Wi-Fi是最成功的無(wú)線技術(shù)之一，成功的同時(shí)也需要?jiǎng)?chuàng)新。Wi-Fi 6的升級(jí)版Wi-Fi 6E剛剛推出，在帶寬頻段和速率上均有明顯提升。

當(dāng)我們正在驚嘆它的極速之時(shí)，作為下一代的Wi-Fi 7已經(jīng)嶄露頭角，延續(xù)了20多年前推出的這項(xiàng)技術(shù)令人印象深刻的演變。Wi-Fi 7將提供哪些新功能？誰(shuí)會(huì)需要Wi-Fi 7？

Wi-Fi 6時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始

Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)在2019年中正式發(fā)布，電氣電子工程師學(xué)會(huì)為其定義的名稱(chēng)為IEEE 802.11ax，負(fù)責(zé)商業(yè)認(rèn)證的Wi-Fi聯(lián)盟為了方便宣傳而稱(chēng)作Wi-Fi 6。Wi-Fi 6名稱(chēng)的誕生，讓它與5G一樣成為了淺顯易懂的科技名詞。

從性能上來(lái)看，Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)支持2.4GHz/5GHz頻段，擁有8×8 MU-MIMO，可以同時(shí)向8個(gè)終端共享上行、下行的MU-MIMO數(shù)據(jù)包。

2019年第三季度開(kāi)始，一些主流廠商陸續(xù)進(jìn)入Wi-Fi 6市場(chǎng)，首批Wi-Fi 6產(chǎn)品2019年第三季度銷(xiāo)售規(guī)模為470萬(wàn)美元。IDC《中國(guó)WLAN市場(chǎng)季度跟蹤報(bào)告，2020年第四季度》報(bào)告顯示，2020年，WLAN市場(chǎng)總體規(guī)模已經(jīng)達(dá)到8.7億美元，其中Wi-Fi 6占比31.2%，規(guī)模達(dá)2.7億美元，Wi-Fi 6疫情期間逆勢(shì)上漲的最主要原因是網(wǎng)絡(luò)成為各數(shù)字化遠(yuǎn)程項(xiàng)目中的必要支持。IDC預(yù)測(cè)，2021年，Wi-Fi 6將繼續(xù)擴(kuò)大市場(chǎng)份額，中國(guó)市場(chǎng)將接近4.7億美元的市場(chǎng)規(guī)模。

與Wi-Fi 6相比，Wi-Fi 6E不屬于Wi-Fi的新版本，而屬于Wi-Fi 6的升級(jí)版。Wi-Fi 6E除了支持Wi-Fi 6原本使用的2.4GHz/5GHz頻段外，還拓展了一個(gè)6GHz頻段。需指出的是，目前只有美國(guó)、韓國(guó)和智利等少數(shù)國(guó)家已經(jīng)明確將6GHz頻段開(kāi)放給Wi-Fi使用，歐洲預(yù)計(jì)在2021年6月底之前開(kāi)放。

Wi-Fi 6E來(lái)了，Wi-Fi 7離我們還有多遠(yuǎn)？近期，IEEE802.1標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)一個(gè)工作小組公布了802.11be標(biāo)準(zhǔn)(即Wi-Fi 7)細(xì)節(jié)，表示已經(jīng)在下一代WLAN規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)訂定上取得不錯(cuò)的進(jìn)展，Wi-Fi 7預(yù)計(jì)2024年底問(wèn)世。

Wi-Fi 7將帶來(lái)什么改變？

關(guān)于下一代Wi-Fi技術(shù)(802.11be，即Wi-Fi 7)Wi-Fi 聯(lián)盟早在2018年5月就開(kāi)始初始建組，并于2019年初進(jìn)入立項(xiàng)組，目前協(xié)議組對(duì)其的命名是IEEE 802.11 EHT(Extremely High Throughput，極高吞吐量)，可見(jiàn)其在吞吐上將會(huì)有巨大的優(yōu)勢(shì)。

并且現(xiàn)在高通也已經(jīng)在進(jìn)行Wi-Fi 7的相關(guān)研發(fā)，網(wǎng)絡(luò)速度會(huì)相較Wi-Fi 6再增加一倍。此外，Wi-Fi 7也可以結(jié)合多個(gè)頻譜，因此在影音上也會(huì)提供更高畫(huà)質(zhì)的體驗(yàn)。除了高通之外，博通、聯(lián)發(fā)科等網(wǎng)絡(luò)芯片大廠也在積極研發(fā)Wi-Fi 7芯片。

