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WiFi 7 有望實現高達 46 Gbps 的速度

如今的多千兆互聯網計劃正在迅速超過當前的WiFi技術速度。因此，為了幫助解決這個問題，WiFi 7（也稱為 802.11be）承諾數據速率比 WiFi 6/6E 可以實現的數據速率高四倍。新標準被稱為 EHT 的極高吞吐量，有望以更快的速度、更好的干擾規避為家庭和企業網絡提供真正的多千兆位 WiFi 吞吐量，從而為 8K 視頻流、多千兆文件下載、虛擬現實 （VR）、增強現實 （AR） 和云游戲等高帶寬活動提供更好的性能。WiFi 7 有望將最大數據速率從 9.6 Gbps 提高到令人難以置信的 46.4 Gbps！


PART  01



WiFi 7 將如何實現這些更高的速度？最重要的是，我們真的會在現實世界中看到這些速度，還是都是營銷炒作？讓我們首先回顧一下 WiFi 7 期望如何實現這些更高的數據速率。


WiFi 7 的主要特點


WiFi 7 中包含的許多新功能旨在建立在前幾代 WiFi 引入的功能之上，其主要目的不僅是提高 WiFi 網絡速度，而且顯著減少延遲并提高可靠性。以下是 WiFi 7 引入的一些最重要的增強功能，以及它們如何幫助實現更高的速度：


20 MHz 信道 – 就像卡車允許您攜帶比轎車更多的箱子一樣，更大的 WiFi 信道允許您比較小的信道同時傳輸更多的數據，從而提高吞吐量。因此，WiFi 7 引入了 320 MHz 信道寬度（在允許使用整個 6 GHz 頻段的國家/地區總共有三個），與使用 160 MHz 信道寬度的網絡相比，這在技術上使可以傳輸的數據量增加了一倍。6 GHz 頻段的 1.2 GHz 頻譜使 320 MHz 信道成為可能，并允許更多 AP 在擁擠的站點中運行。


PART02



4K QAM – 使用 WiFi 7，我們將獲得一個新的 4096-QAM 調制選項，與 WiFi 6/6E 支持的 1024-QAM 相比，它使 WiFi 信號能夠更密集地嵌入更多數據（這就像能夠通過重新組織里面的東西將更多東西裝進一個已經裝滿的盒子里）。這一改進將使 WiFi 7 設備一次傳輸的數據增加 20%，這有助于提高吞吐量。



PART 03



多鏈路操作 （MLO）– 雖然傳統 WiFi 提供對多個無線頻段的訪問，但設備通常只選擇一個頻段進行傳輸。借助 MLO，WiFi 7 設備將能夠同時連接兩個頻段，這使其能夠通過使用以下兩種方法之一充分利用所有可用頻段（2.4 Ghz、5 GHz 和 6 GHz）：


增強型多鏈路單射頻 （EMLSR） – 使用 EMLSR 時，兩個頻段可以同時使用以共享冗余/唯一數據，以提高可靠性和低而精確的延遲。這是通過在頻段之間自動切換來實現的，以避免網絡流量，并在您超出一個頻段范圍時保持連接。這就像在繁忙的高速公路上行駛時變道一樣。如果一條車道上的交通量太大，您可以移動到不太繁忙的車道。


PART04



多鏈路多無線電 （MLMR）

– 使用 MLMR 時，可以同時使用兩個頻段，以通過聚合實現更快的速度。這使得 WiFi 7 在技術上可以通過一個頻段發送一半的數據，并通過第二個頻段發送另一半數據，從而將您的吞吐量提高一倍。再次使用運輸類比，如果您使用兩輛卡車而不是一輛卡車（每輛卡車裝載不同的包裹），您能夠交付的包裹數量將增加一倍。



PART 05



簡單來說，MLO 旨在通過聚合數據、減少延遲和提高可靠性來確保以最大速度交付數據。

多資源單元 （RU） 和穿刺 – 使用傳統 WiFi，當信道的任何部分（20 MHz、40 MHz、80 MHz、160 MHz 或 320 MHz 信道寬度）被另一臺設備使用時，整個信道不可用。因此，數據傳輸必須等待，或者必須使用不同的信道來防止干擾。同時，借助 Multi RU 和 Puncturing，WiFi 7 設備將能夠使用同一信道中未使用的其他部分。這是通過將寬通道分割成更小的資源單元，以及刺穿（阻塞）無法使用的資源單元來實現的，目標是提高數據傳輸效率，這有助于提高速度。例如，多資源單元就像有一條非常寬的高速公路，一次只允許一輛車通過它，然后將這條高速公路分成多條車道，以便更多的車輛可以平行地通過它。同時，爆胎就像在一條高速公路車道上發生事故，而不是阻止整條高速公路上的交通，你只是封鎖了發生事故的車道，讓車輛繼續在其他車道上行駛。


PART 06


16×16 MU-MIMO– WiFi 6 引入了對 8×8 MU-MIMO 的支持，以增加您可以同時與之通信的設備數量，并有助于提高通信效率。現在，WiFi 7 有望增加對多達 16×16 個空間流的支持。這意味著 AP 可以使用多達 16 根天線同時與多個客戶端設備通信，或聚合數據并提高吞吐量。這就像走一條 16 車道的高速公路（單程 8 車道）并增加 16 條車道（單程 16 車道），允許更多的汽車同時通過高速公路。


