“預(yù)計(jì)到2025年，Wi-Fi的全球經(jīng)濟(jì)價(jià)值將達(dá)到5萬億美元，每年出貨的設(shè)備將達(dá)到數(shù)十億臺(tái)，Wi-Fi是技術(shù)時(shí)代最成功的故事之一。”——摘譯自Wi-Fi聯(lián)盟官網(wǎng)

一、Wi-Fi 聯(lián)盟

Wi-Fi聯(lián)盟（Wi-Fi Alliance，WFA），發(fā)展基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)行Wi-Fi認(rèn)證與商標(biāo)授權(quán)，推動(dòng)全球Wi-Fi的采用和發(fā)展。

“Wi-Fi聯(lián)盟致力于擴(kuò)大Wi-Fi的使用范圍和可用性，并將不懈的精力放在提供卓越的用戶體驗(yàn)上，這是當(dāng)今Wi-Fi成功的基礎(chǔ)?！保ㄗg自Wi-Fi聯(lián)盟官網(wǎng)）

Wi-Fi聯(lián)盟，來源：Wi-Fi聯(lián)盟官網(wǎng)

Wi-Fi遵循IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)。Wi-Fi聯(lián)盟使用了簡(jiǎn)化的代際名稱為Wi-Fi命名。從Wi-Fi 4到Wi-Fi7 對(duì)應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（支撐技術(shù)）如下：

二、IEEE 802.11be

當(dāng)前商用的最新一代Wi-Fi設(shè)備是基于IEEE 802.11ax標(biāo)準(zhǔn)，就是廣為人知的Wi-Fi 6，其中包括可以在6GHz頻段上運(yùn)行的設(shè)備，稱為Wi-Fi 6E。

Wi-Fi 7對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.11be。該標(biāo)準(zhǔn)目前還在開發(fā)中，授權(quán)請(qǐng)求有效期至2023年12月31日。預(yù)計(jì)2024年上半年正式發(fā)布 IEEE 802.11be標(biāo)準(zhǔn)。

來源：[2]

Wi-Fi 7 標(biāo)準(zhǔn)化、認(rèn)證和商業(yè)化時(shí)間表[5]

IEEE 802.11be：無線局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范修正案:極高吞吐量(EHT)增強(qiáng)，圖來源：IEEE 標(biāo)準(zhǔn)官網(wǎng)

IEEE802.11be稱為“極高吞吐量增強(qiáng)（Enhancements for Extremely High Throughput，EHT）”，能夠支持至少30 Gbps的最大吞吐量，并且提供低時(shí)延接入保障。

從802.11n（HT）到802.11be（EHT）的物理層標(biāo)準(zhǔn)如下：

Wi-Fi物理層標(biāo)準(zhǔn)，截圖來源：根據(jù)[3]截圖翻譯整理

比較上面的標(biāo)準(zhǔn)，我們發(fā)現(xiàn)，IEEE 802.11ax （Wi-Fi 6）與 802.11be（Wi-Fi 7） 的頻段、子載波間隔、符號(hào)時(shí)間、循環(huán)前綴、MU-MIMO、OFDM調(diào)制和編碼等都相同，明顯的改變只是帶寬和子載波調(diào)制：

802.11be與802.11ax物理層標(biāo)準(zhǔn)主要差別

802.11be適應(yīng)在2.4GHz、5GHz和6 GHz頻帶內(nèi)的固定和步行速度下的室內(nèi)外操作。已討論的主要候選特性包括[2]：

-320MHz帶寬和更有效地利用非連續(xù)（非相鄰）頻譜

-多頻帶/多信道聚合和操作

-16個(gè)空間流和多輸入多輸出（MIMO）協(xié)議增強(qiáng)

-多接入點(diǎn)（AP）協(xié)作（例如，協(xié)作和聯(lián)合傳輸）

-增強(qiáng)的鏈路適配和重傳協(xié)議（例如混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求（HARQ））

-如有必要，適應(yīng)特定于6GHz頻譜的監(jiān)管規(guī)則

關(guān)于802.11be特性的說明，圖來源：[2]