不過(guò)想要看到Wi-Fi 7實(shí)際產(chǎn)品，則現(xiàn)在還言之過(guò)早，也許再過(guò)2年到3年才有機(jī)會(huì)看到Wi-Fi 7。由于Wi-Fi 7設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11be的最終版本將于2024年上半年發(fā)布，基于Wi-Fi 7的產(chǎn)品可能會(huì)在2024年下半年在終端市場(chǎng)上架。

雖然Wi-Fi 7還沒(méi)有推出，很多新功能仍在定義中，但新標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展向我們展示了Wi-Fi技術(shù)發(fā)展的軌跡 —— Wi-Fi將走向何方，我們可以期待它帶來(lái)什么，以及變化的速度將會(huì)如何。

Wi-Fi 6標(biāo)志著Wi-Fi 5向前邁進(jìn)了一大步，Wi-Fi 6的改進(jìn)讓吞吐量大大增加。它從根本上改變了Wi-Fi傳輸和管理流量的方式，這提高了技術(shù)的整體質(zhì)量、可靠性和安全性。

Wi-Fi 7將在同樣的方向上進(jìn)一步推動(dòng)Wi-Fi的發(fā)展。例如在技術(shù)規(guī)格上，802.11ax(Wi-Fi 6)標(biāo)準(zhǔn)使用的是1024-QAM調(diào)制，最大頻寬支持160MHz，理論最高速率為9.6Gbps，而802.11be（Wi-Fi 7）預(yù)計(jì)將進(jìn)一步升級(jí)調(diào)制方式，直接使用4096-QAM調(diào)制，由于物理層的提升，極大地?cái)U(kuò)充了傳輸數(shù)據(jù)容量。

與802.11ax比較，802.11be將會(huì)有以下改進(jìn)：

· MIMO增強(qiáng)；

· 速度可達(dá)30Gbps；

· 可三頻同時(shí)工作；

· 更高的調(diào)制；

· 更低的延遲。

MIMO增強(qiáng)

相比Wi-Fi 6的8個(gè)數(shù)據(jù)流同時(shí)工作的多用戶多輸出(MU-MIMO)，Wi-Fi 7將升級(jí)至支持最高(Tx:16,Rx:16)數(shù)據(jù)流，可大幅提升無(wú)線頻寬和客戶端支持?jǐn)?shù)據(jù)，同時(shí)引入了更加先進(jìn)的CMU-MIMO。其中，C代表Coordinated(協(xié)同)，意為16條數(shù)據(jù)流可以不由一個(gè)接入點(diǎn)提供，而是可由多部無(wú)線路由器同時(shí)提供，這正好用于近年普及的Mesh WiFi網(wǎng)絡(luò)，讓終端同時(shí)連接多部Mesh無(wú)線路由器。也就是說(shuō)，未來(lái)Wi-Fi 7時(shí)代，天線的數(shù)量會(huì)有更多的增加。

新增6GHz頻譜，三頻同時(shí)工作

Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)使用了2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段，不久前升級(jí)版的Wi-Fi 6E引入了新的6GHz頻譜。Wi-Fi 7將繼續(xù)支持6GHz頻段，三個(gè)頻段可以同時(shí)連接工作，將單個(gè)信道的寬度從Wi-Fi 6的160MHz擴(kuò)展到320MHz。Wi-Fi 7還將支持160+160MHz、240+180MHZ和160+80MHz信道以組合非連續(xù)頻譜塊，也意味著能提供更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)連接。

升級(jí)至4096-QAM

在無(wú)線技術(shù)中，信號(hào)調(diào)制極為重要，Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)使用的是1024-QAM調(diào)制技術(shù)，而WiFi 7預(yù)計(jì)將升級(jí)調(diào)制方式，直接使用4096-QAM，4096QAM能帶來(lái)更大的數(shù)據(jù)容量。所以Wi-Fi 7最終速度可以達(dá)到30Gbps，是目前推出的最快Wi-Fi 6速度9.6Gbps的三倍。

更低的延遲

通過(guò)引入多鏈路操作(MLO)、多AP協(xié)調(diào)、320MHz帶寬通道等技術(shù)，可以大大降低Wi-Fi 7的延遲，并提高可靠性。其中，多鏈路操作(MLO)使設(shè)備能夠同時(shí)跨不同頻段和通道，進(jìn)行傳輸和接收。Wi-Fi 7可通過(guò)增加吞吐量來(lái)增強(qiáng)這些鏈接，吞吐量是本地網(wǎng)絡(luò)(LAN)中設(shè)備之間的測(cè)量數(shù)據(jù)。MLO還將降低延遲，并提高可靠性。

