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WiFi 7 有望實現(xiàn)高達 46 Gbps 的速度

如今的多千兆互聯(lián)網(wǎng)計劃正在迅速超過當前的WiFi技術(shù)速度。因此，為了幫助解決這個問題，WiFi 7（也稱為 802.11be）承諾數(shù)據(jù)速率比 WiFi 6/6E 可以實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率高四倍。新標準被稱為 EHT 的極高吞吐量，有望以更快的速度、更好的干擾規(guī)避為家庭和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供真正的多千兆位 WiFi 吞吐量，從而為 8K 視頻流、多千兆文件下載、虛擬現(xiàn)實 （VR）、增強現(xiàn)實 （AR） 和云游戲等高帶寬活動提供更好的性能。WiFi 7 有望將最大數(shù)據(jù)速率從 9.6 Gbps 提高到令人難以置信的 46.4 Gbps！


PART  01



WiFi 7 將如何實現(xiàn)這些更高的速度？最重要的是，我們真的會在現(xiàn)實世界中看到這些速度，還是都是營銷炒作？讓我們首先回顧一下 WiFi 7 期望如何實現(xiàn)這些更高的數(shù)據(jù)速率。


WiFi 7 的主要特點


WiFi 7 中包含的許多新功能旨在建立在前幾代 WiFi 引入的功能之上，其主要目的不僅是提高 WiFi 網(wǎng)絡(luò)速度，而且顯著減少延遲并提高可靠性。以下是 WiFi 7 引入的一些最重要的增強功能，以及它們?nèi)绾螏椭鷮崿F(xiàn)更高的速度：


20 MHz 信道 – 就像卡車允許您攜帶比轎車更多的箱子一樣，更大的 WiFi 信道允許您比較小的信道同時傳輸更多的數(shù)據(jù)，從而提高吞吐量。因此，WiFi 7 引入了 320 MHz 信道寬度（在允許使用整個 6 GHz 頻段的國家/地區(qū)總共有三個），與使用 160 MHz 信道寬度的網(wǎng)絡(luò)相比，這在技術(shù)上使可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量增加了一倍。6 GHz 頻段的 1.2 GHz 頻譜使 320 MHz 信道成為可能，并允許更多 AP 在擁擠的站點中運行。


PART02



4K QAM – 使用 WiFi 7，我們將獲得一個新的 4096-QAM 調(diào)制選項，與 WiFi 6/6E 支持的 1024-QAM 相比，它使 WiFi 信號能夠更密集地嵌入更多數(shù)據(jù)（這就像能夠通過重新組織里面的東西將更多東西裝進一個已經(jīng)裝滿的盒子里）。這一改進將使 WiFi 7 設(shè)備一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)增加 20%，這有助于提高吞吐量。



PART 03



多鏈路操作 （MLO）– 雖然傳統(tǒng) WiFi 提供對多個無線頻段的訪問，但設(shè)備通常只選擇一個頻段進行傳輸。借助 MLO，WiFi 7 設(shè)備將能夠同時連接兩個頻段，這使其能夠通過使用以下兩種方法之一充分利用所有可用頻段（2.4 Ghz、5 GHz 和 6 GHz）：


增強型多鏈路單射頻 （EMLSR） – 使用 EMLSR 時，兩個頻段可以同時使用以共享冗余/唯一數(shù)據(jù)，以提高可靠性和低而精確的延遲。這是通過在頻段之間自動切換來實現(xiàn)的，以避免網(wǎng)絡(luò)流量，并在您超出一個頻段范圍時保持連接。這就像在繁忙的高速公路上行駛時變道一樣。如果一條車道上的交通量太大，您可以移動到不太繁忙的車道。


PART04



多鏈路多無線電 （MLMR）

– 使用 MLMR 時，可以同時使用兩個頻段，以通過聚合實現(xiàn)更快的速度。這使得 WiFi 7 在技術(shù)上可以通過一個頻段發(fā)送一半的數(shù)據(jù)，并通過第二個頻段發(fā)送另一半數(shù)據(jù)，從而將您的吞吐量提高一倍。再次使用運輸類比，如果您使用兩輛卡車而不是一輛卡車（每輛卡車裝載不同的包裹），您能夠交付的包裹數(shù)量將增加一倍。



