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      WiFi6用上了嗎？WiFi7已經蓄勢待發了

      lPCU_elecfans ? 來源：未知 ? 2022-12-16 07:20 ? 次閱讀
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      電子發燒友網報道（文/程文智）如今WiFi已經成為了人們最常用的無線連接技術，從桌面終端、移動終端、家用電器，到汽車，隨處都可以見到WiFi的身影。WiFi在為數十億的設備提供著接入互聯網的服務。據WiFi聯盟估計，到2024年，每年將會有近40億臺WiFi設備出貨。

      自從IEEE在20世紀90年代初成立專門的802.11工作組，專門研究和定制WLAN(無線局域網)的標準協議，并在1997年6月推出的第一代WLAN協議---IEEE 802.11-1997開始，經歷了802.11a/b、802.11g、WiFi4（802.11n）、WiFi5（802.11ac）、WiFi6（802.11ax），以及WiFi6E，如今WiFi7的芯片和終端產品也開始進入市場。


      WiFi7有哪些新特性？

      雖然WiFi7的正式標準需要到2024年才會確定，但WiFi7（802.11be）EHT（Extremely High Throughput，極高吞吐量）工作組在2019年5月就已經成立，其開發工作仍在進行當中，整個協議標準將會按照兩個Release發布，其中Release1在2021年發布第一版草案Draft1.0，預期會在2022年底發布標準；Release2則預計是在2022年初啟動，2024年底完成標準發布。

      根據目前公布的信息，WiFi7在Wi-Fi 6的基礎上引入了320MHz帶寬、4096-QAM、Multi-RU、多鏈路操作（Multi-Link Operation，簡稱MLO）、增強MU-MIMO、多AP協作等技術，使得Wi-Fi 7與Wi-Fi 6相比，可將提供更高的數據傳輸速率和更低的時延。據悉，Wi-Fi 7能夠支持高達46Gbps的最高吞吐量，速度比WiFi6快4.8倍。

      圖：中頻段的WiFi信道化（來源：WiFi聯盟）

      相比WiFi6，WiFi7的主要新特性有以下幾點：
      首先是支持最大320MHz帶寬。眾所周知，2.4GHz和5GHz頻段免授權頻譜有限且擁擠，現有WiFi在運行VR/AR等新興應用時，不可避免地會遇到QoS低的問題。為了實現最大吞吐量不低于46Gbps的目標，WiFi 7將繼續引入6GHz頻段，并增加新的帶寬模式，包括連續240MHz，非連續160+80MHz，連續320 MHz和非連續160+160MHz。

      二是支持Multi-RU機制。在WiFi 6中，每個用戶只能在分配到的特定RU上發送或接收幀，大大限制了頻譜資源調度的靈活性。為解決該問題，進一步提升頻譜效率，WiFi 7中定義了允許將多個RU分配給單用戶的機制。當然，為了平衡實現的復雜度和頻譜的利用率，協議中對RU的組合做了一定的限制，即：小規格RU（小于242-Tone的RU）只能與小規格RU合并，大規格RU（大于等于242-Tone的RU）只能與大規格RU合并，不允許小規格RU和大規格RU混合使用。

      三是引入更高階的4096-QAM調制技術。WiFi 6的最高調制方式是1024-QAM，其中調制符號承載10bit。為了進一步提升速率，WiFi 7將會引入4096-QAM，使得調制符號承載12bit。在相同的編碼下，WiFi 7的4096-QAM比WiFi 6的1024-QAM可以獲得20%的速率提升。

      四是支持更多數據流，MIMO功能增強。在WiFi 7中，空間流的數從WiFi 6的8個增加到16個，理論上可以將物理傳輸速率提升兩倍以上。支持更多的數據流也將會帶來更強大的特性——分布式MIMO，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，這意味著多個AP之間需要相互協同進行工作。

      五是支持多AP之間的協同調度。目前在802.11的協議框架內，AP之間實際上是沒有太多協作的關系。自動調優、智能漫游等常見的WLAN功能都屬于廠商自定義的特性。AP間協作的目的也僅是優化信道選擇，調整AP間負載等，以實現射頻資源高效利用、均衡分配的目的。WiFi 7中的多AP間的協同調度，包括小區間的在時域和頻域的協調規劃，小區間的干擾協調，以及分布式MIMO，可以有效降低AP之間的干擾，極大的提升空口資源的利用率。多AP間的協同調度的方式有很多，包括C-OFDMA（Coordinated Orthogonal Frequency-Division Multiple Access）、CSR（Coordinated Spatial Reuse）、CBF（Coordinated Beamforming）和JXT（Joint Transmission）等。

      六是引入了MLO機制。為了實現所有可用頻譜資源的高效利用，迫切需要在2.4 GHz、5 GHz和6 GHz上建立新的頻譜管理、協調和傳輸機制。工作組定義了多鏈路聚合相關的技術，主要包括增強型多鏈路聚合的MAC架構、多鏈路信道接入和多鏈路傳輸等相關技術。MLO技術的引入，如果做得好將會極大提升WiFi的使用體驗。


      因為MLO機制的引入，將會帶來兩大好處，一是聚合頻段，以往我們的手機連接路由器時只能是2.4GHz或5GHz頻段中的一個，有了MLO之后，這兩個頻段可以同時連上路由器，這樣網速將會更高；另一個就是分流，比如用戶的手機和路由器都支持MLO，如果手機的2.4GHz和5GHz頻段同時連上了路由器，我們就可以將讓那些需要低時延的數據包，比如游戲數據包，走5GHz或6GHz頻段，而邊玩游戲邊語音聊天的的那些語音數據包則可以走2.4GHz頻段。