Wi-Fi傳感功能

Wi-Fi 7與其前幾代標(biāo)準(zhǔn)很大的不同，將會(huì)是Wi-Fi傳感功能的引入。據(jù)悉通過(guò)Wi-Fi 7，可以在沒(méi)有任何傳感器的情況下，檢測(cè)人們?cè)诓煌块g移動(dòng)的情況。據(jù)IEEE主席保羅·尼古利奇(Paul Nikolich)透露，該項(xiàng)技術(shù)還足夠靈敏，甚至可以檢測(cè)到用戶的呼吸頻率，“因?yàn)楫?dāng)他們呼吸時(shí)，會(huì)改變射頻特性和信道特性?！?/p>

我們可以想象，這項(xiàng)技術(shù)可以用在不同的應(yīng)用場(chǎng)景，比如企業(yè)內(nèi)的安全和環(huán)境控制器、房間燈的喚醒與關(guān)閉、手勢(shì)控制、嬰兒或者老人的健康監(jiān)控等等。如果真的加入，其想象空間將非常大。舉例來(lái)說(shuō)，這樣的系統(tǒng)可以用來(lái)自動(dòng)開(kāi)門(mén)。當(dāng)你回家時(shí)，家庭互聯(lián)網(wǎng)會(huì)檢測(cè)到你的存在，并將這些數(shù)據(jù)與你戴著的設(shè)備或攝像頭系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)結(jié)合起來(lái)，在你走上樓時(shí)，它就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)門(mén)鎖。

多AP協(xié)作優(yōu)化

Multi-AP coordination(多AP協(xié)作優(yōu)化)，這點(diǎn)可能是Wi-Fi 7中的一個(gè)重點(diǎn)。關(guān)于多AP的協(xié)作問(wèn)題。目前在802.11的工作模式下，AP與AP之間實(shí)際上是沒(méi)有協(xié)作的。存在的一些廠家定義的協(xié)作也僅僅是優(yōu)化信道的選擇，從而避免AP間的沖突。而AP協(xié)作所帶來(lái)的最大的好處就是AP間構(gòu)成的分布式MIMO，可以由兩個(gè)不同的AP針對(duì)于一個(gè)節(jié)點(diǎn)提供MIMO的傳輸功能，這可以大大提高空間復(fù)用的工作效率。

不過(guò)該技術(shù)下，AP與AP間的協(xié)作溝通通道是一個(gè)需要謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)的內(nèi)容，目前AP協(xié)作的方式都是通過(guò)CAPWAP隧道，有線連接到WLC，進(jìn)一步協(xié)作的。這種方式需要AP間都有線連接到一個(gè)公共的控制器，然而，如果這樣做，那么Wi-Fi 7的使用需要換多臺(tái)Wi-Fi 7路由才可以生效。所以能不能通過(guò)無(wú)線手段來(lái)做AP間溝通，進(jìn)而協(xié)作產(chǎn)生分布式MIMO，是Wi-Fi 7中需要重點(diǎn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

Wi-Fi和移動(dòng)通信融合：Wi-Fi 7+6G

有一個(gè)很有趣的現(xiàn)象，5G的覆蓋已經(jīng)愈發(fā)成熟，但與此同時(shí)5G與Wi-Fi 6的競(jìng)爭(zhēng)也持續(xù)白熱化，甚至有威脅論表明Wi-Fi技術(shù)很快會(huì)消亡，這里其實(shí)也反饋出一個(gè)很有意思的問(wèn)題，即不同連接技術(shù)未來(lái)的發(fā)展是否存在壁壘，如何解決相互融合與協(xié)作問(wèn)題？

縱觀移動(dòng)通信和Wi-Fi的發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)二者在技術(shù)、應(yīng)用等領(lǐng)域大有融合的趨勢(shì)或可能，例如近些年在 WLAN 技術(shù)中，MU-MIMO（Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，多用戶多輸入多輸出）和Mesh無(wú)線寬帶自組網(wǎng)等，就借鑒了移動(dòng)通信的技術(shù)思路，諸多業(yè)內(nèi)人士甚至斷言，下一代連接技術(shù)，即6G和Wi-Fi 7將會(huì)協(xié)同發(fā)展，深度融合。未來(lái)的無(wú)線AP極有可能即承擔(dān)Wi-Fi的角色，又是 5G/6G信號(hào)的微型基站發(fā)射器，真正解決網(wǎng)絡(luò)互融互通的問(wèn)題。

以Wi-Fi 6技術(shù)來(lái)談，其關(guān)注的是密集AP場(chǎng)景下的網(wǎng)絡(luò)性能和優(yōu)化，最核心的技術(shù)亮點(diǎn)就是OFDMA(正交頻分多址)和MU-MIMO技術(shù)，如果用戶想要體驗(yàn)Wi-Fi 6下的特性和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，只需要使用相對(duì)的終端即可。

