Wi-Fi 7是什么？相對于WiFi6有哪些提升？

在科技領(lǐng)域，更新通常意味著更好更快，Wi-Fi也是如此。最新的標(biāo)準(zhǔn)Wi-Fi-7即將面世，并承諾會帶來顯著的速度和可靠性優(yōu)勢。這很容易理解，但它還提供了更多特別的技術(shù)優(yōu)勢，在一些關(guān)鍵方面相對于Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E都有明顯提升。

在深入探討之前，我們需要了解一個簡單的事實：目前，最終的802.11be Wi-Fi 7修訂版實際上還沒有由電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)發(fā)布，在它正式發(fā)布之前，所有這些功能和規(guī)范只是預(yù)計會如期而至，而且大部分標(biāo)準(zhǔn)可能會實現(xiàn)，但也可能會有一些變化，甚至可能會增加新的功能。

許多提議的改變都在IEEE發(fā)表的一篇論文中傳播，可以點擊此處更輕松地閱讀(PDF)。其他細(xì)節(jié)由高通(Qualcomm)、英特爾(Intel)和聯(lián)發(fā)科(MediaTek)等公司提供，它們參與了硬件的開發(fā)，并參與制定了它們將使用的標(biāo)準(zhǔn)。

Wi-Fi-7將向后兼容之前的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，所以我們不必?fù)?dān)心Wi-Fi 6或Wi-Fi 6E設(shè)備在新的Wi-Fi 7路由器上不能正常工作。對于Wi-Fi-7兼容的客戶端設(shè)備也是如此。它們可以毫無問題地連接到舊的Wi-Fi 6或Wi-Fi 5接入點。

目前，我們還處于Wi-Fi-7的所謂“草案”階段，但認(rèn)證和認(rèn)證產(chǎn)品預(yù)計將在2024年的某個時候開始出現(xiàn)。然而，根據(jù)草案規(guī)范，我們可能會看到一些硬件在2023年提前發(fā)布，其中大部分應(yīng)該與最終版本兼容。如果擔(dān)心購買了“錯誤”的Wi-Fi-7硬件，那么可以適當(dāng)推遲購買時間?，F(xiàn)在我們已經(jīng)知道了關(guān)于WiFi-7的基礎(chǔ)知識和時間表，接下來，我們進(jìn)一步了解一下這個新版本的Wi-Fi到底發(fā)生了哪些變化。

Wi-Fi-7的主要變化可能是在6 GHz頻段擴展到320 MHz信道。這對許多人來說可能是一堆數(shù)字，但這里有一個非常真實和重要的結(jié)論。一般來說，更寬的通道意味著客戶端設(shè)備和路由器之間的通道更寬，這意味著速度更快。信道大小的翻倍意味著比Wi-Fi - 6E理論上最大9.6 Gbps的吞吐量翻倍，但結(jié)合我們后面會講到的其他技術(shù)，它實際上會比這更快。

根據(jù) IEEE 的說法，Wi-Fi 7 應(yīng)該允許“每個 AP 至少 30 Gbps”并且速度大約是 Wi-Fi 6 的四倍。聯(lián)發(fā)科估計 Wi-Fi 7 的性能提高了大約 36 Gbps，而英特爾認(rèn)為它可能達(dá)到 46.1 Gbps。這些是您在現(xiàn)實環(huán)境中永遠(yuǎn)不會看到的理論最大值。盡管如此，我們將從中受益的更小、更現(xiàn)實的部分將是對 Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E 的重大升級。這一擴展僅適用于作為Wi-Fi 6E-2.4 GHz和5 GHz頻率的一部分的新6 GHz頻率，仍將分別使用最高40 MHz和160 MHz的信道。然而，由于Wi-Fi 7的其他改進(jìn)，即使是這些低頻和較小的頻道也可以運行得更快。

“舊”的 Wi-Fi 6 標(biāo)準(zhǔn)在減少客戶端設(shè)備的延遲方面取得了巨大的進(jìn)步，但隨著 AR 和 VR 成為越來越大的流行語（它們?nèi)匀蝗鄙佟皻⑹旨墤?yīng)用”），即使是兩位數(shù)的毫秒延遲也是一個問題。如果您從邊緣流式傳輸 VR 內(nèi)容，描述從 AR 中的運動到響應(yīng)它的視覺變化的延遲的運動到光子延遲（MTP 延遲）越低越好。Wi-Fi 7 并沒有顯著降低“正?！毖舆t，但它旨在減少最壞情況下的延遲。

正如我們從上面的圖表中所看到的，Wi-Fi 7/802.11be應(yīng)該會大幅減少最壞情況下的延遲。這種壓縮是通過幾種方法實現(xiàn)的，如協(xié)調(diào)波束形成和參數(shù)化空間重用。在不太深入的情況下，這些微小的方法可以改善延遲可能激增的極端情況，它們還可以提高可靠性和吞吐量——速度更快。多資源單元(MRU)是我們將要討論的下一項技術(shù)，它在某些情況下也提供了延遲改進(jìn)。

