Wi-Fi 7 來(lái)啦，它到底有多強(qiáng)？

就在上周，6月15日，國(guó)內(nèi)廠商新華三發(fā)布了全球首款Wi-Fi 7路由器——Magic BE18000，引起了整個(gè)市場(chǎng)的廣泛關(guān)注。

這款路由器采用高通新一代四核芯片，據(jù)稱最高無(wú)線速率可達(dá)驚人的18000 Mbps。

很多網(wǎng)友不禁驚呼：“咱們Wi-Fi 6 不是才商用沒(méi)幾年嗎？怎么就開始Wi-Fi 7啦？”

Wi-Fi 7的最新進(jìn)展

其實(shí)，Wi-Fi 7的到來(lái)并非毫無(wú)征兆。今年上半年，關(guān)于Wi-Fi 7的新聞已經(jīng)多次見諸報(bào)端。

以剛才提到的高通為例。2022年2月，高通推出全球首款Wi-Fi 7芯片——FastConnect 7800。不久后，5月4日，高通又宣布推出支持Wi-Fi 7網(wǎng)絡(luò)的第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)品組合。這次新華三全球首推Wi-Fi 7產(chǎn)品，就是基于高通的最新解決方案。

不過(guò)，從宏觀來(lái)看，Wi-Fi 7的到來(lái)還是比想象中更早一些。去年，行業(yè)曾預(yù)計(jì)Wi-Fi 7將于2024年正式商用。沒(méi)想到，實(shí)際情況提前了至少一年。

Wi-Fi 7的商用進(jìn)程之所以大幅提速，和用戶需求以及外部環(huán)境有很大的關(guān)系。

上世紀(jì)90年代末，電子半導(dǎo)體工藝的成熟，信息和通信技術(shù)的高速發(fā)展，催生了第一代Wi-Fi技術(shù)。

后來(lái)，數(shù)碼電子產(chǎn)品的小型化，尤其是智能手機(jī)的出現(xiàn)，讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)得以全面爆發(fā)。Wi-Fi作為蜂窩網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充，一直都在為用戶提供低成本且靈活的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入。

近年來(lái)，XR擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、元宇宙、社交游戲、遠(yuǎn)程辦公、企業(yè)上云等需求的爆發(fā)，更是進(jìn)一步刺激了用戶對(duì)高性能網(wǎng)絡(luò)接入的需求。人們需要5G網(wǎng)絡(luò)，也需要能力更強(qiáng)的Wi-Fi技術(shù)，滿足這些需求。

從另一個(gè)角度來(lái)看，如今，光纖寬帶的速率不斷提升（國(guó)內(nèi)千兆寬帶用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到了4596萬(wàn)戶），讓傳統(tǒng)的Wi-Fi技術(shù)成為了瓶頸。傳統(tǒng)Wi-Fi的速率太低，時(shí)延太大，容量和穩(wěn)定性等各方面都存在不足。

2023年，更高速率的寬帶接入技術(shù)將會(huì)迎來(lái)商用

所以，才需要對(duì)Wi-Fi技術(shù)進(jìn)行快速迭代，確保能夠跟上光纖寬帶技術(shù)的發(fā)展，也能給用戶帶來(lái)更好的使用體驗(yàn)。

Wi-Fi 7，就是在這樣的背景下誕生的。

Wi-Fi 7到底有多強(qiáng)？

Wi-Fi 7的官方標(biāo)準(zhǔn)名稱，叫做802.11be。它還有另外一個(gè)名字，叫做EHT（Extremely High Throughput，極高吞吐量）。

Wi-Fi 7到底有什么特別之處呢？相比Wi-Fi 6，它在哪些方面進(jìn)行了提升？

為了方便大家直觀地進(jìn)行技術(shù)對(duì)比，小棗君繪制了下面這個(gè)表格：

大家可以看到，在320MHz頻寬、4K QAM、增強(qiáng)MU-MIMO等技術(shù)的加持下，Wi-Fi 7的最高理論速率可以達(dá)到 46 Gbps，是Wi-Fi 6最高理論速率的3倍以上。

接下來(lái)，小棗君逐一給大家介紹一下Wi-Fi 7的關(guān)鍵技術(shù)。

首先，是擴(kuò)展頻寬。

擴(kuò)展頻率帶寬是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)速提升最有效的手段之一。頻寬變大了，也就意味著車道變寬、變多了，運(yùn)輸能力當(dāng)然就更大了。