三、Wi-Fi 7 的主要特性

從上面802.11be的特性可見Wi-Fi 7的特性，本節(jié)主要描述EHT、MRU、MLO和多AP協(xié)作四個(gè)特性。

1、EHT（極高吞吐量）

Wi-Fi 6最高速率9.6Gbps為參考，先來粗略估計(jì)一下Wi-Fi7理想情況下的最高速率。首先，Wi-Fi 7 的帶寬是Wi-Fi 6 的2倍、空間流也是Wi-Fi 6 的2倍；4096-QAM比1024-QAM的傳輸效率增加了20%（1024-QAM每符號(hào)10比特，4096-QAM是每符號(hào)12比特）。于是，在理想假設(shè)下（不考慮由于以上變化后可能需要的增強(qiáng)技術(shù)對(duì)速率的影響），Wi-Fi7的最大速率可達(dá)：9.6Gps×2×2×1.2=9.6Gps×4.8=46.08Gbps，它是Wi-Fi 6 的4.8倍。

（a）帶寬

(b) 409-QAM子載波調(diào)制

Wi-Fi 7 基本特性，圖片來源：[3]

2、MRU（多資源單元)

Wi-Fi 6的OFDMA是將頻率資源按子載波數(shù)目劃分為較小的資源單元（Resource Unit，RU），可以同時(shí)向多個(gè)用戶發(fā)送較小的數(shù)據(jù)包，從而在密集環(huán)境中提高吞吐量并減少延遲。但Wi-Fi6 AP僅向每個(gè)STA分配一個(gè)RU。而Wi-Fi 7可以向一個(gè)STA分配多個(gè)RU，稱為MRU（多資源單元）。

Wi-Fi 7 的RU如下圖所示。小于242-tone的RU稱為小尺寸RU（Small-size RU），242-tone 以上的稱為大尺寸RU（Large-size RU）。

Wi-Fi7 RU劃分

MRU的構(gòu)成只能是大尺寸RU與大尺寸RU結(jié)合，或者小尺寸RU與小尺寸RU結(jié)合，小尺寸RU和大尺寸RU的混合是不允許的[6]。

MRU實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了非連續(xù)（非相鄰）頻譜聚集。通過為每個(gè)STA分配打孔R(shí)U（打孔粒度為20MHz），提供更多種類的RU大小來提高OFDMA效率，而具有非連續(xù)頻譜的新RU也支持前導(dǎo)打孔。因此，MRU可以減輕干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，提高OFDMA效率。例如下圖顯示，MRU可以將干擾損失從75%降至25%。

使用MRU提高頻譜使用效率[15]

此外，具有MRU的AP還顯著減少了多個(gè)用戶同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的延遲。例如，四個(gè)不同的用戶傳輸不同的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：用戶1到2到3到4的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度比例分別為23:1。圖4顯示了具有MRU的Wi-Fi 7 AP如何以更有效的方式分配RU，與Wi-Fi 5和Wi-Fi 6 AP相比，實(shí)現(xiàn)了最短的端到端延遲，延遲分別減少了33%和25%。

Wi-Fi 5、Wi-Fi 6、Wi-Fi 7 端到端延遲比較 [15]

3、MLO（多鏈路操作）

MLO（Multi-Link Operation），多鏈路操作。聚合多個(gè)物理鏈路以改善數(shù)據(jù)吞吐量、延遲和可靠性。

多鏈路操作可以聚合不同寬度的各種數(shù)量的鏈路，例如，160MHz+20MHz

MLO使多鏈路設(shè)備（Multi-Link Devices，MLD）能夠在2.4GHz、5GHz和6GHz的單個(gè)或多個(gè)頻帶上在多個(gè)信道中同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和接收。通過根據(jù)流量要求在MAC層中跨不同PHY鏈路執(zhí)行鏈路聚合和頻帶切換，MLO允許Wi-Fi支持越來越多具有嚴(yán)格延遲和QoS要求的用例，例如，視頻通話、無線VR/AR耳機(jī)、云游戲和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，等。

