Wi-Fi7
Wi-Fi7,是指第七代Wi-Fi无线网络,具备低延迟、高传输量的特性,可大幅提升连网效能,对于未来各种体验相当重要。
Wi-Fi7的速率相当于Wi-Fi6最高速率的三倍之多。相比于Wi-Fi6,Wi-Fi7引入CMU-MIMO技术最多可支持16条数据流,其次Wi-Fi7除传统的2.4GHz和5GHz两个频段,还将新增支持6GHz频段,并且三个频段能同时工作。
2021年12月,联发科宣布2022年初推出Wi-Fi7网络。在2022年世界移动通信大会(MWC2022)上,中兴通讯推出Wi-Fi7标准的产品。2023年11月,华为宣布在美国Tolly实验室完成业界首个Wi-Fi7 AP性能测试,刷新最快速率纪录,为全球最快。
历史沿革
2021年12月,联发科宣布2022年初会推出Wi-Fi7网络。2022年1月联发科完成了Wi-Fi7(802.11be)技术的现场演示,成为业内第一家成功完成了相关技术的公司,同时宣布2023年发布全新的FilogicWi-Fi7无线连接平台产品。
2022年2月28日,高通推出全球首个Wi-Fi7解决方案FastConnect 7800,产品已出样,于2022年下半年商用面市。3月4日,在2022年世界移动通信大会(MWC2022)上,中兴通讯推出Wi-Fi7标准5G CPE产品——MC888 Flagship。同年4月7日,紫光股份旗下新华三集团全球首发企业级智原生Wi-Fi7AP新品WA7638和WA7338。同月13日,博通(broadcom)发布了首款Wi-Fi7SoC,新产品采用四核ARMv8处理器,型号为BCM4916,可提供高达24DMIPS的性能,具有1MBL2缓存和64kBL1缓存。
2022年5月24日,高通举办COMPUTEX2022年记者会,资深副总裁暨连接、云端与网路部门总经理Rahul Patel宣布Wi-Fi7芯片阶段出货,2023年或者2024年Wi-Fi7在整体市场的渗透率就会达1成以上。次月新华三集团智能终端首款Wi-Fi7的家用路由器进行全球首次亮相。这款路由器型号为新华三集团MagicBE18000,采用高通新一代四核芯片,支持最大320MHz频宽。
2022年6月14日,新华三智能终端首款Wi-Fi7家用路由器全球首次亮相,这款路由器型号为H3C Magic BE18000,采用高通新一代四核芯片,支持最大320MHz频宽。9月9日,英特尔联手博通实现了“世界上第一个跨供应商 Wi-Fi7演示”,本次 Wi-Fi 7跨供应商演示的速度超过了 5Gbps。9月21日,有消息称,三星 Galaxy S24系列手机会成为首款支持Wi-Fi7的设备。此前,已有IC封测供应链业者表示,国际WiFi SoC大厂都在酝酿Wi-Fi7产品,最快在2024年下半年就会有支持Wi-Fi7标准的高端手机问世。11月,普联技术有限公司发布了多款Wi-Fi7路由器,包括旗舰的Archer系列、家庭网状Deco系列。
2023年3月23日,OnePlus 8中国区总裁李杰宣布,一加11在最新的版本更新中,加入了对Wi-Fi7协议的支持。同年4月,紫光股份接受机构调研,公司Wi-Fi7AP单设备时延可稳定在3ms以内,实际速率可突破万兆,在中国泰尔实验室率先完成业界首次Wi-Fi7AP测试,刷新Wi-Fi最快速率记录,公司Wi-Fi7产品已上市销售。2023年7月,IEEE正式签署802.11bb无线传输标准,即Li-Fi,基于光波的无线传输。11月,华为宣布面向全球市场,华为在美国Tolly实验室完成业界首个Wi-Fi7 AP性能测试,整机性能超13Gbps,单终端峰值性能超4.33Gbps。此数据颠覆历史所有Wi-Fi性能测试结果,刷新最快速率纪录。12月5日,小米手机官方正式宣布正式升级Wi-Fi7,此次升级包括小米14全系列、小米13全系列和Xiaomi MIX Fold 3。
