Wi-Fi7,是指第七代Wi-Fi無線網絡,具備低延遲、高傳輸量的特性,可大幅提升連網效能,對于未來各種體驗相當重要。
Wi-Fi7的速率相當于Wi-Fi6最高速率的三倍之多。相比于Wi-Fi6,Wi-Fi7引入CMU-MIMO技術最多可支持16條數據流,其次Wi-Fi7除傳統的2.4GHz和5GHz兩個頻段,還將新增支持6GHz頻段,并且三個頻段能同時工作。
2021年12月,聯發科宣布2022年初推出Wi-Fi7網絡。在2022年世界移動通信大會(MWC2022)上,中興通訊推出Wi-Fi7標準的產品。2023年11月,華為宣布在美國Tolly實驗室完成業界首個Wi-Fi7 AP性能測試,刷新最快速率紀錄,為全球最快。
歷史沿革
2021年12月,聯發科宣布2022年初會推出Wi-Fi7網絡。2022年1月聯發科完成了Wi-Fi7(802.11be)技術的現場演示,成為業內第一家成功完成了相關技術的公司,同時宣布2023年發布全新的FilogicWi-Fi7無線連接平臺產品。
2022年2月28日,高通推出全球首個Wi-Fi7解決方案FastConnect 7800,產品已出樣,于2022年下半年商用面市。3月4日,在2022年世界移動通信大會(MWC2022)上,中興通訊推出Wi-Fi7標準5G CPE產品——MC888 Flagship。同年4月7日,紫光股份旗下新華三集團全球首發企業級智原生Wi-Fi7AP新品WA7638和WA7338。同月13日,博通(broadcom)發布了首款Wi-Fi7SoC,新產品采用四核ARMv8處理器,型號為BCM4916,可提供高達24DMIPS的性能,具有1MBL2緩存和64kBL1緩存。
2022年5月24日,高通舉辦COMPUTEX2022年記者會,資深副總裁暨連接、云端與網路部門總經理Rahul Patel宣布Wi-Fi7芯片階段出貨,2023年或者2024年Wi-Fi7在整體市場的滲透率就會達1成以上。次月新華三集團智能終端首款Wi-Fi7的家用路由器進行全球首次亮相。這款路由器型號為新華三集團MagicBE18000,采用高通新一代四核芯片,支持最大320MHz頻寬。
2022年6月14日,新華三智能終端首款Wi-Fi7家用路由器全球首次亮相,這款路由器型號為H3C Magic BE18000,采用高通新一代四核芯片,支持最大320MHz頻寬。9月9日,英特爾聯手博通實現了“世界上第一個跨供應商 Wi-Fi7演示”,本次 Wi-Fi 7跨供應商演示的速度超過了 5Gbps。9月21日,有消息稱,三星 Galaxy S24系列手機會成為首款支持Wi-Fi7的設備。此前,已有IC封測供應鏈業者表示,國際WiFi SoC大廠都在醞釀Wi-Fi7產品,最快在2024年下半年就會有支持Wi-Fi7標準的高端手機問世。11月,普聯技術有限公司發布了多款Wi-Fi7路由器,包括旗艦的Archer系列、家庭網狀Deco系列。
2023年3月23日,OnePlus 8中國區總裁李杰宣布,一加11在最新的版本更新中,加入了對Wi-Fi7協議的支持。同年4月,紫光股份接受機構調研,公司Wi-Fi7AP單設備時延可穩定在3ms以內,實際速率可突破萬兆,在中國泰爾實驗室率先完成業界首次Wi-Fi7AP測試,刷新Wi-Fi最快速率記錄,公司Wi-Fi7產品已上市銷售。2023年7月,IEEE正式簽署802.11bb無線傳輸標準,即Li-Fi,基于光波的無線傳輸。11月,華為宣布面向全球市場,華為在美國Tolly實驗室完成業界首個Wi-Fi7 AP性能測試,整機性能超13Gbps,單終端峰值性能超4.33Gbps。此數據顛覆歷史所有Wi-Fi性能測試結果,刷新最快速率紀錄。12月5日,小米手機官方正式宣布正式升級Wi-Fi7,此次升級包括小米14全系列、小米13全系列和Xiaomi MIX Fold 3。