不過(guò)從Wi-Fi 7的協(xié)議指定過(guò)程中，我們可以看到Wi-Fi的場(chǎng)景將會(huì)從單AP逐漸轉(zhuǎn)向多AP化，甚至最終與通信技術(shù)融合，打破連接的壁壘。

舉例來(lái)說(shuō)，在6G時(shí)代，如果你在多AP場(chǎng)景下，想要體驗(yàn)Wi-Fi 7技術(shù)，你或許不需要去更換支持Wi-Fi 7的手機(jī)、路由、筆記本等設(shè)備，只需要配備一臺(tái)支持 Wi-Fi 7特性的無(wú)線AP，而它既承擔(dān)了Wi-Fi角色，也能兼顧部分5G/6G移動(dòng)通信的信號(hào)發(fā)射問(wèn)題，整體更像個(gè)微型基站，完美解決了跨設(shè)備之間的蜂窩數(shù)據(jù)和Wi-Fi的融合問(wèn)題，并且在組網(wǎng)過(guò)程、部署成本、連接體驗(yàn)等方面更具優(yōu)勢(shì)，而這其實(shí)也是Wi-Fi 7協(xié)議中最受關(guān)注的Multi-AP coordination（多AP協(xié)作優(yōu)化）特性，旨在解決多AP場(chǎng)景下的互融互通問(wèn)題。

與此同時(shí)，IC廠商推進(jìn) Wi-Fi 7布局 —— 從底層解決連接問(wèn)題有關(guān)于Wi-Fi 7的多AP協(xié)作優(yōu)化特性的研究，已經(jīng)成為行業(yè)的共識(shí)，包括Intel、思科、聯(lián)發(fā)科、Marvell、索尼、三星、華為、諾基亞等巨頭皆已投入到該課題中，而這似乎也的確符合未來(lái)科技的發(fā)展趨勢(shì)。

未來(lái)的移動(dòng)通信和Wi-Fi等無(wú)線連接技術(shù)勢(shì)必會(huì)更加緊密結(jié)合，我們所擔(dān)心的室外信號(hào)覆蓋、信號(hào)穿墻的問(wèn)題都將被一一解決，這個(gè)過(guò)程中無(wú)論是由外向內(nèi)進(jìn)攻（5G/6G），還是由內(nèi)向外進(jìn)攻（Wi-Fi），可以預(yù)見(jiàn)最終的結(jié)合將會(huì)是趨勢(shì)，這個(gè)過(guò)程或許會(huì)相對(duì)漫長(zhǎng)，但前沿技術(shù)值得我們持續(xù)探究。

Wi-Fi 7對(duì)于行業(yè)的意義

不過(guò)，上面提到的這些都只是還在規(guī)劃中的技術(shù)，最終是否會(huì)被采用，還需要WiFi聯(lián)盟成員及IEEE的討論和研究。

Wi-Fi 7在性能和效率的提升令人印象深刻，但我們真的需要它嗎？現(xiàn)在的Wi-Fi還不夠好嗎？Wi-Fi 7的規(guī)格是基于對(duì)具有嚴(yán)格延遲和可靠性要求的場(chǎng)景而制定的。

Wi-Fi 6滿足了當(dāng)下用例的需求，但Wi-Fi 7的增強(qiáng)將允許Wi-Fi隨著采用(以及由此產(chǎn)生的流量密度)的增加和需求的增加而擴(kuò)大。Wi-Fi 7提供轉(zhuǎn)發(fā)路徑，保證Wi-Fi可擴(kuò)展性，以承載不斷增長(zhǎng)的流量負(fù)載，持續(xù)滿足用戶需求。

Wi-Fi 7為正在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)帶來(lái)了更多靈活性和能力。Wi-Fi 7和基于3GPP的5G將共同努力，在新興的私有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(PWN)中引入邊緣計(jì)算、分布式和云架構(gòu)、虛擬化和數(shù)字化。更具體地說(shuō)，Wi-Fi 7將改善對(duì)需要確定延遲、高可靠性和服務(wù)質(zhì)量(QoS)的應(yīng)用程序的支持。

在企業(yè)中，這將有利于物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如工業(yè)自動(dòng)化、監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制、AV/VR和其他基于視頻的應(yīng)用。消費(fèi)者可以受益于Wi-Fi 7的游戲，AV/VR和視頻應(yīng)用程序，以及智能家庭服務(wù)。

除了特定用例，Wi-Fi 7將繼續(xù)擴(kuò)大Wi-Fi的可用性，并以低成本的方式傳輸企業(yè)、公共和住宅環(huán)境中的大部分無(wú)線流量，進(jìn)一步提高寶貴頻譜資源的使用效率。