2024年1月9日,2024年国际消费电子产品展览会 (国际消费类电子产品展览会) 期间,移远通信宣布,正式推出支持Wi-Fi 7技术的通信模组FGE576Q和FGE573Q ,为下一代物联网和移动终端设备提供更佳的联网体验。1月10日,联发科持续扩展WiFi 7生态系,包括华硕、联想、TCL科技、BUFFALO、海信视像、Lumen及普联技术有限公司等都是联发科Wi-Fi 7生态系的合作伙伴,2024年会有Wi-Fi7产品陆续上市。同日,三星电子移动表示,Galaxy S24 Ultra可能是该公司首款配备Wi-Fi7的产品。
技术分析
Multi-Link多链路机制
Wi-Fi7通过采用多链路信道接入、多链路传输和增强型多链路聚合MAC架构等多种先进技术实现不同频率的多个信道组合传输。Wi-Fi7的Multi-Link多链路机制根据信号强弱在2.4GHz、5GHz和6GHz三个频段之自动切换,增加频谱管理、传输链路和协调功能。Wi-Fi7利用自身多信道优势进行并发数据传输,实现频谱资源的高效利用和无线流量负载均衡,进一步提高速率、降低时延,提升用户体验。
Multi-RU机制
为提高频谱资源调度的灵活性和无线频谱效率,Wi-Fi7中定义了允许将多个RU分配给单用户使用的机制,同时规定同规格合并的原则。小于242-Tone的小规格RU之间可以合并,大于等于242-Tone的大规格RU之间可以合并,小规格RU和大规格RU不得混合使用。Wi-Fi7协议推荐采用6GHz频段,支持最大320MHz带宽。Wi-Fi7协议灵活的带宽模式包括连续240MHz或非连续160+80MHz带宽、连续320MHz或非连续160+160MHz带宽,理论上可以实现最大吞吐量不低于30Gbps的无线网络传输性能指标。
4096-QAM
调制Wi-Fi6最高调制方式是1024-QAM,每个调制符号最多只能承载10bits数据速率。Wi-Fi7协议引入4096-QAM调制技术,使得每个调制符号最多可以承载12bit数据速率。Wi-Fi7的4096-QAM在相同的WLAN无线编码条件下比Wi-Fi6的1024-QAM调制方式可以提升20%的无线数据传输速率,实现用户极致体验。
MIMO技术
无线通信技术的不断演进和大流量业务需求对WLAN系统的容量、稳定性和频谱效率提出越来越高的要求,单纯依靠扩展带宽并不能有效提升频谱效率,而通过高阶调制技术来提升无线频谱效率能力受到限制。MIMO(multi⁃pleinputmultipleoutput,多入多出)是泛指在无线设备的发送端或接收端采用多根天线并采用信号处理技术实现成倍提升无线系统频谱效率的智能天线技术。天线越多,用于多个同时数据流的能力就越强,并且波束成形得到改善,以便利用补偿的相移来引导各流,从而实现更高的吞吐量。
多AP间的协同调度
大型展会中心和高档CBD商务楼这些高热点业务场景用户需要获得大范围、高稳定性WLAN无线信号覆盖,一般采用Mesh组网或AC+AP星型拓扑组网的方式来利用复数的网络节点提供更大的信号覆盖率。在Wi-Fi6及以前的无线协议标准中,智能漫游和自动调优等WLAN功能一般仅属于通信设备制造商自定义的无线网络特性,一个手机同时只能够和一个AP建立通信,每个AP和AP之间不能协作通信。Wi-Fi7的多AP之间实现高效协同和灵活调度,包括在时域和频域两个维度的小区间的协调规划和小区间的干扰协调。多AP之间包含协调波束赋形(Coordinated Beam Forming,CBF)、协调正交频分多址(CoordinatedOr⁃thogonal 频率DivisionMultiple Access,C-OFDMA)、协调空间再利用(Coordinated Spatial Reuse,CSR)等多种协同调度方式。Wi-Fi7可以同步支持多个AP节点的无线信号输入。通过AP间协作来优化信道选择、调整AP间负载,实现无线射频资源高效利用和均衡分配。通过分布式MIMO应用进一步有效降低AP之间的信号干扰,从而极大地提高无线空口资源的有效利用率和传输质量。
应用场景
