以Wi-Fi 7突破Wi-Fi性能極限

如果說人們對于Wi-Fi在過去的工作、娛樂和生活中的感知并不清晰，那么在疫情影響下，人們已愈發(fā)關(guān)注Wi-Fi在這些場景中扮演的重要角色。和許多技術(shù)一樣，在過去幾年中，我們看到Wi-Fi在不斷提升、適應和演進，以應對難以預測的全新連接挑戰(zhàn)。如今，Wi-Fi 7即將開啟連接領(lǐng)域的新篇章。高通技術(shù)公司不僅致力于定義每一代全新Wi-Fi技術(shù)的極致速度和容量，還通過增加關(guān)鍵增強特性，顯著提升Wi-Fi技術(shù)的低時延性能。基于Wi-Fi 7在時延、速度和容量等方面的優(yōu)化組合，其將成為擴展現(xiàn)實（XR）、元宇宙、社交游戲和邊緣計算等最前沿應用場景的核心。

在過去20年間，我曾幫助Wi-Fi聯(lián)盟（WFA）開發(fā)項目，并擔任聯(lián)盟理事會理事。我也有幸參與制定并推動Wi-Fi行業(yè)標準落地的相關(guān)工作。從這個角度出發(fā)，我很高興與各位探討Wi-Fi 7能夠?qū)崿F(xiàn)的能力。而Wi-Fi 7作為一種新穎且創(chuàng)新的解決方案，它的推出可謂恰逢其時，以滿足目前和未來用例中對于Wi-Fi需求的激增。

Wi-Fi是必不可少的連接技術(shù)
多年來，Wi-Fi在生活、經(jīng)濟和社會中發(fā)揮的核心作用越來越重要。對于消費者和企業(yè)來說，Wi-Fi更是關(guān)鍵的資源。據(jù)分析公司IDC預測，截至2021年底 ，Wi-Fi 6終端出貨量超過20億臺，占全部Wi-Fi終端出貨量的50%以上，且到2025年該數(shù)字將增長到52億臺。如此爆發(fā)式的增長源于諸多驅(qū)動因素，但或許最重要的是，Wi-Fi技術(shù)一直以順應需求增長的形式持續(xù)演進。例如，Wi-Fi 6通過引入多用戶特性達到提升高密集網(wǎng)絡(luò)中Wi-Fi性能的目的，而Wi-Fi 6E將這些特性擴展到新的6GHz頻段，讓更多更寬的信道處理更高速度和更低時延的需求。作為高通技術(shù)公司的產(chǎn)品創(chuàng)新，支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（Mesh）技術(shù)的路由器不僅支持家庭全屋覆蓋，而且確保在需要聯(lián)網(wǎng)時能提供高速連接。?

Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E正以創(chuàng)紀錄的速度被廣泛采用，同時也持續(xù)伴隨著從多個維度推動Wi-Fi性能提升的需求。

Wi-Fi 7帶來全新水平的性能表現(xiàn)
正如我們此前的討論，頻譜對無線連接來說至關(guān)重要。從歷史上看，從僅有三個(非重疊)窄帶寬信道的傳統(tǒng)2.4GHz頻段，到擁有更多頻譜和寬達160MHz信道的5GHz頻段，可用頻譜的擴展一直穩(wěn)健地推動著Wi-Fi技術(shù)的創(chuàng)新。目前分配的6GHz新頻段(在一些地區(qū)有著高達1200MHz的頻譜)和日益擁堵的2.4GHz頻段（由于持續(xù)增加的藍牙設(shè)備和新的支持Thread的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備），都在推動Wi-Fi的進一步變化。?

現(xiàn)代高速Wi-Fi終端愈發(fā)依賴5GHz和6GHz高頻段來實現(xiàn)所需性能。這一情況不僅能夠保證速度和時延，還能釋放出2.4GHz頻段，以供更適合的物聯(lián)網(wǎng)等應用以及在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)邊緣運行的終端使用。

管理和優(yōu)化多種可用頻譜頻段或許是Wi-Fi 7的標志性差異化優(yōu)勢。Wi-Fi 7引入眾多特性，能夠提供極致速度、大容量和低時延，可支持下一代應用與服務。接下來，讓我們快速回顧一下這些關(guān)鍵特性。

多連接技術(shù)在擁擠環(huán)境中降低時延
目前，AP接入點通常提供對三個信道的支持，包括一個2.4GHz的低頻段、兩個5GHz和6GHz高頻段，在Wi-Fi 7中更是如此。取決于不同地區(qū)頻段的可用性，對高頻段的支持可能是兩個信道都在5GHz頻段上，或在5GHz和6GHz每個頻段上各有一個信道。Wi-Fi 7的多連接特性向客戶端提供了使用這些信道的多個選項，最有效的方式是充分利用高頻段的更大容量、更高峰值速度和更低擁擠程度。如圖1所示，終端連接可在頻段之間交替切換。在這種方案中，終端在每次傳輸時均使用第一個可用頻段，一旦完成前次傳輸則可選擇任意頻段進行接下來的傳輸。這種方式可以避免連接鏈路擁堵，降低時延。