眾所周知，一直以來(lái)Wi-Fi有兩個(gè)頻段范圍，分別是2.4GHz和5GHz。

Wi-Fi 6到來(lái)后，為了增加對(duì)6GHz頻段的支持，演進(jìn)出了Wi-Fi 6E。

在Wi-Fi 7中，繼續(xù)沿用了Wi-Fi 6E對(duì)6GHz頻段的支持。

此外，Wi-Fi 7還增加新的帶寬模式，包括：連續(xù)240MHz、非連續(xù)160+80MHz、連續(xù)320MHz和非連續(xù)160+160MHz。

大家可能會(huì)問(wèn)，為什么還會(huì)有160+80、160+160這種帶寬模式呢？

這就要從早期的信道綁定技術(shù)開始說(shuō)起了。

在Wi-Fi 4（802.11n）時(shí)代，為了提高頻率帶寬，引入了將信道進(jìn)行綁定的技術(shù)。

當(dāng)時(shí)，是將相鄰的2個(gè)20MHz信道（一個(gè)被稱為主信道，另一個(gè)就是從信道）綁定成一個(gè)40MHz信道，以此成倍提升數(shù)據(jù)傳輸速率。

后來(lái)，隨著技術(shù)演進(jìn)，信道綁定變得越來(lái)越強(qiáng)大。到了Wi-Fi 7階段，演變?yōu)榱硕噙B接技術(shù)（Multi-Link多鏈路機(jī)制）。

這種技術(shù)，可以向客戶端提供使用不同信道的多種選項(xiàng)，既可以多選一，也可以同時(shí)使用。

多選一的情況下，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(lái)的傳輸，以此避免擁堵、降低延遲。

這種方式也可以擴(kuò)展到高頻頻段（5GHz和6GHz頻段）。

例如，系統(tǒng)在5GHz頻段遇到干擾，那么系統(tǒng)可以很快把鏈路跳到6GHz頻段，規(guī)避干擾。

再例如，路由器端在分別進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)6GHz頻段時(shí)延比較低，就可以把一些低時(shí)延應(yīng)用的數(shù)據(jù)包，通過(guò)6GHz頻段發(fā)送。如果突然發(fā)現(xiàn)5GHz頻段特別適合進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的傳輸時(shí)，也會(huì)通過(guò)5GHz頻段去傳輸數(shù)據(jù)。

除了信道選擇之外，多連接技術(shù)還可以進(jìn)行更厲害的“信道綁定”，也就是在兩個(gè)不同的頻段同時(shí)建立連接，兩者的數(shù)據(jù)連接可以疊加使用，實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量。

這種“信道綁定”同樣可以擴(kuò)展到高頻頻段，效果更加明顯。

在有些國(guó)家（包括我國(guó)）和地區(qū)，6GHz頻段暫時(shí)沒(méi)有被分配給Wi-Fi，也就不能使用連續(xù)的320MHz。這樣的話，就可以利用高頻段多連接并發(fā)技術(shù)，通過(guò)聚合兩個(gè)可用信道，提供更寬的有效信道。

例如，將5GHz的160MHz和80MHz合并為一個(gè)240MHz，可以實(shí)現(xiàn)4.3Gbps的最高理論速度。或者，將5GHz的2個(gè)160MHz合并為一個(gè)320MHz，實(shí)現(xiàn)5.7Gbps的最高理論速度。

多連接技術(shù)，建立了新的頻譜管理、協(xié)調(diào)和傳輸機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)頻譜資源的高效利用，達(dá)到更高性能的吞吐量以及更低時(shí)延。

值得一提的是，Wi-Fi 7還帶來(lái)了名為“前導(dǎo)碼打孔（Preamble Puncturing）”的創(chuàng)新技術(shù)。

在某些情境下，現(xiàn)有用戶會(huì)在空閑的連續(xù)信道中（如20MHz或40MHz）占用一部分帶寬，就會(huì)阻止AP接入點(diǎn)使用該連續(xù)信道，導(dǎo)致帶寬降級(jí)。

“前導(dǎo)碼打孔”技術(shù)的作用，就是在連續(xù)信道的從信道遇到干擾時(shí)，將主信道和剩下的不連續(xù)的可用從信道進(jìn)行捆綁。這就減少了頻寬浪費(fèi)，提升了頻譜利用率。

因?yàn)檫@種帶寬模式的信息是發(fā)送端通過(guò)“前導(dǎo)碼”攜帶給接收端的，而且，跳過(guò)的忙碌信道就好像被打了一個(gè)孔一樣，所以，稱之為“前導(dǎo)碼打孔”。