多鏈路操作（MLO）示意圖 來源：[3]

多鏈路操作（MLO）示意圖 來源：MediaTek

多鏈路設(shè)備（MLD）的概念見下圖所示，它由幾個(gè)所謂的附屬Wi-Fi設(shè)備組成，每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)到無線媒體的PHY接口，但上層協(xié)議將MLD視為單個(gè)設(shè)備。盡管具有多個(gè)物理無線電接口，MLD具有單個(gè)MAC地址，序列號(hào)是從相同的序列號(hào)空間中唯一生成。此解決方案簡(jiǎn)化了片段和數(shù)據(jù)包重組、重復(fù)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)鏈路切換。它們?cè)试S在任何鏈路上重傳分組，而不管分組的初始傳輸?shù)逆溌啡绾巍?/span>

多鏈路設(shè)備（MLD）示意圖[4]

4、MULTI-AP（多AP協(xié)作）

多AP之間協(xié)作，可以降低AP之間的干擾，極大的提升空口資源的利用率。

IEEE 802.11be任務(wù)組(TaskGroupBE，TGbe)考慮了兩種類型的多AP系統(tǒng):協(xié)作（Coordinated）和聯(lián)合（Joint）。協(xié)作系統(tǒng)通過單個(gè)AP發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的每一部分，而聯(lián)合系統(tǒng)通過多個(gè)AP發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。

所考慮的多AP系統(tǒng)主要有：

協(xié)作空間復(fù)用（Coordinated Spatial Reuse，CSR)

802.11be協(xié)作空間復(fù)用（CSR）與802.11ax空間復(fù)用的對(duì)比[4]

協(xié)作OFDMA（Coordinated OFDMA，CO-OFDMA)

協(xié)作OFDMA[4]

調(diào)零操作（Null Steering）

調(diào)零[4]

聯(lián)合發(fā)送和接收

聯(lián)合發(fā)送和接收[4]

集中控制多AP

降低信道接入碰撞概率的集中控制多AP協(xié)作[7]

四、商用進(jìn)展

TP-Link：Archer BE900、Archer BE800、Archer BE550Wi-Fi 7 [8,9]

2022年11月14日-TP Link舉行了Wi-Fi 7產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，宣布其Wi-Fi 7網(wǎng)絡(luò)解決方案。三個(gè)WiFi7路由器在活動(dòng)中亮相：

Archer BE900

Archer BE900是四頻 24 GbpsWi-Fi7。兩個(gè)5GHz頻段確保更多設(shè)備享受高速Wi-Fi。全新的6GHz頻段提供卓越的帶寬和無擁塞信道。

雙10G WAN/LAN端口。Archer BE900配備兩個(gè)10GWAN/LAN端口-一個(gè)RJ45端口和一個(gè)RJ45/SFP+組合端口-為光纖和銅纜連接提供靈活的支持；四個(gè)2.5G端口和一個(gè)USB端口使其成為未來家庭網(wǎng)絡(luò)的理想解決方案。

與帶有外部天線的傳統(tǒng)WiFi路由器不同，這款WiFi 7路由器采用了內(nèi)部天線，以保持優(yōu)雅的外觀。12×最佳定位的內(nèi)部天線實(shí)現(xiàn)了高增益、高隔離、高集成度和多向覆蓋的效果。

Archer BE800

Archer BE800是一款三頻WiFi7路由器，最高支持19Gbps，配備LED屏幕、兩個(gè)10G端口和四個(gè)2.5G端口，并且兼容EasyMesh。

Archer BE550

Archer BE550是另一款三頻WiFi7路由器，速度9214Mbps，五個(gè)2.5G端口，與EasyMesh兼容。

（a）Archer BE900

（b）ArcherGE800 Wi-Fi 7 for gamers

TP-Link發(fā)布的三款Wi-Fi7路由器[8]

華為： AirEngine 8771-X1T [10]

整機(jī)空口速率：18.67gbps；10GE 光電混合接口；5GHz/6GHz頻段隨需切換；內(nèi)置動(dòng)態(tài)變焦智能天線，全向/高密場(chǎng)景自適應(yīng)。

