160MHz 信道。

  为了实现最大30 Gbps的吞吐量,Wi-Fi 7将支持6 GHz的频段并扩展新的带宽模式,包括连续的240 MHz,非连续的160 + 80 MHz,连续的320 MHz和非连续的160 + 160 MHz。

  Wi-Fi 7 的多连接特性向客户端提供了使用这些信道的多个选项,最有效的方式是充分利用高频段的更大容量、更高峰值速度和更低拥挤程度。高通的WiFi 7世界杯下注网站app下载中,终端连接可在频段之间交替切换。在这种方案中,终端在每次传输时均使用第一个可用频段,一旦完成前次传输则可选择任意频段进行接下来的传输。这种方式可以避免连接链路拥堵,降低时延。

  目前,一些区域可以支持三个 320MHz 连续频谱信道,部分区域支持一个,有些区域则完全不支持。而对于 5GHz 频段而言,其并没有连续的 320MHz 信道,因此只有支持 6GHz的区域才能够支持这种连续模式。高频段多连接并发则可通过聚合两个可用信道提供更宽的有效信道。也就是通过组合高频段中的两个 160MHz 信道,来创建一个 320MHz 有效信道。

  在中国,使用高频段多连接并发技术可实现 240MHz 的有效信道,即在未分配 6GHz 频谱的情况下,也可利用 Wi-Fi 7 超高吞吐量的优势。它可以在每个频段上同时运行,因此在避免拥塞以降低延迟方面甚至更好。

  在某些场景下,用户会在空闲的连续信道中(如 20MHz 或 40MHz)占用一部分带宽,这种情况下通常会阻止 AP 接入点使用该频谱。对此,高通的Wi-Fi 7 技术带来了名为“前导码打孔(Preamble Puncturing)”的创新性世界杯下注网站app下载,允许设备在多个频段上同时运行,以避免拥塞并降低延迟。支持 AP 接入点在不受上述干扰影响的同时,让使用该连续信道成为可能。虽然打孔量减少了总体带宽,但仍能实现比其他方式更宽的信道。

  Wi-Fi 6支持的最高阶调制是1024-QAM,它允许每个调制符号携带多达10位。Wi-Fi 7引入了4096-QAM,以便每个调制符号可以承载12位。使用相同的编码,与Wi-Fi 6中的1024-QAM相比,Wi-Fi 7中的4096-QAM可以实现20%的速率提升。能够更好地实现8K视频播放以及扩展现实(XR)应用。

  有两个重大变化可以区分WiFi 7和WiFi 6。首先是对WiFi上传链接的重大升级。WiFi 7将采用上行链路多用户多输入多输出(UL MU-MIMO)技术。这项新技术在路由器和WiFi连接设备之间创建了多条路径。将多个路径连接到设备将显著增加可在短时间内传输的数据量。WiFi 6允许8条路径同时传输,WiFi 7将其增加到16条路径。

  WiFi 7还将带来另一项标记为协调多用户MMO(CMU-MIMO)的改进。CMU-MIMO将允许家庭设备同时连接到多个WiFi路由器。这种协调应该导致更快的连接,更低的延迟,以及为配备多个WiFi接入点的家庭的每个角落提供高带宽的能力。这是WiFi 7规范中最复杂的挑战。

  我们为何需要WiFi 7?

  WiFi现在已经是我们日常生活中不可分割的一部分了,在《世界杯下注平台》中也有提到,中国 Wi-Fi 物联网市场将继续以 29% 的复合年增长率增长,从 2021 年的 2.52 亿个连接增长到 2026 年的 9.166 亿个。由此可见WiFi的需求量是极大的,未来室内物联网连接数也将会不断增加,企业和用户对低时延、传输速度疾的要求会更甚。

  而WiFi 7已然谱写好了技术创新曲目,其引入的新功能将显着提高数据传输速率并提供更低的延迟。WiFi 7技术将会是视频/语音会议、云游戏、智能家居、工业物联网、元宇宙、远程医疗等行业的核心网络。在2024年商用之前,它展现出来的效果是十分让人期待的。

  但决定WiFi 7命运的关键一环少不了6GHz频谱的政策颁布,现代高速 Wi-Fi 设备对WiFi传输的性能要求也越来越高,目前一些新兴的产业应用在拥堵的2.4 GHz和5 GHz频段下无法展示其最好的服务质量。WiFi 7将支持的高频段多链路模式,需要使用6GHz载波频段,接下来6GHz频谱的分配将会是影响WiFi产业的重要讯息。


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