PART 05



簡單來說，MLO 旨在通過聚合數(shù)據(jù)、減少延遲和提高可靠性來確保以最大速度交付數(shù)據(jù)。

多資源單元 （RU） 和穿刺 – 使用傳統(tǒng) WiFi，當信道的任何部分（20 MHz、40 MHz、80 MHz、160 MHz 或 320 MHz 信道寬度）被另一臺設(shè)備使用時，整個信道不可用。因此，數(shù)據(jù)傳輸必須等待，或者必須使用不同的信道來防止干擾。同時，借助 Multi RU 和 Puncturing，WiFi 7 設(shè)備將能夠使用同一信道中未使用的其他部分。這是通過將寬通道分割成更小的資源單元，以及刺穿（阻塞）無法使用的資源單元來實現(xiàn)的，目標是提高數(shù)據(jù)傳輸效率，這有助于提高速度。例如，多資源單元就像有一條非常寬的高速公路，一次只允許一輛車通過它，然后將這條高速公路分成多條車道，以便更多的車輛可以平行地通過它。同時，爆胎就像在一條高速公路車道上發(fā)生事故，而不是阻止整條高速公路上的交通，你只是封鎖了發(fā)生事故的車道，讓車輛繼續(xù)在其他車道上行駛。


PART 06


16×16 MU-MIMO– WiFi 6 引入了對 8×8 MU-MIMO 的支持，以增加您可以同時與之通信的設(shè)備數(shù)量，并有助于提高通信效率。現(xiàn)在，WiFi 7 有望增加對多達 16×16 個空間流的支持。這意味著 AP 可以使用多達 16 根天線同時與多個客戶端設(shè)備通信，或聚合數(shù)據(jù)并提高吞吐量。這就像走一條 16 車道的高速公路（單程 8 車道）并增加 16 條車道（單程 16 車道），允許更多的汽車同時通過高速公路。


PART 07


現(xiàn)在您已經(jīng)對 WiFi 7 將引入的一些最大增強功能有了更多了解，您可能想知道這些功能中有多少可以在現(xiàn)實世界中發(fā)揮作用，以及其中有多少最終會在企業(yè)或家庭環(huán)境中普遍使用。好吧，這就是現(xiàn)實：


320 MHz 信道 – 320 MHz 信道寬度將大大提高您的 WiFi 網(wǎng)絡(luò)吞吐量，但會存在一些問題：


根據(jù)您所在的地區(qū)，您在 6 GHz 頻段中可能只有足夠的空間用于一個 320 Mhz 信道。由于可用的信道數(shù)量有限，預計 320 MHz 信道將很少用于企業(yè)環(huán)境。盡管如此，它們?nèi)钥赡艹蔀榧矣寐酚善鞯哪J選項。


使用較小信道的 AP 或住宅路由器可能會干擾任何使用 320 MHz 信道寬度的網(wǎng)絡(luò)，從而降低網(wǎng)絡(luò)吞吐量。話雖如此，AP 和路由器供應(yīng)商可以通過使用多 RU 和穿刺來解決此問題，這可以使 320 MHz 信道可用，至少在家庭環(huán)境中是這樣。


PART 08



4K QAM – 當涉及到新的 4K QAM 調(diào)制時，它還將有助于提高您的 WiFi 網(wǎng)絡(luò)吞吐量。但問題是，要使 WiFi 7 設(shè)備能夠使用 4K QAM，您需要 41dBm 或更高的 SNR，這基本上意味著您需要非常靠近 AP 或路由器。正因為如此，4K QAM調(diào)制預計主要在家庭環(huán)境中工作，并且只有當您的WiFi 7設(shè)備離家庭路由器足夠近時。