圖1 – 多連接交替，終端在可用頻段之間交替切換以降低時延

最高性能的方案是如圖2所示的高頻段多連接并發(fā)（High Band Simultaneous Multi-Link）。在頻段可用時，終端可在兩個頻段上實時并發(fā)工作并將其吞吐量進行聚合。正因其可以在各頻段上同時工作，這種方式更易于避免擁堵以達到降低時延的效果。

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圖2 – 高頻段多連接并發(fā)，聚合高頻段以提供最高吞吐量和最低時延

面向各地區(qū)擴展大信道帶寬
眾所周知，Wi-Fi 6E極大地擴展了寬信道頻譜的使用，在任何已分配6GHz頻譜的區(qū)域都可以使用多個160MHz信道。Wi-Fi 7則可將潛在的信道帶寬增加一倍，達到320MHz，從而倍增理論容量并顯著提升用戶數(shù)據(jù)傳輸速度。

目前，一些區(qū)域可以支持三個320MHz連續(xù)頻譜信道，部分區(qū)域支持一個，有些區(qū)域則完全不支持。而對于5GHz頻段而言，其并沒有連續(xù)的320MHz信道，因此只有支持6GHz的區(qū)域才能夠支持這種連續(xù)模式。高頻段多連接并發(fā)則可通過聚合兩個可用信道提供更寬的有效信道。也就是通過組合高頻段中的兩個160MHz信道，來創(chuàng)建一個320MHz有效信道。在中國，使用高頻段多連接并發(fā)技術(shù)可實現(xiàn)240MHz的有效信道，即在未分配6GHz頻譜的情況下，也可利用Wi-Fi 7超高吞吐量的優(yōu)勢。

即使存在干擾，也可支持更寬信道
在某些情境下，現(xiàn)有用戶會在空閑的連續(xù)信道中（如20MHz或40MHz）占用一部分帶寬，這種情況下通常會阻止AP接入點使用該頻譜。對此，Wi-Fi 7帶來了名為“前導碼打孔（Preamble Puncturing）”的創(chuàng)新性解決方案，支持AP接入點在不受上述干擾影響的同時，讓使用該連續(xù)信道成為可能（如圖3所示）。雖然打孔量減少了總體帶寬，但仍能實現(xiàn)比其他方式更寬的信道。

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圖3 – 前導碼打孔在存在用戶干擾的情況下也能支持更寬信道

4K QAM高階調(diào)制技術(shù)和其他性能增強特性
Wi-Fi 7標準化了目前在高通Wi-Fi 6解決方案中已支持的更高階調(diào)制技術(shù)——4K QAM。4K QAM調(diào)制技術(shù)可為距離AP接入點較近的用戶提升速度并為其他用戶留出寶貴容量。

Wi-Fi 7賦能令人興奮的全新體驗與用例
除了能夠提升當前人們所使用應用的性能外，Wi-Fi 7還將賦能許多新體驗。以最前沿的擴展現(xiàn)實（XR）應用為例，其對時延極其敏感，如果無法實現(xiàn)低時延，終端將無用武之地。逼真的沉浸式XR體驗需要具備極高刷新率的高清視頻作為支撐，這需要非常高的網(wǎng)速和帶寬。同時，還需要極大的網(wǎng)絡(luò)容量來支持大批用戶能夠同時體驗上述應用。此外，云游戲、社交游戲和元宇宙等日漸興起的應用，也將不斷考驗無線技術(shù)的極限。對此，Wi Fi 7將為我們提供充足的性能。

在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，智能和價值正向邊緣轉(zhuǎn)移。邊緣云是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵組件，而Wi-Fi是許多企業(yè)用例的最后一環(huán)，即使在密集、高流量的情況下，Wi-Fi 7所能提供的低延時和高帶寬，也能對諸多業(yè)務關(guān)鍵型應用起到至關(guān)重要的作用。毫無疑問，Wi-Fi 7將注定快速成為支持高流量用例的先決條件，比如辦公室、娛樂場所等場景。

高通標準和技術(shù)領(lǐng)導力
一直以來，高通技術(shù)公司始終處于Wi-Fi演進的最前沿，推動行業(yè)標準和技術(shù)以滿足日益增長的客戶、終端、應用和服務需求。

高通技術(shù)公司長期致力于研發(fā)開創(chuàng)性技術(shù)，并協(xié)助電氣電子工程師學會（IEEE）或Wi-Fi聯(lián)盟（WFA）將其標準化。此外，我們在幾乎每個Wi-Fi主要演進階段都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。例如，高通在將MIMO和 MU-MIMO引入802.11n和11ac的過程中發(fā)揮重要作用，還牽頭將OFDMA引入Wi-Fi 6（當時稱為11ax），諸如此類。目前，我們正與全體 IEEE和WFA會員密切合作，完善Wi-Fi 7技術(shù)。?

高通技術(shù)公司的領(lǐng)導地位不僅限于技術(shù)和標準開發(fā)。通過每年在大量設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)上提供全面的技術(shù)特性和更多強大的獨家創(chuàng)新技術(shù)，我們確保用戶在廣泛的地域范圍內(nèi)都可以體驗到由極致速率、大容量、持續(xù)低延時的網(wǎng)絡(luò)提升所帶來的好處。