然后是調(diào)制方式。    

調(diào)制就是為了提高單個(gè)信號(hào)所攜帶的數(shù)據(jù)量。Wi-Fi 6的最高調(diào)制方式是1K QAM，其中調(diào)制符號(hào)承載10bit。后來(lái)，Wi-Fi 6E出現(xiàn)，高通就率先引入了更高階的4K QAM調(diào)制方式，使得調(diào)制符號(hào)能夠承載12bit。在相同的編碼下，可以獲得20%的速率提升。

到了Wi-Fi 7時(shí)代，4K QAM成為了標(biāo)配。

需要注意的是，4K QAM高階調(diào)制的技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度很高。它的算法復(fù)雜度比1K QAM多了很多倍，對(duì)芯片元器件提出了很高的要求，也對(duì)信道質(zhì)量有很高要求。

再來(lái)看看MIMO技術(shù)。

MIMO，就是Multiple Input Multiple Output（多收多發(fā)），多天線技術(shù)。

早在Wi-Fi 4時(shí)代，就引入了MIMO技術(shù)。它當(dāng)時(shí)是4×4 SU-MIMO（SU為single-user，單用戶），可以有效提升連接速率。

Wi-Fi 6時(shí)，最多支持8條數(shù)據(jù)流。一般手機(jī)只有2根Wi-Fi天線（2x2 MIMO），所以路由器側(cè)的更多數(shù)據(jù)流，主要是為了提升接入終端的數(shù)量。

Wi-Fi 6的一大改進(jìn)，就是引入了MU-MIMO（MU為multi-user，多用戶），讓多個(gè)設(shè)備可以同時(shí)使用多條數(shù)據(jù)流與接入點(diǎn)進(jìn)行通信。

傳統(tǒng)Wi-Fi 6方案只要求了下行MU-MIMO和OFDMA，高通則增加了對(duì)上行MU-MIMO和OFDMA的支持。

Wi-Fi 7，將數(shù)據(jù)流提升為16條，變成了16×16  UL/DL MU-MIMO。從單個(gè)路由器來(lái)說(shuō)，理論上可以通過(guò)16根天線來(lái)收發(fā)信號(hào)，理論上可以將物理傳輸速率提升兩倍以上。

值得一提的是，高通著名的實(shí)時(shí)雙Wi-Fi 6（即4路雙頻并發(fā)，DBS）技術(shù)，可以支持實(shí)時(shí)雙頻Wi-Fi，也就是說(shuō)，讓手機(jī)可以同時(shí)連接2x2模式的2.4GHz和5GHz（2x2+2x2）。

在這種情況下，用戶無(wú)須手動(dòng)切換網(wǎng)絡(luò)，手機(jī)直接做出最合理的選擇，既可以發(fā)揮2.4GHz頻段的穿墻優(yōu)勢(shì)，又可以發(fā)揮5GHz頻段高吞吐量、干擾少的優(yōu)勢(shì)。

前面提到的高通FastConnect 7800，把4路雙頻并發(fā)進(jìn)一步擴(kuò)展到了6GHz頻段。這也是前面提到的Wi-Fi 7 階段高通“高頻多連接并發(fā)技術(shù)”的前提。

作為高通Wi-Fi 7方案的專有優(yōu)勢(shì)，這項(xiàng)一脈傳承下來(lái)的技術(shù)顯著提升了空間分集的層次，將天線資源的利用率提高到最大，從而保證了高速率、低時(shí)延，提升了連接穩(wěn)定性和頻譜資源效率。

最后，再說(shuō)說(shuō)Wi-Fi 7帶來(lái)的一個(gè)新特性——CMU-MIMO。

CMU比MU多了一個(gè)C，這個(gè)C代表Coordinated（協(xié)同）。意思就是說(shuō)，CMU-MIMO的16條數(shù)據(jù)流，可以不由一個(gè)AP（Access Point，接入點(diǎn)）提供，而是由多個(gè)AP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。

無(wú)線終端的數(shù)量增加，是這些年來(lái)Wi-Fi 發(fā)展的一大特點(diǎn)。手機(jī)、平板、筆記本電腦，甚至包括冰箱、電視、洗衣機(jī)等家電，都需要接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，對(duì)Wi-Fi的接入能力和覆蓋范圍提出了更多的要求。很多用戶也為這個(gè)問(wèn)題感到困擾。

為了擴(kuò)大Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，廠商想了很多辦法，例如有線、無(wú)線橋接，Mesh組網(wǎng)，子母路由，等等。這其實(shí)就是增加AP數(shù)量，增強(qiáng)信號(hào)覆蓋。

