WiFi6 还没普及，WiFi7 产品已经开售？

来源：电脑报

WiFi 7 离我们有多远？

最大带宽 30Gbps、支持 16 条空间流、时延低于 5ms 的性能指标是 WiFi7 技术工作组定义的工作目标。

在过去一年多时间里，从芯片厂商到终端设备厂商，WiFi 7 产品陆续面世，新一代标准似乎已近在咫尺。

芯片公司是第一波布局 WiFi7 的企业，在 MWC 2022 上，高通公司宣布推出全球首个 WiFi7 解决方案，FastConnect 7800 基于高频多连接并发技术，FastConnect 7800 支持所有多连接模式，用户可通过使用 6GHz 频段中的 320MHz 信道，或全球范围可用的 5GHz 频段中的 240MHz 信道。

而博通公司发布了 WiFi 7" 生态系统 "，包括几款不同芯片（BCM67263、BCM6726、BCM43740、BCM43720 和 BCM4398），面向家用和企业级市场。

除此之外，联发科在 1 月份对其 WiFi7 技术进行了现场演示。

MaxLinear 是一家芯片制造商，于 2020 年收购了英特尔的家庭网关平台部门，从此进入 Wi-Fi" 游戏 "，其路线图上标有 Wi-Fi 7。

据 MaxLinear 宽带部副总裁兼总经理 Will Torgerson 称，Wi-Fi 7 产品正在开发中，该公司希望尽快准备好芯片以参与 Wi-Fi 7 测试台，Wi-Fi 联盟预计将在今年夏天开始进行该测试。

而在终端设备领域，英特尔于今年 9 月宣布，联手博通实现了重要的 WiFi 7 行业里程碑，" 随着世界上第一个跨供应商 Wi-Fi 7 演示，无线未来已经到来 "。

此外，TP-Link、新华三等终端路由器厂商都宣布推出 WiFi 7 路由产品，只不过需要注意的是以 TPlink 的两款旗舰 "Archer BE900" 与 "Deco BE95" 为例，它们一个号称无线总带宽 24000Mbps、另一个更是标称 33000Mbps —，乍看之下都比 WiFi6 时代的 AX11000 很是高了不少，但在 MIMO 多入多出设计上离 " 满血版 "WiFi 7 还有一段距离。

这样的做法同当年 WiFi 6 落地有些类似，不过可预见的是 " 残血 " 与 " 满血 " 路由又将成为 WiFi 7 时代的争议 ……

WiFi 7 同 WiFi 6 的差别在哪里？

WiFi 7 在 WiFi 6 标准的基础上，引入了许多新的技术，主要体现在：

支持最大 320MHz 带宽：2.4GHz 和 5GHz 频段免授权频谱有限且拥挤，现有 Wi-Fi 在运行 VR /AR 等新兴应用时，不可避免地会遇到 QoS 低的问题。为了实现最大吞吐量不低于 30Gbps 的目标，WiFi 7 将继续引入 6GHz 频段，并增加新的带宽模式，包括连续 240MHz，非连续 160+80MHz，连续 320 MHz 和非连续 160+160MHz。

支持 Multi-RU 机制：在 WiFi 6 中，每个用户只能在分配到的特定 RU 上发送或接收帧，大大限制了频谱资源调度的灵活性。为解决该问题，进一步提升频谱效率，WiFi 7 中定义了允许将多个 RU 分配给单用户的机制。

当然，为了平衡实现的复杂度和频谱的利用率，协议中对 RU 的组合做了一定的限制，即：小规格 RU（小于 242-Tone 的 RU）只能与小规格 RU 合并，大规格 RU（大于等于 242-Tone 的 RU）只能与大规格 RU 合并，不允许小规格 RU 和大规格 RU 混合使用。

引入更高阶的 4096-QAM 调制技术：WiFi 6 的最高调制方式是 1024-QAM，其中调制符号承载 10bits。为了进一步提升速率，WiFi 7 将会引入 4096-QAM，使得调制符号承载 12bit。在相同的编码下，WiFi 7 的 4096-QAM 比 WiFi 6 的 1024-QAM 可以获得 20% 的速率提升。