PART 07


現在您已經對 WiFi 7 將引入的一些最大增強功能有了更多了解，您可能想知道這些功能中有多少可以在現實世界中發揮作用，以及其中有多少最終會在企業或家庭環境中普遍使用。好吧，這就是現實：


320 MHz 信道 – 320 MHz 信道寬度將大大提高您的 WiFi 網絡吞吐量，但會存在一些問題：


根據您所在的地區，您在 6 GHz 頻段中可能只有足夠的空間用于一個 320 Mhz 信道。由于可用的信道數量有限，預計 320 MHz 信道將很少用于企業環境。盡管如此，它們仍可能成為家用路由器的默認選項。


使用較小信道的 AP 或住宅路由器可能會干擾任何使用 320 MHz 信道寬度的網絡，從而降低網絡吞吐量。話雖如此，AP 和路由器供應商可以通過使用多 RU 和穿刺來解決此問題，這可以使 320 MHz 信道可用，至少在家庭環境中是這樣。


PART 08



4K QAM – 當涉及到新的 4K QAM 調制時，它還將有助于提高您的 WiFi 網絡吞吐量。但問題是，要使 WiFi 7 設備能夠使用 4K QAM，您需要 41dBm 或更高的 SNR，這基本上意味著您需要非常靠近 AP 或路由器。正因為如此，4K QAM調制預計主要在家庭環境中工作，并且只有當您的WiFi 7設備離家庭路由器足夠近時。


多鏈路操作 – 多鏈路操作是 WiFi 7 引入的最有前途的增強功能之一，因為它不僅可以通過聚合數據，還可以通過降低網絡延遲和提高可靠性來提高網絡速度。但是，預計大多數企業網絡AP將使用EMLSR，而MLMR將降級為家庭路由器。原因是要使MLMR正常工作，需要相當多的同步，這在繁忙的RF環境中可能是一個問題。例如，假設您將聚合來自 5 GHz 和 6 GHz 頻段的數據，但 5 GHz 頻段比 6 GHz 頻段繁忙得多。由于來自兩個頻段的數據需要同步才能正確聚合，因此 6 GHz 上的無線電必須等待 5 GHz 上的無線電準備好傳輸。如果 5 GHz 頻段上的傳輸因干擾或繁忙的射頻環境而延遲，那么 6 GHz 頻段上的傳輸也會延遲，這可能會降低您的整體 WiFi 網絡吞吐量。


多RU和穿刺 – 多RU和穿刺是對WiFi技術的一個非常有前途的改進。原因是它允許使用更寬的信道，即使它們受到干擾的影響。如前所述，這是通過將較大的信道劃分為較小的資源單元并刺穿（不使用）受干擾或其他源影響的資源單元來實現的。


注意：多 RU 和穿刺可能有助于自動頻率協調 （AFC），因為它可以通過穿透其他技術（現有技術）使用 6 Ghz 頻段使用的信道，允許您在室外部署中使用更寬的信道，從而有助于防止干擾它們。


16×16 MU-MIMO – 擁有一個帶有 16 根天線的 AP 或家用路由器可能聽起來很有希望，因為它確實有助于提高 WiFi 網絡吞吐量，但我們可能不會在現實世界中看到很多天線。主要原因是外形尺寸;試想一下，一個 AP 或家用路由器需要多大才能安裝 16 根天線（如果是外部天線，則更多）。事實上，具有 8 根天線的 AP 已經可以被認為是巨大的。那么，客戶端設備呢？好吧，由于外形尺寸（手機或平板電腦內部空間有限）和電源要求（電池壽命有限），預計大多數客戶端設備將繼續僅包含 1 或 2 根天線。



結論總之，WiFi 7 是 802.11 技術的一個有前途的新版本，看起來它確實有可能幫助提高無線網絡吞吐量，但可能沒有營銷炒作讓你想象的那么多。盡管它承諾數據速率高達 46.4 Gbps，但早期的實驗室測試表明，使用普通移動設備可能獲得的最高吞吐量為 5 Gbps。最重要的是，這種更高的吞吐量可能僅適用于家庭網絡，因為 WiFi 7 引入的許多新功能在企業環境中效果不佳。當然，眼見為實，因此，在更多 WiFi 7 認證的 AP、家用路由器和客戶端可用于家庭和企業環境之前，我們無法確定。


注意：本文寫于 2023 年 11 月，基于當時可用的信息，IEEE 802.11be 標準尚未獲得批準，預計要到 2024 年底才能完全批準。



作者簡介——胡里奧·彼得羅維奇


產品經理 - 無線
Julio Petrovitch 是 NetAlly 的產品經理，擁有CWNA/CWAP/CWDP/CWSP 認證證書。他在網絡設計、測試和驗證方面擁有超過 15 年的工作經驗。在他的整個職業生涯中，他有機會使用多種網絡技術，包括 POTS、DSL、銅纜/光纖以太網、Wi-Fi、藍牙和 BLE。



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