2024年1月9日,2024年國際消費電子產品展覽會 (國際消費類電子產品展覽會) 期間,移遠通信宣布,正式推出支持Wi-Fi 7技術的通信模組FGE576Q和FGE573Q ,為下一代物聯網和移動終端設備提供更佳的聯網體驗。1月10日,聯發科持續擴展WiFi 7生態系,包括華碩、聯想、TCL科技、BUFFALO、海信視像、Lumen及普聯技術有限公司等都是聯發科Wi-Fi 7生態系的合作伙伴,2024年會有Wi-Fi7產品陸續上市。同日,三星電子移動表示,Galaxy S24 Ultra可能是該公司首款配備Wi-Fi7的產品。
技術分析
Multi-Link多鏈路機制
Wi-Fi7通過采用多鏈路信道接入、多鏈路傳輸和增強型多鏈路聚合MAC架構等多種先進技術實現不同頻率的多個信道組合傳輸。Wi-Fi7的Multi-Link多鏈路機制根據信號強弱在2.4GHz、5GHz和6GHz三個頻段之自動切換,增加頻譜管理、傳輸鏈路和協調功能。Wi-Fi7利用自身多信道優勢進行并發數據傳輸,實現頻譜資源的高效利用和無線流量負載均衡,進一步提高速率、降低時延,提升用戶體驗。
Multi-RU機制
為提高頻譜資源調度的靈活性和無線頻譜效率,Wi-Fi7中定義了允許將多個RU分配給單用戶使用的機制,同時規定同規格合并的原則。小于242-Tone的小規格RU之間可以合并,大于等于242-Tone的大規格RU之間可以合并,小規格RU和大規格RU不得混合使用。Wi-Fi7協議推薦采用6GHz頻段,支持最大320MHz帶寬。Wi-Fi7協議靈活的帶寬模式包括連續240MHz或非連續160+80MHz帶寬、連續320MHz或非連續160+160MHz帶寬,理論上可以實現最大吞吐量不低于30Gbps的無線網絡傳輸性能指標。
4096-QAM
調制Wi-Fi6最高調制方式是1024-QAM,每個調制符號最多只能承載10bits數據速率。Wi-Fi7協議引入4096-QAM調制技術,使得每個調制符號最多可以承載12bit數據速率。Wi-Fi7的4096-QAM在相同的WLAN無線編碼條件下比Wi-Fi6的1024-QAM調制方式可以提升20%的無線數據傳輸速率,實現用戶極致體驗。
MIMO技術
無線通信技術的不斷演進和大流量業務需求對WLAN系統的容量、穩定性和頻譜效率提出越來越高的要求,單純依靠擴展帶寬并不能有效提升頻譜效率,而通過高階調制技術來提升無線頻譜效率能力受到限制。MIMO(multi?pleinputmultipleoutput,多入多出)是泛指在無線設備的發送端或接收端采用多根天線并采用信號處理技術實現成倍提升無線系統頻譜效率的智能天線技術。天線越多,用于多個同時數據流的能力就越強,并且波束成形得到改善,以便利用補償的相移來引導各流,從而實現更高的吞吐量。
多AP間的協同調度