支持更多的数据流，MIMO 功能增强：在 WiFi 7 中，空间流的数从 WiFi 6 的 8 个增加到 16 个，理论上可以将物理传输速率提升两倍以上。支持更多的数据流也将会带来更强大的特性——分布式 MIMO，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，这意味着多个 AP 之间需要相互协同进行工作。

WiFi 7 能带来哪些体验上的改变？

在过去几年中， WiFi 在不断提升、适应和演进，速率提高、性能优化，使用场景也在不断扩大。对于无线连接的需求，一方面向高带宽、低时延演进，另一方面也需要降低干扰、有更好的稳定性。

WiFi6 得到规模应用后，用户对无线网络性能的要求进一步在提升，WiFi7 的时代即将到来。基于在时延、速度和容量等方面的优化组合，WiFi7 将成为扩展现实（XR）、元宇宙、 社交 游戏和边缘计算等最前沿应用场景的核心。

WiFi7 能实现更快的连接。WiFi 的可用频谱在增加，而且频谱带宽也在扩大。目前，在 5GHz、6GHz 频谱中，已经涵盖了 160MHz 带宽的特性。随着 WiFi7 的引入，增加了对 240MHz 甚至是 320MHz 带宽的支持。而且先进的 4K QAM 调制解调技术，可以在有限的带宽中尽可能提供更高的吞吐量。

WiFi7 一大技术特点是启用了多连接技术，可以使所有数据同时或者交替进行传输。在 5GHz、6GHz 频谱叠加使用的场景下， 手机 和路由器所在的系统能得到更高的吞吐量，当然系统也可以选择性地进行连接。

WiFi7 还具备自适应连接的能力。例如 " 前导码打孔（Preamble Puncturing）" 的创新性解决方案，支持 AP 接入点在不受上述干扰影响的同时，可以使用连续信道。

WiFi 标准演进史

在过去的 20 年间，WiFi 已经逐渐成为人们最常用的无线连接技术。从常 见的桌面终端、移动终端、家具电器到 汽车 ，随处可见 WiFi 的身影，WiFi 为数十亿的设备提供接入 互联网 的服务。

第一代 WiFi 标准规范出现在上世纪 90 年代，IEEE 专门成立了 802.11 小组来负责 WLAN 协议的制定与发展。IEEE 在 1997 年 6 月推出了第 一代 802.11 协议，第一代无线局域网标准（WLAN）定义物理层运行 在 2.4GHz，数据最大传输速率为 2 Mbps。

第二代 WiFi 标准规范 802.11a 发布在 1999 年，IEEE 工作小组将该协议定义在 5GHz，数据最大传输速率达到了 54 Mbps。同年，IEEE 工作小组推出了定义在 2.4 GHz，最高传输速率为 11 Mbps 的 802.11b 标准。在这一年，Wi-Fi 联盟也正式成立。 而在 WiFi 芯片上，最早基 于 802.11a 协议推出 WiFi 芯片的三家公司是思科、Intersil（2016 年 被瑞萨收购）和 Atheros（2011 年被高通收购）。

第三代 WiFi 标准规范 802.11g 发布在 2003 年，IEEE 工作小组使用了 802.11a 协议中的 OFDM 技术，在规格上综合了 802.11b 的 2.4GHz 频段和 802.11a 的最高 54 Mbps 的传输速率产生了 802.11g 协议。同 时，从第三代 WiFi 标准开始，新标准都会向前兼容旧的版本。芯片厂 商从当年 7 月开始逐步推出符合新协议的 WiFi 芯片，当时的主要芯片 厂商有博通、德州仪器、Agere 和 Intersi，而博通则是当时 802.11g 协议下的主要供应商。

