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Wi-Fi 7
WiFi7(一般写作Wi-Fi 7)是第七代Wi-Fi无线网络,对应的技术标准为IEEE 802.11be。
Wi-Fi 7的定义
相比于Wi-Fi 6的9.6Gbps,Wi-Fi 7的最高传输速度将达到46Gbps,信道带宽从160MHz提升到320MHz,调解方式也提升到4096 QAM。此外,Wi-Fi 7还有增强的16×16 MU-MIMO和Multi-RUs、MLO(多链路操作)等新特性。
截至本文发出的2023年5月份,Wi-Fi 7的规范还没有完成制订,Wi-Fi联盟(WFA)的时间表是2024年完成。2024年也是Wi-Fi 7技术和产品(路由器、智能手机、电脑等)重点推广的时间点,但2023年已经有许多厂商已经推出符合Wi-Fi 7技术要求的产品。
Wi-Fi 7与Wi-Fi 6对比
在Wi-Fi 6E标准中,首次应用了6GHz频段,这个频段可以在短距离提供极高的速率和极低的延时,因此Wi-Fi 7中该频段也得以保留。Wi-Fi 7是基于Wi-Fi 6标准上的全面升级,原生支持2.4GHz、5GHz和6GHz三个频段,最高信道带宽从Wi-Fi 6时代的160MHz提高到了320MHz。同时调解方式从1024-QAm OFDMA提升到了4096QAM。这让Wi-Fi 7的最高传输速度达到了恐怖的46Gbps,达到Wi-Fi 6(9.6Gbps)的6倍以上。
相比于Wi-Fi 6和6E,Wi-Fi 7将为手机、平板、电脑以及物联网和工业设备普遍提供5Gbps以上的无线传输速度和超低延时。终端之间仅需要几秒钟,就可以传输高达几个GB的文件。电脑、手机、平板等设备之间 无线连接,将第一次能够媲美有线网络的响应能力,并让游戏进入无线时代。此外,Wi-Fi 7还有比上代标准更好的私密性和安全性。
Wi-Fi 7的应用
Wi-Fi 7是为了密集环境的高速无线设备设计的,在即将到来的8K影视、流媒体直播、AR/VR、云游戏以及工业物联网、工业4.0领域,将大放光彩。它还有望和5G移动通信一起,在远程诊断和远程手术等领域获得应用。
以家庭用户为例,日常对于网络有较高要求的一般是高清视频和网络游戏。8K在线视频的传输速率可能会达到20Gbps之高,以当下的Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E网络,看高质量的8K视频,可能会陷入频繁的卡顿。而Wi-Fi 7带来的46Gbps网络速率为8K流媒体视频(即在线观看)提供了可能。
游戏方面,竞技类游戏涉及到对战,往往对于网络延时有要求。VR/AR同理,较高的网络延时可能会导致画面卡顿、撕裂等,甚至导致眩晕。Wi-Fi 7能够提供5ms以下的低延时和极高吞吐量,让游戏在无线网络下媲美有线网络的稳定性和可靠性。
高速低延时,也为3A游戏大作完全在云端运行成为可能,在网络成熟的情况下,云游戏体验将和本地运行无异。数据吞吐量极大的AI计算也是同样的情况,在高速无线网络之下,很多对算力有要求的应用,都可以转移到云端运行,这又为公有云服务提供了新的增长期望。
Wi-Fi 7的创新技术
320MHz高频宽与4096 QAM的高速网络
Wi-Fi 7 将更多数据打包到每次传输中,从而显着提高了速度。320 MHz 通道的规格是前几代 Wi-Fi 的两倍——有点像用半挂卡车来搬运箱子,而非搬家货车。
与采用 Wi-Fi 6/6E 的 1K QAM 相比,4K QAM(正交调幅)使每个信号能够更密集地嵌入更多数据,同样用卡车来类比的话,就像让专业搬运工优化卡车货物空间,以容纳最大数量的箱子。
对于一台典型的 Wi-Fi 7 笔记本电脑而言,其优势是潜在最大数据速率接近 5.8 Gbps。相比 Wi-Fi 6/6E 可实现的 2.4 Gbps,这要快 2.4 倍,并可轻松支持高质量 8K 视频流,或将 15 GB 大文件的下载时长降低至大约 25 秒,而使用性能最优的旧版 Wi-Fi 技术则需要一分钟。
MLO多链路操作与确定性延迟
虽然旧版 Wi-Fi 提供了对多个无线频段的访问,但设备通常只选择一个频段进行传输——如果条件发生变化,则会切换到另一个频段。通过 MLO(多链路操作),Wi-Fi 7 设备可以同时连接到两个频段。这通过聚合实现了速度提升。或者,两个频段都可以同时使用,以共享冗余/唯一数据,从而提高可靠性,并实现超低的精确延迟。
回到卡车的类比:旧版 Wi-Fi 设备就类似于搬家货车,每次只能走一条高速公路,如果遇到交通堵塞,则会选择替代路线。然而,Wi-Fi 7 半挂卡车可同时在两条高速公路上行驶,从而加速将更多箱子运送到目的地。
或者,可将相同的箱子分别装到行驶在不同高速公路的卡车上,从而确保每类至少有一个到达目的地。最后,最重要的箱子可以装到走最快路线的卡车上,从而确保重要物品的抵达不受潜在延误的影响。
Multi-RUs与打孔
在使用旧版 Wi-Fi 6/6E 时,如果大型高速通道的任何部分被其他设备使用,则整个通道将不可用——必须使用其他通道。这就像传统 Wi-Fi 搬家货车无法进入特定的多车道高速公路,必须寻找替代路线,因为客车正在使用其中一条车道。
借助多 RU 打孔,Wi-Fi 7 设备将能够使用同一高速通道中未使用的其他部分,以实现非常大的通道(即使小于最大的 320 MHz 规格。)这就好比 Wi-Fi 7 的搬运工能够将半挂卡车上的大部分物品重新打包,并装上小型卡车,而不必避开部分使用的多车道高速公路,从而更快、更可靠地将箱子送达目的地。
16 × 16 MU-MIMO
MU-MIMO在Wi-Fi 5(802.11ac)时代以一项新技术的姿态登场,它的功能是提升天线和信道的复用能力。例如,过去多个设备连接路由器时,即使路由器有1Gbps的无线传输能力,但受限于天线和信道等,分配到单个终端设备(如电脑)上的无线连接可能仅有150Mbps。而MU-MIMO能够将单个设备的连接速度提升到接近1Gbps,在Wi-Fi 6时代让笔记本、智能手机产品真正进入了千兆时代。
而Wi-Fi 7提升到16×16 MU-MIMO后,相比Wi-Fi6翻了一倍,16个流能够让更多的设备获得高带宽接入能力。例如家庭网络中,电视盒子、电脑、手机、平板都可以同时达到千兆甚至是万兆的传输速度,媲美乃至超过有线连接。
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