Wi-Fi7技术以超高带宽、超低时延和超可靠性等网络特性能够满足未来更大的无线网络数据终端海量接入,满足极高吞吐量业务要求应用场景。比如传输峰值速率需求可能高达20Gbps的4K和8K高清视频、VR/AR应用中的头显双目渲染、时延要求低于5ms的大型在线网络流量和可视化在线电竞游戏、企业集团远程办公、商务在线视频会议、云计算、智能物联网等行业应用。Wi-Fi7引入的新功能将极大提升室内智能设备信息采集传输速率、降低传输时延,从而激励、推动更多新兴的业务应用场景,广泛应用于智能建筑和自动消防报警系统。公共建筑侧安装能耗计量表具(电能表、水表和燃气表)和DDC,DDC采集表具所计量的能耗数据,并通过Wi-Fi将采集的数据上传至云服务器。基于Wi-Fi技术的火灾报警监测系统设计,系统采用单片机作为控制器,利用DHT11和MQ-2对环境参数进行检测,通过Wi-Fi模块将数据同步到手机APP页面和显示端,若环境参数超出预设值,报警电路开始工作。如沉浸式AR/VR、视频/语音会议、无线游戏、云边计算、工业物联网、远程医疗、航空通信、高铁通信和实时协作应用,Wi-Fi7的应用前景极为广阔。
版本升级
数据流方面
相较于Wi-Fi6(802.11ax),Wi-Fi7引入了CMU-MIMO,Wi-Fi6最多支持8条数据流,Wi-Fi7会将这个数字扩大一倍,设备可以支持16条数据流,支持更多的数据流也将带来更强大的特性CMU-MIMO。其中C代表Coordinated(协同),意为16条数据流可以不由一个接入点提供,而是由多个接入点同时提供。CMU-MIMO是迎合目前无线网络多接入点发展方向的新特性。近几年,为了扩大Wi-Fi网络的覆盖范围而常采用Mesh组网方式,这其实就是增加了接入点数量;而CMU-MIMO可以让用户充分利用多出来的接入点,将16条数据流分流到不同的接入点中,同时进行工作。Wi-Fi7还有包括最高320MHz带宽(国内240MHz)、EHT-MCS14/15、1024BA Size等技术升级。
频段方面
Wi-Fi7还引入了新的6GHz频段,三频段同时工作。Wi-Fi6可同时使用2.4GHz和5GHz两个频段,Wi-Fi6E则引入了新的6GHz频段,Wi-Fi7将会继续使用这个新频段,并努力达成同时使用三个频段进行通信的目标,从而获得更大的通信带宽来增加自己的速率,并且还将扩大单信道的宽度,从Wi-Fi6的160MHz倍增至320MHz。Wi-Fi6使用的是1024-QAM信号调制方式,而采用802.11 be标准的Wi-Fi7则会升级到4096-QAM信号调制方式。Wi-Fi7中还首次引入了MLO(Multi-Link Operation)芯片级多路连接技术,带来更大的吞吐量,避免网速降低、卡顿、掉线等情况。
调制方式
Wi-Fi6使用的是1024-QAM信号调制方式,而采用802.11 be标准的Wi-Fi7则会升级到4096-QAM信号调制方式。Wi-Fi7将信号的调制方式升级到了4096QAM,使每次网络传输承载量从10比特位提升到12比特位,相较Wi-Fi6,Wi-Fi7的吞吐性能提升20%左右。Wi-Fi7预计将继续升级调制方式,直接使用4096-QAM,进一步扩大传输数据容量,为最高的30Gbps打好基础。
应用层面
Wi-Fi7的传输速度真能达到30Gbps,则可为用户带来更加流畅、快速的传输体验,因其拥有更大的覆盖范围并有效的减少了传输拥堵问题,将更有力的助推8K产品的普及。从用户角度来看,Wi-Fi7让8K视频的在线播放不再是梦,用户也会因此获得更好的影音体验。更快的传输速度也一定会延伸出更多的智能产品功能与体验,譬如人工智能互动、家居智能控制,解决当下消费者在这些领域的消费痛点,获得更加舒适的智能体验。
6GHz频段归属
2022年11月19日至11月21日,工业和信息化部、湖北省人民政府共同主办的2022中国5G﹢工业互联网大会在湖北武汉召开,在会上,工信部正式宣布中国商飞获全国第一张企业5G专网的频率许可,使用5925-6125MHz和24.750-25.15GHz的工业无线专用频段,该频段具有高速率、大连接、低时延等技术优势。
2023年5月23日,工业和信息化部令第62号公布,自2023年7月1日起施行。为了充分、合理、有效地利用无线电频谱资源,保证无线电业务的正常运行,防止各种无线电业务、无线电台站和系统之间的相互干扰,根据《中华人民共和国无线电管理条例》、国际电信联盟《无线电规则》(2020年版)和我国无线电业务发展的实际情况,制定本规定。