Wi-Fi 6E為消費者提供了一組新的視頻流媒體頻率，這在2.4 GHz和5 GHz頻段趨于飽和的密集城市環(huán)境中尤其方便。從本質(zhì)上講，這個頻譜的整個原始森林現(xiàn)在可供小工具連接，但它并不是完全空白的。就像其他可能被用于某些用途的頻率一樣，有所謂的“現(xiàn)任者”一直在把它用于其他應(yīng)用。

根據(jù)思科的說法，這些在位者包括點對點固定服務(wù)鏈路、衛(wèi)星服務(wù)、電視廣播，甚至雷達(dá)。把森林的比喻延伸得有點過了，有一些憤怒的熊在那里，你不想在你的6 GHz Wi-Fi之旅中遇到他們并干擾他們。輸入:Multi-RU /系統(tǒng)刺穿。

據(jù)思科稱，這些現(xiàn)有服務(wù)包括點對點固定服務(wù)鏈路、衛(wèi)星服務(wù)、電視廣播，甚至雷達(dá)。擴展森林的比喻可能有點過頭了，那里有一些憤怒的熊，你不想在 6 GHz Wi-Fi 旅程中絆倒它們并干擾它們。輸入：多 RU/MRU 穿刺。

這種簡單的小技術(shù)將操作信道劃分為 20 MHz 塊中的子信道。然后可以使用安全緩沖區(qū)對任何現(xiàn)有使用進(jìn)行分區(qū)，同時仍保留它所屬的通道，而不是完全注銷整個通道。因此，如果現(xiàn)有使用干擾了使用那些大的 320 MHz 信道，您的路由器可以自動“隔離”其中的這些部分并很好地使用其余的那些大信道，而不必排除它們或退回到較小的信道大小（和較低的速度）。為了最終摧毀那個森林隱喻，這意味著盡可能地把熊圍起來，而不是完全忽視大片樹林，因為其中可能有一個。

MRU 還可以減少同時發(fā)生多個上傳的情況下的延遲。它們不必按順序排列上傳以防止設(shè)備相互交談，它們可以在不同的子頻率上運行。Wi-Fi 6 可以做到這一點，但這進(jìn)一步優(yōu)化了上傳數(shù)據(jù)長度不同時的操作。

Wi-Fi 支持多輸入多輸出 (MIMO) 已有一段時間了，但 Wi-Fi 6 對其進(jìn)行了重大更改。以前 MIMO 僅用于擴大通往每個設(shè)備的管道尺寸。從 Wi-Fi 6 開始，它可用于允許多個設(shè)備同時與不同管道上的接入點通信——即所謂的多用戶 MIMO，或 MU-MIMO。

Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 最多可處理 8 個數(shù)據(jù)流（8×8 MIMO），但 Wi-Fi 7 會將其擴展到最多 16 個數(shù)據(jù)流，或 16×16 MIMO。像往常一樣，更多的管道 = 更快，所以這里有速度提升，但這也意味著更多的設(shè)備將能夠同時與路由器“對話”。例如，這可能意味著更多的同步屏幕流式傳輸問題更少，更多的人玩游戲沒有延遲，并提高了物聯(lián)網(wǎng)和智能家居設(shè)備的可靠性并減少了延遲。

IEEE 在其 Wi-Fi 7 白皮書中沒有提及它，但在 Wi-Fi 7 規(guī)劃周期的早期，有計劃在所謂的協(xié)調(diào)多用戶 MIMO (CMU-MIMO) 中使 MIMO 在多個接入點上更好地工作.這里的好處不太明確，但聽起來它應(yīng)該減少具有多個接入點的擁擠區(qū)域的干擾，并提高單個設(shè)備的速度和可靠性。但是，目前尚不清楚這是否最終會成為 Wi-Fi 7 的一部分。

多鏈路操作 (MLO) 將做很多人可能認(rèn)為 Wi-Fi 已經(jīng)可以做的事情——它將同時使用多組頻率。我們不僅僅意味著讓您的路由器作為客戶端設(shè)備的接入點在 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 頻率上傳輸。我們的意思是讓單個客戶端設(shè)備同時訪問 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 通道上的接入點。

這里明顯的好處是速度。兩條大管道比一條大管道更適合抽取數(shù)據(jù)，并且連接到多個管道會同時打開它們。據(jù)英特爾稱，與 Wi-Fi 6 相比，這可能導(dǎo)致最大聚合數(shù)據(jù)速率的 7.2 倍。

與 Wi-Fi 7 中的幾乎所有其他內(nèi)容一樣，這也提供了延遲優(yōu)勢。如果設(shè)備在多個頻段上同時保持連接，那么當(dāng)它必須根據(jù)負(fù)載平衡或它們之間的流量需求進(jìn)行切換時，就沒有延遲。它已經(jīng)連接，無需等待數(shù)十或數(shù)百毫秒即可在它們之間移動。它還可以通過增加所謂的“傳輸機會”來改善較重網(wǎng)絡(luò)負(fù)載中的最壞情況延遲。

