全球首个WiFi 7技术来了:揭开WiFi进化史,未来宽带有线要被淘汰了?

芯圈那些事 2022-01-20

wi-fi宽带连接宽带速率

1885 字丨阅读本文需 6 分钟

1 月 20 日消息 联发科宣布率先成功完成 Wi-Fi 7 技术的现场演示,充分展示出高速与低延时的传输性能。联发科自 Wi-Fi 7 标准诞生以来一直积极参与研发,是首批采用该技术的企业之一。联发科采用 Wi-Fi 7 技术的产品预计将于 2023 年面市

联发科副总经理暨智能连接事业部总经理许皓钧表示:“Wi-Fi 7 的推出标志着 Wi-Fi 可以真正替代高带宽的有线/以太网技术。联发科的 Wi-Fi 7 技术将为家用、商用和工业网络提供强大的核心网络能力,为多人 AR/VR 应用、云游戏、4K 视频通话和 8K 流媒体等应用提供无缝连接。”

联发科验证了其 Filogic Wi-Fi 7 技术可达到 IEEE 802.11be 定义的峰值速度。同时,联发科还展示了多链路操作(MLO)技术,该技术可以同时聚合不同频段上的多个信道,即使频段受干扰或出现拥塞,数据仍可无缝传输,从而实现更快、更可靠的网络连接,这对于需要恒定、持续和实时吞吐量的视频流和游戏等应用至关重要。

Wi-Fi 7 为所有可用的 Wi-Fi 频谱提供了全新的功能,包括 2.4GHz、5GHz 和 6GHz。Wi-Fi 7 可通过320MHz 信道和 4K 正交幅度调制(QAM)技术,在使用相同数量天线的条件下,传输速度比 Wi-Fi 6 快 2.4 倍。Wi-Fi 7 的重要功能还包括通过在多个 Wi-Fi 频段上传输数据来降低延迟的 MLO 技术,以及降低和避免信号干扰的多用户资源单元(MRU)功能等。

有的小伙伴说,我只知道WiFi,还不知道WiFi 7到底是什么意思呢!今天小编就来和大家聊聊WiFi那些事!

Wi-Fi网络,是我们日常生活/工作不可或缺的“必需品”之一。很多人每到一个地方,第一件事就是寻找免费Wi-Fi,哪怕只是吃个饭的功夫,也要向店家询问Wi-Fi密码。在移动互联网经济飞速发展的背景下,我们的生活早已和网络息息相关。

Wi-Fi是英文Wireless Fidelity的缩写,诞生于上世纪90年代,由约翰·沙丽文博士发明(实际是约翰·沙丽文博士领导的一群由悉尼大学工程系毕业生组成的研究小组)。1996年,澳洲政府研究机构CSIRO在美国成功申请了无线网技术专利。

Wi-Fi进化史

1971年,ALOHA网络,是世界上第一个无线网络(无线资料网络),制定的ALOHA协议,是IEEE 802.11协议的先驱;

1985年,美国联邦通信委员会FCC公布2.4GHz网络频段;

1996年,澳洲政府研究机构CSIRO申请Wi-Fi专利;

1997年,电气和电子工程师协会IEEE,推出第一代WLAN协议,即IEEE 802.11,规定无线局域网运行在2.4GHz,最大速率2Mbps;

1999年,IEEE推出5GHz的802.11a,最大速率54Mbps;随后,IEEE推出2.4GHz的802.11b,最大速率11Mbps;同年,Wi-Fi联盟成立,并用Wi-Fi这个词替代802.11b,前者更商业化;

2003年,IEEE制定第三代Wi-Fi标准,即802.11g,它融合了802.11b和802.11a,并增加了兼容性;

2009年,IEEE制定802.11n标准,即Wi-Fi 4,引入了MIMO技术,最大传输速度理论值为600Mbps,与先前的54Mbps相比有大幅提升,传输距离也会增加;

2013年,Wi-Fi 5发布,即802.11ac,采用5GHz频段,单天线最大速率为867Mbps,理论最大值6.9Gbps;

2019年,Wi-Fi 6标准制定,即802.11ax,采用2.4GHz与5GHz频段,最大单流达1201Mbps,最大速率达9.6Gbps;

2020年,Wi-Fi 6E推出,增加了6GHz频段,是Wi-Fi 6的升级版,让路由器从2.4GHz和5GHz之外,又把一个新的频段纳入使用标准;

2021年,Wi-Fi 71.0标准推出,也就是802.11be。Wi-Fi 7可提供30Gbps以上的无线连接速率,是Wi-Fi 6的约3.6倍,频宽从160MHz提升到320MHz,引入最新开放的6GHz频段支持(可在5.925GHz~7.125GHz范围内最高支持3个不重叠的320MHz频道),并向下兼容2.4GHz和5GHz。MIMO(多用户输入输出)设计从最高8条空间流翻番到16条。

不过,Wi-Fi 7正式版本并未公开,Wi-Fi联盟预计2023年11月到2024年5月之间定稿,彼时相关的商品才会正式面世。

WiFi 7 为什么能够这么快?

WiFi 7为什么能够达到如此高的峰值速率,主要是由于如下几种技术的加持:

(1) 支持16路并发的MU-MIMO技术;

(2) 支持2.4GHz、5GHz、6GHz三个频段的载波聚合,最大聚合带宽320MHz;

(3) 支持4096QAM调制技术;

(4) 引入HARQ技术;

16流并发MU-MIMO技术

MU-MIMO(MultiUser - Multiple Input Multiple Output,多用户-多输入多输出技术),在同一时间同一频段内多个用户可以同时并发。在WiFi 6中,MU-MIMO所支持的最大并发流数是8。WiFi 7将这个数据提升到了16,从而理论速率可以提升一倍。这就好比一条道路上,将车道数由8车道拓宽到16车道,使得同时能够通过的车辆数翻倍了。

最大聚合带宽320MHz的载波聚合技术

在WiFi 6中,最大能够支持的聚合带宽为160MHz。WiFi 7最大能够支持的聚合带宽为320MHz。载波聚合技术也是无线通信系统增加速率的常规手段,更大的聚合带宽意味着更高的理论峰值速率。这就好比在一个路口,建立一座立交桥,使得同时能够通过的车辆数翻倍。

4096QAM调制技术

QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交幅度调制)调制技术是当前宽带通信系统的基础。wifi通信、3G/4G/5G移动通信都采用QAM技术。WiFi 6支持1024QAM,也就是一个符号能够携带10bit数据。WiFi 7支持4096QAM,一个符号能够携带12bit数据。相比之下,传输效率提升了20%。但是,4096QAM在同样的环境下相比1024QAM误码率会更高,所以,只有在信号非常好的情况下才会使用,信号变差后AP需要调整到低阶调制以保证一定的误码率。

HARQ技术

HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest,混合自动重传请求),WiFi 6不支持,在WiFi 7中计划支持。HARQ在3G/4G/5G移动通信系统中很早就支持。在HARQ技术中,接收端在解调一个数据包时,如果出现失败,它会告知发送端进行重传,同时接收端也会保存这一次未被成功解调的数据。发送端在重传的时候,采用一个新的冗余版本发送,接收端将两次接收的数据进行合并解调,可以提升解调的成功率。

本文来源:手机中国,太平洋电脑网,中关村在线

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