CHN456425-7125MHz全部或部分频段的移动业务确定用于国际移动通信(IMT)系统。该频段应用模式、频率使用规划、业务间的兼容共存条件及协调程序确定前,IMT系统不投入实际部署使用。
2023年11月20日至12月15日,2023年世界无线电通信大会(WRC-23)在迪拜召开。WRC-23对于IMT 3.5GHz和6GHz范围内的中频段以及低频段(1GHz以下)的新增频谱划分达成一致。3.5GHz频段(3.3-3.8GHz)被公认为5G频段的先锋,最终实现了在欧洲、中东和非洲地区的协调。6GHz频段(6.425-7.125GHz)已被确定在国际电联的每个区域(1区EMEA(欧洲、中东、非洲)、2区美洲和3区亚太地区)用于IMT,6GHz为5G-Advanced及未来6G扩大移动容量奠定基础。WRC-23最终协调将6425-7125MHz划分给IMT。
相关产品
参考资料
高通副总裁:WiFi7芯片已出货 预期明年大规模量产.今日头条-财联社.2022-05-29
WiFi 7正在狂奔的路上 最高传输速率可达30Gbps.新浪科技.2023-12-09
联发科2022年初推出Wi-Fi 7无线技术:速度快3倍.腾讯网.2023-12-09
中兴发布全球首款Wi-Fi 7标准5G CPE.新浪财经.2023-09-14
又一次“遥遥领先”?华为完成业界首个Wi-Fi 7 AP性能测试 刷新最快速率纪录.科创板日报.2023-11-09
取代有线网!联发科全球首次成功演示Wi-Fi 7.凤凰科技.2023-09-14
高通推出全球首个且速度最快的Wi-Fi 7 商用解决方案,扩大在连接领域的领先优势 | Qualcomm.Qualcomm美国高通公司官网.2023-12-09
中兴推出全球首款Wi-Fi 7标准5G CPE:10Gbps速率世界最高.快科技.2023-12-09
创新技术加持新华三推出智原生Wi-Fi 7 AP新品.新华网.2023-12-09
博通发布Wi-Fi 7解决方案,包括多款芯片组和SoC.腾讯网.2023-12-09
新华三首款 Wi-Fi 7 家用路由器亮相.腾讯网.2023-12-09
技术迭代,三星 Galaxy S24 系列手机或成首款配备 Wi-Fi 7 的手机.IT之家.2024-01-15
TP-Link发布多款Wi-Fi 7路由器,自带屏幕,峰值网速24Gbps.zol新闻中心.2023-09-14
2.9秒下完一部电影!一加11新版本更新Wi-Fi 7协议.腾讯网.2023-12-09
紫光股份:公司Wi-Fi 7产品已上市销售.界面新闻.2023-09-14
比Wi-Fi快100倍!Li-Fi无线传输标准802.11bb正式发布.电子技术设计.2023-12-09
小米多款旗舰手机宣布正式升级Wi-Fi 7 包括13、14全系.腾讯网.2023-12-09
移远通信推出两款Wi-Fi 7模组新品,赋能无线连接巅峰体验.C114通信网.2024-01-15
联发科扩展WiFi 7生态系,华硕、联想、TCL入列.界面新闻.2024-01-15
Wi-Fi 7 is now ready for future Samsung devices, including Galaxy S24 Ultra.sammobile.2024-01-15
WiFi 7的背后,是中美之间的技术暗战.微信公众平台.2023-09-14
Wi-F i6还没普及:Wi-Fi 7就已经安排上了?.今日头条-环球网.2022-05-29
中国“5G+工业互联网”步入规模发展新阶段 工信部将出台更多政策工具.南方财经网.2024-01-15
中华人民共和国无线电频率划分规定.工业和信息化部.2023-09-14
WRC-23大会中IMT频率议题扫描及思考.天翼智库-C114通信网.2024-01-15
英特尔BE202 Wi-Fi 7网卡公布,支持PCIe和USB接口.凤凰科技.2023-12-09
企业业务网站.华为.2023-12-09
全球首发!新华三推出智原生Wi-Fi 7 AP 新品.新华三.2023-12-09
Wi-Fi 7无线路由器 - TP-LINK官方网站.TP-LINK官方网站.2024-01-15