為什么要有Wi-Fi 7？
隨著WLAN技術(shù)的發(fā)展，家庭、企業(yè)等越來(lái)越依賴Wi-Fi，并將其作為接入網(wǎng)絡(luò)的主要手段。近年來(lái)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(wú)法完全滿足需求。
為此，IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)組織即將發(fā)布一個(gè)新修訂標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11be EHT，即Wi-Fi 7。
Wi-Fi 7的發(fā)布時(shí)間
IEEE 802.11be EHT工作組已于2019年5月成立，802.11be(Wi-Fi 7)的開(kāi)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。
Wi-Fi 7 VS Wi-Fi 6
Wi-Fi 7在Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，引入了許多新的技術(shù)，主要體現(xiàn)在：
Wi-Fi 7支持的新特性
Wi-Fi 7協(xié)議的目標(biāo)是將WLAN網(wǎng)絡(luò)的吞吐率提升到30Gbps，并且提供低時(shí)延的接入保障。為了滿足這個(gè)目標(biāo)，整個(gè)協(xié)議在PHY層和MAC層都做了相應(yīng)的改變。相對(duì)比與Wi-Fi 6協(xié)議，Wi-Fi 7協(xié)議帶來(lái)的主要技術(shù)變革點(diǎn)如下：
1、支持最大320MHz帶寬
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(wèn)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)320MHz和非連續(xù)160+160MHz。
2、支持Multi-RU機(jī)制
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(wèn)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。
3、引入更高階的4096-QAM調(diào)制技術(shù)
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。
4、引入Multi-Link多鏈路機(jī)制
為了實(shí)現(xiàn)所有可用頻譜資源的高效利用，迫切需要在2.4GHz、5GHz和6GHz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)。
5、支持更多的數(shù)據(jù)流，MIMO功能增強(qiáng)
在Wi-Fi 7中，空間流的數(shù)從Wi-Fi 6的8個(gè)增加到16個(gè)，理論上可以將物理傳輸速率提升兩倍以上。支持更多的數(shù)據(jù)流也將會(huì)帶來(lái)更強(qiáng)大的特性-分布式MIMO，意為16條數(shù)據(jù)流可以不由一個(gè)接入點(diǎn)提供，而是由多個(gè)接入點(diǎn)同時(shí)提供，這意味著多個(gè)AP之間需要相互協(xié)同進(jìn)行工作。
6、支持多AP間的協(xié)同調(diào)度
目前在802.11的協(xié)議框架內(nèi)，AP之間實(shí)際上是沒(méi)有太多協(xié)作的關(guān)系。自動(dòng)調(diào)優(yōu)、智能漫游等常見(jiàn)的WLAN功能都屬于廠商自定義的特性。AP間協(xié)作的目的也僅是優(yōu)化信道選擇，調(diào)整AP間負(fù)載等，以實(shí)現(xiàn)射頻資源高效利用、均衡分配的目的。Wi-Fi 7中的多AP間的協(xié)同調(diào)度，包括小區(qū)間的在時(shí)域和頻域的協(xié)調(diào)規(guī)劃，小區(qū)間的干擾協(xié)調(diào)，以及分布式MIMO，可以有效降低AP之間的干擾，極大的提升空口資源的利用率。
多AP間的協(xié)同調(diào)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。
Wi-Fi 7的應(yīng)用場(chǎng)景
引入的新功能將大大提升數(shù)據(jù)傳輸速率并提供更低的時(shí)延，而這些優(yōu)勢(shì)將更有助于新興的應(yīng)用，如下：
1、視頻流
2、視頻/語(yǔ)音會(huì)議
3、無(wú)線游戲
4、實(shí)時(shí)協(xié)作
5、云/邊緣計(jì)算
6、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
7、沉浸式AR/VR
8、互動(dòng)遠(yuǎn)程醫(yī)療
Wi-Fi 7的知識(shí)昌暉儀表就分享到這里。