大型展會中心和高檔CBD商務樓這些高熱點業務場景用戶需要獲得大范圍、高穩定性WLAN無線信號覆蓋,一般采用Mesh組網或AC+AP星型拓撲組網的方式來利用復數的網絡節點提供更大的信號覆蓋率。在Wi-Fi6及以前的無線協議標準中,智能漫游和自動調優等WLAN功能一般僅屬于通信設備制造商自定義的無線網絡特性,一個手機同時只能夠和一個AP建立通信,每個AP和AP之間不能協作通信。Wi-Fi7的多AP之間實現高效協同和靈活調度,包括在時域和頻域兩個維度的小區間的協調規劃和小區間的干擾協調。多AP之間包含協調波束賦形(Coordinated Beam Forming,CBF)、協調正交頻分多址(CoordinatedOr?thogonal 頻率DivisionMultiple Access,C-OFDMA)、協調空間再利用(Coordinated Spatial Reuse,CSR)等多種協同調度方式。Wi-Fi7可以同步支持多個AP節點的無線信號輸入。通過AP間協作來優化信道選擇、調整AP間負載,實現無線射頻資源高效利用和均衡分配。通過分布式MIMO應用進一步有效降低AP之間的信號干擾,從而極大地提高無線空口資源的有效利用率和傳輸質量。
應用場景
Wi-Fi7技術以超高帶寬、超低時延和超可靠性等網絡特性能夠滿足未來更大的無線網絡數據終端海量接入,滿足極高吞吐量業務要求應用場景。比如傳輸峰值速率需求可能高達20Gbps的4K和8K高清視頻、VR/AR應用中的頭顯雙目渲染、時延要求低于5ms的大型在線網絡流量和可視化在線電競游戲、企業集團遠程辦公、商務在線視頻會議、云計算、智能物聯網等行業應用。Wi-Fi7引入的新功能將極大提升室內智能設備信息采集傳輸速率、降低傳輸時延,從而激勵、推動更多新興的業務應用場景,廣泛應用于智能建筑和自動消防報警系統。公共建筑側安裝能耗計量表具(電能表、水表和燃氣表)和DDC,DDC采集表具所計量的能耗數據,并通過Wi-Fi將采集的數據上傳至云服務器。基于Wi-Fi技術的火災報警監測系統設計,系統采用單片機作為控制器,利用DHT11和MQ-2對環境參數進行檢測,通過Wi-Fi模塊將數據同步到手機APP頁面和顯示端,若環境參數超出預設值,報警電路開始工作。如沉浸式AR/VR、視頻/語音會議、無線游戲、云邊計算、工業物聯網、遠程醫療、航空通信、高鐵通信和實時協作應用,Wi-Fi7的應用前景極為廣闊。
版本升級
數據流方面
相較于Wi-Fi6(802.11ax),Wi-Fi7引入了CMU-MIMO,Wi-Fi6最多支持8條數據流,Wi-Fi7會將這個數字擴大一倍,設備可以支持16條數據流,支持更多的數據流也將帶來更強大的特性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。CMU-MIMO是迎合目前無線網絡多接入點發展方向的新特性。近幾年,為了擴大Wi-Fi網絡的覆蓋范圍而常采用Mesh組網方式,這其實就是增加了接入點數量;而CMU-MIMO可以讓用戶充分利用多出來的接入點,將16條數據流分流到不同的接入點中,同時進行工作。Wi-Fi7還有包括最高320MHz帶寬(國內240MHz)、EHT-MCS14/15、1024BA Size等技術升級。
頻段方面
Wi-Fi7還引入了新的6GHz頻段,三頻段同時工作。Wi-Fi6可同時使用2.4GHz和5GHz兩個頻段,Wi-Fi6E則引入了新的6GHz頻段,Wi-Fi7將會繼續使用這個新頻段,并努力達成同時使用三個頻段進行通信的目標,從而獲得更大的通信帶寬來增加自己的速率,并且還將擴大單信道的寬度,從Wi-Fi6的160MHz倍增至320MHz。Wi-Fi6使用的是1024-QAM信號調制方式,而采用802.11 be標準的Wi-Fi7則會升級到4096-QAM信號調制方式。Wi-Fi7中還首次引入了MLO(Multi-Link Operation)芯片級多路連接技術,帶來更大的吞吐量,避免網速降低、卡頓、掉線等情況。
調制方式