      也就是說，MLO如果真正做好，能夠讓所有廠商都支持，對用戶使用WiFi的體驗會有一個大幅的提升。

      WiFi7芯片玩家

      據Global Market Insights的數據顯示，2021年全球WiFi芯片市場規模超過了200億美元，其中博通、高通、聯發科技、英特爾和TI是市場的主導者，這5家企業加起來占了80%的市場份額。

      目前在WiFi6/6E主芯片市場領先的博通、高通和聯發科技等廠商，已經開始了WiFi7芯片的研發，并且已經有先期的芯片問市。另外，無線射頻前端模組供應商Skyworks和Qorvo等也在積極布局WiFi7的研發。

      博通在今年4月份時發布了WiFi7無線解決方案，包括六款不同的產品，其中包括一款WiFi7 SoC BCM4916，以及五款WiFi7芯片組。其中BCM4916基于ARMv8架構，四核心，集成64KB一級緩存、1MB二級緩存，可提供最高24K DMIPS的算力。與目前大多數路由器SoC相比，BCM4916支持320MHz 6GHz、320MHz 5GHz、2.4GHz等頻段和帶寬，同時支持四個PCIe接口、兩個10G、兩個2.5G共計8個網口。不僅如此，還支持DDR3和DDR4緩存。


      WiFi 7 芯片組方面，博通發布了五種型號，分別是用于消費產品的 BCM6726 和 BCM67263，用于企業產品的 BCM43740 和 BCM73720，以及用于移動設備的 BCM4398。其中 BCM6726 支持 2.4、5 和 6 GHz 頻段，BCM67263 僅支持 6 GHz 頻段。但 BCM67263 提供 320 MHz 的信道帶寬，這是達到 WiFi 7 將達到的 40 Gbps 以上帶寬所必需的。

      據悉，博通新款WiFi7芯片已經向華碩、Netgear 和 TP-Link，以及 OEM / ODM 和網絡運營商合作伙伴出樣。至于量產時間，目前還不確定。

      高通在WiFi方面緊跟博通的步伐，特別是在WiFi5時，高通推出的Mesh解決方案受到了市場的追捧，成為市場熱點，Netgear 的Orbi與Google WiFi采用的都是高通的解決方案。如今在WiFi7市場，高通也早早布局了，2022年3月就發布了WiFi7 SoC產品FastConnect 7800。12月份又推出了新產品“Wi-Fi 7沉浸式家庭聯網平臺”家族，其中包括兩個具體型號，一是高通326沉浸式家庭聯網平臺，另一個則是高通3210沉浸式家庭聯網平臺。


      這兩個平臺均支持最新的WiFi7標準，這也就意味著它們能夠支持包括6GHz頻段的320MHz超寬頻段、高頻多連接（即同時連接兩個5GHz、或5GHz+6GHz頻段）、以及低延遲連接等一系列WiFi7的標志性技術。

      在性能指標上，高通3210沉浸式家庭聯網平臺具備最大10條并發數據流，也就是2+4+4三頻配置，具備高達20Gbps的數據吞吐量，也就是兩萬兆。而高通326沉浸式家庭聯網平臺則更偏入門級配置，是2+2+2的三頻段6數據流并發設計，最大吞吐量是10Gbps、也達到了萬兆水準。

      聯發科技的WiFi芯片在很多人眼里屬于低端產品，但事實上這幾年他們已經慢慢開始想要進軍高端芯片市場，比如這兩年發布的天璣系列芯片其實性能表現還不錯。可以明顯看到聯發科技想在手機SoC芯片領域與高通掰一掰手腕。其實在802.11ac時期，聯發科技的762x系列WiFi芯片的市場表現還不錯。

      如今在WiFi7領域，聯發科技在今年5月份時推出了針對路由器的Filogic 880和用于手機/平板/筆記本等的Filogic 380芯片。


      具體來說，Filogic 880采用6nm工藝，集成四核A73 CPU單元，網路方面支持五頻4×4 MIMO，單頻最高10Gbps，五頻并發最高36Gbps。

      Filogic 380同樣采用6nm工藝，還集成對藍牙5.3和低功耗音頻的支持，網絡方面支持三頻段，2×2 MIMO，速率最高6.5Gbps。

      另外，在路由器產品方面，H3C有發布一款WiFi 7路由器，不久前TP-Link也發布了多款WiFi7路由器，比如Archer BE900，該款路由器售價699.99美元，預計12月31日開始預購，明年Q1發貨，換算成人民幣的話，這款WiFi7路由器的價格超過了5000元。

      結語

      WiFi7的到來，將會滿足用戶對于高清4K/8K視頻、VR/AR、低時延優勢，以及遠程協同辦公的需求。但WiFi7的普及可能還要一陣子，畢竟WiFi7跟WiFi6E一樣都用到了6GHz，向下兼容性比較差，WiFi7的產品一定要配備2.4GHz和5GHz，再加上6GHz的話，就需要三頻起跳，這樣終端產品售價就會比較高，想要普及難度不小。


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      原文標題：WiFi6用上了嗎？WiFi7已經蓄勢待發了

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