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Wi-Fi 7對比Wi-Fi 6,技術上有哪些增強?

2021-06-04
來源: 電子工程專輯
關鍵詞: Wi-Fi7 Wi-Fi6

  Wi-Fi 6 (802.11ax)自2019年秋季推出后,隨著去年首批搭載支持Wi-Fi 6的SoC之一驍龍865手機大量上市,獲得了快速普及,目前一兩百塊的無線路由都已支持Wi-Fi 6了。

  6月1日,在Computex線上媒體會中,高通(Qualcomm)資深副總裁暨連接與網絡部門總經理Rahul Patel指出,高通在Wi-Fi 6產品線過去兩年已經有成熟的生產,產品線包括手機、PC、路由器等,Wi-Fi 6E則是自去年下半年已經生產。

  再往下一代技術,應該就是Wi-Fi 7了?

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  目前,制定 Wi-Fi 工程標準的電氣和電子工程師協會 (IEEE) 和認證 Wi-Fi 技術的 Wi-Fi 聯盟仍在規劃下一代Wi-Fi 標準 (其中之一是IEEE 802.11be) 的前景。而高通、博通(Broadcom)、聯發科(MediaTek)三大廠商已經在研發相關芯片,但問世還需要2-3年。

  聯發科今年初也宣布,公司已有 2 款 Wi-Fi 設備入選為國際 Wi-Fi 6E 標準認證測試平臺,成為全球最新技術標準的貢獻者。在今年致股東報告書中聯發科還提到,已開始積極投入下一世代 Wi-Fi 7 投資,這樣看來高通和聯發科的戰場會一路從智能手機,向PC、Wi-Fi 路由器等網通芯片領域無限延伸。

  此外據稱華為海思也在積極布局下一代無線網絡。

  Wi-Fi 7將搭配的前端模塊(FEM),功率放大器(PA)廠商Qorvo、Skyworks也在陸續布局中。從Wi-Fi 5到6,前端模塊中的PA數量已經是明顯增加,預計6升7也會繼續增加。眾所周知,PA產品向來都持續往高毛利推進,以路由器(Router)使用的Wi-Fi前端模塊來說,Wi-Fi 6的 ASP(Average Selling Price,平均銷售價格)估計比Wi-Fi 5高出約50~60%,6E相較于6又高出50~60%,目前Q和S這兩大美系PA廠商都漸漸淡出Wi-Fi 5,將精力放在Wi-Fi 6 /6E 的前端上。

  Wi-Fi 7有哪些增強?

  Rahul Patel 指出,5G 分為 Sub 6 及 mmWave 兩個技術,由于 5G 穿透性沒有 4G好,因此在室內必須搭配 Wi-Fi 使用,今年隨著全球 5G 滲透率快速攀升,也帶動一波可觀的 Wi-Fi 升級潮。

  MIMO增強

  Wi-Fi 7極有可能就是未來802.11be標準的商用名,相比Wi-Fi 6的八個數據流同時工作的多用戶多輸出 (MU-MIMO),Wi-Fi 7更強調“極高吞吐量”(Extremely High Throughput,EHT),將支持16條數據流,支持協調多用戶MIMO(CMU-MIMO)。其中,C代表Coordinated(協同),意為16條數據流可以不由一個接入點提供,而是由多個接入點同時提供。

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  多鏈路操作

  多鏈路操作 (MLO) 使設備能夠同時跨不同頻段和通道,進行傳輸和接收。Wi-Fi 7 試圖通過增加吞吐量來增強這些鏈接,吞吐量是本地網絡 (LAN) 中設備之間的測量數據。MLO 還將降低延遲(network.server 時間),并提高可靠性。

  AP協調

  在無線接入點 (AP)  協調方面, Wi-Fi 7改進和增強的可能包括以下內容: 正交頻分多址 (OFDMAN) 、空間再利用 (SR) 、時分多址 (TDMA) 、波束成形 (BF) 、聯合處理 (JT) 。這種升級可以減少 Wi-Fi 6 當前遇到的沖突次數。

  320MHz傳輸

  其次,Wi-Fi 7還引入了新的6GHz頻段,三頻段(即 2.4 GHz、5GHz 和 6 GHz)同時工作,并且還將擴大單信道的寬度,從Wi-Fi 6的160MHz倍增至320MHz,速度可達46 Gbps。Wi-Fi 7 還將支持 160+160MHz、240+180MHZ 和 160+80MHz 信道以組合非連續頻譜塊,也意味著能提供更高質量的網絡連接。

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  更高的調制

  大多數無線網絡使用正交調幅 (QAM)。該技術包括一個信號,其中兩個載波被調制并組合成一個通道。Wi-Fi 5 標準支持 256-QAM,而 Wi-Fi 6 標準支持 1024-QAM,它攜帶的原始數據增加了約 25%。預計Wi-Fi 7的調制方式會升級到4096-QAM,這將使吞吐量額外增加 20%,最終速度可達30Gbps,是目前Wi-Fi 6網速9.6Gbps的三倍。

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  加強OFDMA

  從Wi-Fi 6開始,引入了正交頻分多址 (OFDMA)。該技術使具有不同帶寬要求的多個用戶,能夠同時連接到單個 AP。Wi-Fi 7 將繼續使用 OFDMA,但具有更高的靈活性。增強型 OFDMA 版本將允許將穿孔資源單元 (RU) 分配給單個站 (STA),并且還將支持直接鏈路傳輸。這些改進將提高頻譜效率并減少延遲,從而改善整體用戶體驗。

  低延遲

  上面列出的許多增強/更改(即 MLO、多 AP、更寬的通道)將進一步減少延遲,并令其更可預測。

  “Wi-Fi 7”和“下一代Wi-Fi標準”之間,不能畫等號

  Wi-Fi 5、Wi-Fi 6 今年將面臨黃金升級期,預計 Wi-Fi 市場今年將高度成長。而不論是 Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E 還是將來的 Wi-Fi 7 之間都會有很好的兼容性。

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  不過現在有個問題是,上述這些特性,真的屬于“Wi-Fi 7”嗎?因為“下一代Wi-Fi標準”和“Wi-Fi 7”之間,可能并不直接畫等號。

  因為下一代Wi-Fi標準不止一個,而“Wi-Fi 7”只是Wi-Fi聯盟向普通消費者推廣的一個商業符號。如果下一代“Wi-Fi 7”標準注定要通過引入與以往不同的新無線頻段來實現提速的話,那么11be技術就不是唯一的選擇、甚至也不是最好的選擇了。因為還存在著一個速度比它更快的Wi-Fi新標準叫IEEE 802.11ay,它使用60GHz的超超高無線頻段,專門為未來的室內應用環境(比如8K視頻串流、無線VR頭顯)而生,而它的單數據流(單天線)帶寬就可以高達44Gbps,最大支持四條數據流并發,也就是176Gbps的帶寬。

  未來哪種標準會被用作“Wi-Fi 7”?至少目前還沒有最終確定。

  

 

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