Wi-Fi6使用的是1024-QAM信號調制方式,而采用802.11 be標準的Wi-Fi7則會升級到4096-QAM信號調制方式。Wi-Fi7將信號的調制方式升級到了4096QAM,使每次網絡傳輸承載量從10比特位提升到12比特位,相較Wi-Fi6,Wi-Fi7的吞吐性能提升20%左右。Wi-Fi7預計將繼續升級調制方式,直接使用4096-QAM,進一步擴大傳輸數據容量,為最高的30Gbps打好基礎。
應用層面
Wi-Fi7的傳輸速度真能達到30Gbps,則可為用戶帶來更加流暢、快速的傳輸體驗,因其擁有更大的覆蓋范圍并有效的減少了傳輸擁堵問題,將更有力的助推8K產品的普及。從用戶角度來看,Wi-Fi7讓8K視頻的在線播放不再是夢,用戶也會因此獲得更好的影音體驗。更快的傳輸速度也一定會延伸出更多的智能產品功能與體驗,譬如人工智能互動、家居智能控制,解決當下消費者在這些領域的消費痛點,獲得更加舒適的智能體驗。
6GHz頻段歸屬
2022年11月19日至11月21日,工業和信息化部、湖北省人民政府共同主辦的2022中國5G﹢工業互聯網大會在湖北武漢召開,在會上,工信部正式宣布中國商飛獲全國第一張企業5G專網的頻率許可,使用5925-6125MHz和24.750-25.15GHz的工業無線專用頻段,該頻段具有高速率、大連接、低時延等技術優勢。
2023年5月23日,工業和信息化部令第62號公布,自2023年7月1日起施行。為了充分、合理、有效地利用無線電頻譜資源,保證無線電業務的正常運行,防止各種無線電業務、無線電臺站和系統之間的相互干擾,根據《中華人民共和國無線電管理條例》、國際電信聯盟《無線電規則》(2020年版)和我國無線電業務發展的實際情況,制定本規定。
CHN456425-7125MHz全部或部分頻段的移動業務確定用于國際移動通信(IMT)系統。該頻段應用模式、頻率使用規劃、業務間的兼容共存條件及協調程序確定前,IMT系統不投入實際部署使用。
2023年11月20日至12月15日,2023年世界無線電通信大會(WRC-23)在迪拜召開。WRC-23對于IMT 3.5GHz和6GHz范圍內的中頻段以及低頻段(1GHz以下)的新增頻譜劃分達成一致。3.5GHz頻段(3.3-3.8GHz)被公認為5G頻段的先鋒,最終實現了在歐洲、中東和非洲地區的協調。6GHz頻段(6.425-7.125GHz)已被確定在國際電聯的每個區域(1區EMEA(歐洲、中東、非洲)、2區美洲和3區亞太地區)用于IMT,6GHz為5G-Advanced及未來6G擴大移動容量奠定基礎。WRC-23最終協調將6425-7125MHz劃分給IMT。
相關產品
參考資料 >
高通副總裁:WiFi7芯片已出貨 預期明年大規模量產.今日頭條-財聯社.2022-05-29
WiFi 7正在狂奔的路上 最高傳輸速率可達30Gbps.新浪科技.2023-12-09
聯發科2022年初推出Wi-Fi 7無線技術:速度快3倍.騰訊網.2023-12-09
中興發布全球首款Wi-Fi 7標準5G CPE.新浪財經.2023-09-14
又一次“遙遙領先”?華為完成業界首個Wi-Fi 7 AP性能測試 刷新最快速率紀錄.科創板日報.2023-11-09
取代有線網!聯發科全球首次成功演示Wi-Fi 7.鳳凰科技.2023-09-14
高通推出全球首個且速度最快的Wi-Fi 7 商用解決方案,擴大在連接領域的領先優勢 | Qualcomm.Qualcomm美國高通公司官網.2023-12-09
中興推出全球首款Wi-Fi 7標準5G CPE:10Gbps速率世界最高.快科技.2023-12-09
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