多鏈路操作 – 多鏈路操作是 WiFi 7 引入的最有前途的增強功能之一，因為它不僅可以通過聚合數(shù)據(jù)，還可以通過降低網(wǎng)絡(luò)延遲和提高可靠性來提高網(wǎng)絡(luò)速度。但是，預計大多數(shù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)AP將使用EMLSR，而MLMR將降級為家庭路由器。原因是要使MLMR正常工作，需要相當多的同步，這在繁忙的RF環(huán)境中可能是一個問題。例如，假設(shè)您將聚合來自 5 GHz 和 6 GHz 頻段的數(shù)據(jù)，但 5 GHz 頻段比 6 GHz 頻段繁忙得多。由于來自兩個頻段的數(shù)據(jù)需要同步才能正確聚合，因此 6 GHz 上的無線電必須等待 5 GHz 上的無線電準備好傳輸。如果 5 GHz 頻段上的傳輸因干擾或繁忙的射頻環(huán)境而延遲，那么 6 GHz 頻段上的傳輸也會延遲，這可能會降低您的整體 WiFi 網(wǎng)絡(luò)吞吐量。


多RU和穿刺 – 多RU和穿刺是對WiFi技術(shù)的一個非常有前途的改進。原因是它允許使用更寬的信道，即使它們受到干擾的影響。如前所述，這是通過將較大的信道劃分為較小的資源單元并刺穿（不使用）受干擾或其他源影響的資源單元來實現(xiàn)的。


注意：多 RU 和穿刺可能有助于自動頻率協(xié)調(diào) （AFC），因為它可以通過穿透其他技術(shù)（現(xiàn)有技術(shù)）使用 6 Ghz 頻段使用的信道，允許您在室外部署中使用更寬的信道，從而有助于防止干擾它們。


16×16 MU-MIMO – 擁有一個帶有 16 根天線的 AP 或家用路由器可能聽起來很有希望，因為它確實有助于提高 WiFi 網(wǎng)絡(luò)吞吐量，但我們可能不會在現(xiàn)實世界中看到很多天線。主要原因是外形尺寸;試想一下，一個 AP 或家用路由器需要多大才能安裝 16 根天線（如果是外部天線，則更多）。事實上，具有 8 根天線的 AP 已經(jīng)可以被認為是巨大的。那么，客戶端設(shè)備呢？好吧，由于外形尺寸（手機或平板電腦內(nèi)部空間有限）和電源要求（電池壽命有限），預計大多數(shù)客戶端設(shè)備將繼續(xù)僅包含 1 或 2 根天線。



結(jié)論總之，WiFi 7 是 802.11 技術(shù)的一個有前途的新版本，看起來它確實有可能幫助提高無線網(wǎng)絡(luò)吞吐量，但可能沒有營銷炒作讓你想象的那么多。盡管它承諾數(shù)據(jù)速率高達 46.4 Gbps，但早期的實驗室測試表明，使用普通移動設(shè)備可能獲得的最高吞吐量為 5 Gbps。最重要的是，這種更高的吞吐量可能僅適用于家庭網(wǎng)絡(luò)，因為 WiFi 7 引入的許多新功能在企業(yè)環(huán)境中效果不佳。當然，眼見為實，因此，在更多 WiFi 7 認證的 AP、家用路由器和客戶端可用于家庭和企業(yè)環(huán)境之前，我們無法確定。


注意：本文寫于 2023 年 11 月，基于當時可用的信息，IEEE 802.11be 標準尚未獲得批準，預計要到 2024 年底才能完全批準。



作者簡介——胡里奧·彼得羅維奇


產(chǎn)品經(jīng)理 - 無線
Julio Petrovitch 是 NetAlly 的產(chǎn)品經(jīng)理，擁有CWNA/CWAP/CWDP/CWSP 認證證書。他在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、測試和驗證方面擁有超過 15 年的工作經(jīng)驗。在他的整個職業(yè)生涯中，他有機會使用多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括 POTS、DSL、銅纜/光纖以太網(wǎng)、Wi-Fi、藍牙和 BLE。



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