Wi-Fi 6E 中采用了自動頻率協(xié)調(diào) (AFC)，這就是我們?nèi)绾卧诓桓蓴_現(xiàn)有使用的情況下將這個新的 6 GHz 頻譜用于 Wi-Fi。AFC 意味著在雷達(dá)或其他廣播源仍使用這些頻率的區(qū)域，會降低發(fā)射功率以防止干擾。但在沒有任何現(xiàn)有用途的地區(qū)，可以提高功率傳輸水平。再一次，這是“舊的”，并與 Wi-Fi 6E 一起首次亮相。但是，根據(jù) IEEE 的說法，Wi-Fi 7 將擴大可以使用 AFC 的設(shè)備數(shù)量，從而提高更多設(shè)備的信號強度和連接可靠性。

4K 正交幅度調(diào)制 (4K QAM) 也不是新事物。過去，高通等公司的一些 Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E 設(shè)備支持該技術(shù)，但它將成為 Wi-Fi 7 的標(biāo)準(zhǔn)。本質(zhì)上，QAM 是一種在同一信號中壓縮更多數(shù)據(jù)的方法——多路復(fù)用，基本上。如果您查看調(diào)制波形的所謂“星座”，它會變得非常有趣，它在網(wǎng)格中直觀地顯示您可以在那里推送多少信息。

這個視覺是針對光纖的，但想法是相似的。更多的點意味著信號中更多的單獨相位和幅度，并且可以塞入更多數(shù)據(jù)。

Wi-Fi 6 提供 1K QAM，這基本上意味著可以將 1,024 個幅度相位塞進(jìn)載波信號中，而 Wi-Fi 7 將允許 4,096 個幅度相位。增加并不等同于性能的線性提升。根據(jù) Litepoint 的說法，與 1K QAM 相比，協(xié)商數(shù)據(jù)速率峰值應(yīng)該增加 20%，或者最大連接速度增加 20%。

對擁塞網(wǎng)絡(luò)或多接入點網(wǎng)絡(luò)的受益區(qū)域的其他更改也在進(jìn)行中，以及潛在的受限目標(biāo)喚醒時間調(diào)整，網(wǎng)絡(luò)可用于在特定時間為特定用例保留容量，繼承自以物聯(lián)網(wǎng)為目標(biāo)的Wi -Fi HaLow 標(biāo)準(zhǔn)——可能非常適合工業(yè)和企業(yè)使用。

許多這些首字母縮略詞和數(shù)字最終都共同表示相同的意思：Wi-Fi 7 將更快、更可靠。我們已經(jīng)從大局效應(yīng)到個別原因繞了一圈，但現(xiàn)在你知道為什么在這些方面會更好。我們可以開始拋出一些您可以更直接興奮的其他數(shù)字：Wi-Fi 7 應(yīng)該比 Wi-Fi 6 和 6E 快 4 倍左右，兼容設(shè)備可能會在擁擠區(qū)域和以前麻煩的地方看到更好、更可靠的連接.如果您使用 VR，最壞情況下的延遲數(shù)字將會下降，并且您可能會注意到更好的流式 AR/VR 性能。

我們?nèi)匀粦?yīng)該記住，在發(fā)布 Wi-Fi 7 規(guī)范的最終版本之前，情況一直在變化。在草案階段，我們可能還會看到其他好處的增加或其中一些技術(shù)最終被刪除。例如，CMU-MIMO 在 2020 年和 2021 年左右是 Wi-Fi 7 的“可能”，在 IEEE 的 2021 年白皮書中沒有直接提及。但是，我們確信會成功的技術(shù)應(yīng)該會看到 Wi-Fi 7 顯著提高連接速度和可靠性，并在極端情況下大大改善延遲。

對于某些人來說，當(dāng) Wi-Fi 7 落地時，甚至可能會急于升級到 Wi-Fi 7。如果你對 AR 和 VR 很感興趣，那么在最壞情況下的延遲增益可能會很大，在某些應(yīng)用程序中甚至可以觀察到。如果您有大量智能家居硬件或現(xiàn)有 2.4 GHz 和 5 GHz 頻率存在擁塞問題，并且您跳過了 Wi-Fi 6 和 6E，那么 Wi-Fi 7 可能是升級路由器的時候了。如果您在第一款機型上市后等待一兩年，Wi-Fi 7 硬件的價格應(yīng)該會開始下降，從而使其成為更容易的選擇。（例如，一些 Wi-Fi 6E 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在該技術(shù)首次亮相時成本超過 1,000 美元，但此后價格有所下降。）

Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)越來越復(fù)雜，小技術(shù)和功能改進(jìn)的結(jié)合將帶來綜合收益?，F(xiàn)在已經(jīng)闡明了其中一些變化，您對 Wi-Fi 7 如何以及為何更快更好地了解更多，因此您可以決定何時以及是否值得計劃升級。如果您在購買 Wi-Fi 7 路由器后正在考慮升級您的智能家居設(shè)備，您將需要了解有關(guān) Matter iOT 標(biāo)準(zhǔn)的更多信息。

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