第四代 WiFi 标准规范 802.11n（WiFi4）发布在 2009 年，随着互联网 的发展、流 媒体 的出现，终端设备对无线连接技术的速率和稳定性提出了更高的要求。第四代标准中，IEEE 工作小组引入了 MIMO、波速 成形、双倍带宽（40MHz）等新概念。MIMO 和双倍带宽提高了最大 传输速率，而波速成形增加了最大传输距离。802.11n 工作在 2.4 GHz 频段上，使用 40Mhz 带宽和 4*4 MIMO 时，最大传输速率可达 600 Mbps。WiFi4 芯片广泛应用在物联网市场上，例如智能家居或者白电 等产品上。WiFi 4 芯片可分为传统路由芯片，搭配 MCU 使用的芯片 以及 SoC 芯片。

第五代 WiFi 标准规范 802.11ac（WiFi5）发布在 2013 年，IEEE 工作 小组再次扩展了射频带宽（提升到 160MHz，但芯片厂商只实现了 80MHz 频宽），引入了更高阶的调制技术（256-QAM），传输速率最高 可搞达 1.73 Gbps。但是 WiFi5 仅运行在 5Ghz 频段上，并不支持 2.4GHz 频段。早在 2012 年 1 月，博通在台北发布了第五代 WiFi 芯 片，并取得 LG、华硕、华为、中兴、友讯、微软等 14 家设备厂商的 支持。在 2015 年，IEEE 发布了 802.11ac 的 wave2 阶段，主要通过 MU-MIMO 技术提高了多用户数据并发处理能力和网络资源利用率。

第六代 WiFi 标准规范 802.11ax（WiFi6）发布在 2015 年。随着移动 互联网带来的移动终端数量激增，以及物联网更广泛地出现在家庭生 活中，单个 Wi-Fi 网络中的接入设备数量越来越多。如何同时接入更 多设备，并保证不同接入设备的使用体验，成为了摆在 IEEE 面前的新 挑战。WiFi6 同时支持 2.4 GHz 和 5 GHz 双频段，设计的初衷就是为 了解决越来越多的终端接入网络导致效率降低的问题。WiFi6 具有高速 度、低延时、低功耗三大特点。编码方式升级到 1024-QAM 带来了高 速度。WiFi6 中 OFDMA 技术的应用，允许所有用户同时传输数据， 降低延时。

而在 OFDM 系统中，一旦有大量用户同时进行数据请求时， 就会造成网络堵塞的情况。同时 WiFi6 中新加入的上行 MU-MIMO， 提高了设备向路由器传输数据时的网络资源利用率。WiFi6 中新引入的 TWT 技术，可根据设备的情况自动调节发送或者接收数据的时间，同 时可以增加设备睡眠时间，从而降低功耗。WiFi 6 芯片被广泛用于手 机 WiFi、无线路由器、物联网与智能家居以及 AR/VR 市场中。

根据 Strategy Analytics 的报告显示，2021 年高通、博通和联发科已经成为了前三大 WiFi 芯片厂商。国内厂商方面，博通集成已推出全球首款 WiFi 6 物联网芯片 BK7236 。乐鑫 科技 推出了结合 WiFi 6 与 Bluetooth 5 ( LE ) 的 32 位 RISC-V SoC 芯片 ESP32-C6。

国际 WiFi 联盟宣布于 2021 年 1 月起开始提供 WiFi 6E 的认证。WiFi 6E 带来的主要升级集中在新增了 6 GHz 的频段，更多的信道和频谱资 源将有助缓解信道拥堵的问题，改善高并发条件下的使用体验。

第七代 WiFi 标准规范 802.11be（WiFi7）于 2022 年底发布， 新标准在第六代的基础上进一步拓展了带宽（可高达 320 MHz），使用 更新的 4096-QAM 调制技术来提高速率，还创新的采用了 Multi-RU、 Multi-Link 和增强 MU-MIMO 等新技术。

WiFi 7 的到来，将满足使用者 对于高清 4K/8K 视频，VR/AR、低延时游戏以及远程协同办公的需求。 高通在 MWC2022 上首次推出了 WiFi 7 解决方案 FastConnect 7800， 芯片设计最大传输速率可达 5.8 Gbps，高通预计将于 2022 年下半年 开始商用。

总的来说，虽然 WiFi7 目前有很多特性由于频谱审批、终端设备支持等原因，在相当时间内，实用性较低。但它代表的大带宽、低延迟和高均衡、高协作性，仍然值得我们期待。