Qualcomm(高通）：FastConnect7800 [11,12]

2022年11月，高通在一年一度的“驍龍峰會(huì)”（Snapdragon Summit）上，發(fā)布了新款驍龍8（Snapdragon 8 Gen2），支持FastConnect 7800 Wi-Fi 7。這可能意味著首批Wi-Fi 7手機(jī)將于2023年2月底在巴塞羅那舉行的世界移動(dòng)大會(huì)上發(fā)布。

高通公司FastConnect 7800是一款先進(jìn)的14nm Wi-Fi和Bluetooth連接系統(tǒng)，提供超高速（高達(dá)5.8 Gbps*）、持續(xù)低延遲（2毫秒）和優(yōu)質(zhì)藍(lán)牙音頻。

FastConnect 7800在保持符合最新的Wi-Fi 6/6E和Wi-Fi 7標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還擁有超越標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)的先進(jìn)創(chuàng)新。高頻段同時(shí)（HighBandSynchronous，HBS）多連接是它的重要特性。HBS 多連接技術(shù)獨(dú)特地利用了5和6GHz頻帶的潛力，為需要吞吐量和延遲敏感的應(yīng)用提供了高頻帶性能的多個(gè)鏈路，消除了對(duì)相對(duì)狹窄和擁擠的2.4GHz頻帶的依賴。

高通Wi-Fi7 HBS Multi-Link來源：[12]

Broadcom（博通） & Intel（英特爾）:Wi-Fi7 在FCC測(cè)試 [13,14]

博通和英特爾向FCC展示了Wi-Fi7連接。FCC主席杰西卡·羅森沃塞爾（Jessica Rosenworcel）和幾位FCC委員參加了速度測(cè)試，測(cè)試的Wi-Fi 7數(shù)據(jù)速率超過5Gbps。

博通和英特爾表示，Wi-Fi 7連接將帶來變革性體驗(yàn)，包括“沉浸式AR/VR協(xié)作、超高清16k媒體流”等。他們還表示，未來在FCC的演示將展示W(wǎng)i-Fi 7的兩個(gè)標(biāo)志性功能：多資源單元（MRU）打孔和多鏈路操作（MLO）。

圖片來源：[14]

MediaTek(聯(lián)發(fā)科):Filogic880&380chips[15,16]

2022年1月，聯(lián)發(fā)科向主要客戶和行業(yè)合作伙伴展示了兩個(gè)Wi-Fi 7演示，展示了該技術(shù)的超快速度和低延遲傳輸。聯(lián)發(fā)科的現(xiàn)場(chǎng)演示展示了其Wi-Fi 7技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)IEEE 802.11be及其多鏈路操作（MLO）技術(shù)定義的最高速度。

Filogic880是Wi-Fi 7平臺(tái)的旗艦產(chǎn)品，速率高達(dá)36Gps，用于路由器、中繼器、mesh、網(wǎng)關(guān)和接入。獨(dú)特的天線設(shè)計(jì)4T5R (quad-transmit, penta-receive) 配置，使性能和范圍最大化。高度集成的芯片設(shè)計(jì)，內(nèi)置一流的四核CPU專用網(wǎng)絡(luò)處理單元，確保最低延遲連接的新技術(shù)，以及全面的wifi7功能。

Filogic380適用于智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、個(gè)人電腦、可穿戴設(shè)備或其他需要最快無線連接的個(gè)人設(shè)備。這個(gè)單芯片Wi-Fi 7和藍(lán)牙5.3客戶端組合解決方案采用了最新技術(shù)。此外，聯(lián)發(fā)科的創(chuàng)新共存設(shè)計(jì)確保用戶能夠最大限度地利用Wi-Fi和藍(lán)牙，所有這些都被裝在一個(gè)6納米芯片內(nèi)。

聯(lián)發(fā)科Wi-Fi7芯片

Filogic880 主要特性示意圖，來源：MediaTek視頻截圖

Filogic380 主要特性示意圖，來源：MediaTek視頻截圖

審核編輯 ：李倩