從某種程度上來(lái)說(shuō)，這就是AP之間協(xié)同的早期形式。

在Wi-Fi 7之前，AP的協(xié)同形式比較簡(jiǎn)單。個(gè)別廠商，會(huì)開發(fā)一些自定義的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)調(diào)優(yōu)、智能漫游等WLAN功能，實(shí)現(xiàn)本品牌下路由產(chǎn)品的基本協(xié)同。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。

如今，Wi-Fi 7出來(lái)了，將多AP間的協(xié)同調(diào)度上升到了標(biāo)準(zhǔn)的高度。

也就是說(shuō)，只要符合標(biāo)準(zhǔn)，不同廠商之間的路由AP，也可以進(jìn)行協(xié)同。

而且，協(xié)同的層級(jí)變得更加深入，功能也更強(qiáng)大，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，都可以通過(guò)AP協(xié)同實(shí)現(xiàn)。

這有效降低了AP之間的干擾，也極大提升無(wú)線空口資源的利用率。

端到端，才能玩轉(zhuǎn)Wi-Fi 7

要充分釋放Wi-Fi 7的潛力，完美體現(xiàn)其所有性能，還是需要端到端的方案支持才行。從路由器，到手機(jī)，都需要先進(jìn)技術(shù)的支持。

從芯片角度，已有端到端的產(chǎn)品發(fā)布——高通的兩套Wi-Fi 7方案，一個(gè)是應(yīng)用于終端的FastConnect 7800，另一個(gè)是應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)系列。

• FastConnect 7800

高通的FastConnect 7800移動(dòng)連接系統(tǒng)，支持最新的Wi-Fi 7規(guī)范，支持5.8Gbps（320MHz信道或配對(duì)的160MHz信道）或4.3Gbps（針對(duì)6GHz頻譜不可用地區(qū)）的峰值速度。時(shí)延方面縮小為2ms，相比Wi-Fi 6有10倍以上的提升。

FastConnect 7800可向后兼容采用前代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)。除了Wi-Fi 之外，F(xiàn)astConnect 7800還支持Snapdragon Sound驍龍暢聽技術(shù)、藍(lán)牙LE Audio（藍(lán)牙低功耗音頻）和藍(lán)牙5.3，使藍(lán)牙配件的信號(hào)連接范圍增加近1倍、配對(duì)時(shí)間縮短一半。

在大家關(guān)心的續(xù)航時(shí)間方面，F(xiàn)astConnect 7800也有優(yōu)異表現(xiàn)：系統(tǒng)增強(qiáng)可在要求最嚴(yán)苛的Wi-Fi持續(xù)用例中實(shí)現(xiàn)節(jié)能30%-50%。

• 第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，面向下一代企業(yè)級(jí)接入點(diǎn)、高性能路由器和運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)關(guān)，支持6路至16路數(shù)據(jù)流網(wǎng)絡(luò)連接。

從單個(gè)信道的性能來(lái)說(shuō)，平臺(tái)的單信道無(wú)線物理層（PHY）速率提升至11.5Gbps。從整體來(lái)看，系統(tǒng)的最大物理層速率高達(dá)33Gbps。此外，單個(gè)信道的用戶容量超過(guò)500個(gè)。

FastConnect 7800，以及第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，共同構(gòu)成了一整套端到端的Wi-Fi 7生態(tài)系統(tǒng)。

可能很多消費(fèi)者并不了解，從1998年開始，高通就是Wi-Fi行業(yè)的頭部玩家。目前，高通在全球所有的Wi-Fi應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)方面出貨的Wi-Fi芯片已超過(guò)60億顆。市場(chǎng)上有超過(guò)900款Wi-Fi 6/6E產(chǎn)品（包括手機(jī)、Wi-Fi客戶端），采用了高通的解決方案。高通公司在Wi-Fi產(chǎn)品領(lǐng)域的出貨量，位居全球第一。

結(jié)語(yǔ)

Wi-Fi 7全面商用的第一槍已經(jīng)打響。

下半年，隨著芯片的規(guī)模出貨，相信會(huì)有更多Wi-Fi 7商用產(chǎn)品推出。

這些產(chǎn)品將會(huì)帶給用戶超高速率、超低時(shí)延、超大容量的全新網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，也將激活更多的C端和B端業(yè)務(wù)場(chǎng)景，推動(dòng)數(shù)字生活品質(zhì)升級(jí)，以及全社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

在Wi-Fi 7和5G的共同助力下，我們邁向數(shù)智時(shí)代的步伐，將會(huì)變得更快、更穩(wěn)！