編輯指南：6月15日，世界上第一臺Wi-Fi 7路由器——Magic BE18000問世，引起了整個市長/市場的關(guān)注。

Wi-Fi 7的最新進展是什么？它到底有多強呢？感興趣的小伙伴們一起來看一下吧。

就在上周，6月15日，國內(nèi)廠商新華三發(fā)布了全球首款Wi-Fi 7路由器——Magic BE18000，引起了整個市場的廣泛關(guān)注。

這款路由器采用高通新一代四核芯片，據(jù)稱最高無線速率可達驚人的18000 Mbps。

很多網(wǎng)友不禁驚呼：“咱們Wi-Fi 6 不是才商用沒幾年嗎？怎么就開始Wi-Fi 7啦？”

01 Wi-Fi 7的最新進展

其實，Wi-Fi 7的到來并非毫無征兆。今年上半年，關(guān)于Wi-Fi 7的新聞已經(jīng)多次見諸報端。

以剛才提到的高通為例。2022年2月，高通推出全球首款Wi-Fi 7芯片——FastConnect 7800。不久后，5月4日，高通又宣布推出支持Wi-Fi 7網(wǎng)絡的第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)品組合。這次新華三全球首推Wi-Fi 7產(chǎn)品，就是基于高通的最新解決方案。

不過，從宏觀來看，Wi-Fi 7的到來還是比想象中更早一些。去年，行業(yè)曾預計Wi-Fi 7將于2024年正式商用。沒想到，實際情況提前了至少一年。

Wi-Fi 7的商用進程之所以大幅提速，和用戶需求以及外部環(huán)境有很大的關(guān)系。

上世紀90年代末，電子半導體工藝的成熟，信息和通信技術(shù)的高速發(fā)展，催生了第一代Wi-Fi技術(shù)。

后來，數(shù)碼電子產(chǎn)品的小型化，尤其是智能手機的出現(xiàn)，讓移動互聯(lián)網(wǎng)得以全面爆發(fā)。Wi-Fi作為蜂窩網(wǎng)絡的重要補充，一直都在為用戶提供低成本且靈活的無線網(wǎng)絡接入。

近年來，XR擴展現(xiàn)實、元宇宙、社交游戲、遠程辦公、企業(yè)上云等需求的爆發(fā)，更是進一步刺激了用戶對高性能網(wǎng)絡接入的需求。人們需要5G網(wǎng)絡，也需要能力更強的Wi-Fi技術(shù)，滿足這些需求。

從另一個角度來看，如今，光纖寬帶的速率不斷提升（國內(nèi)千兆寬帶用戶數(shù)已經(jīng)達到了4596萬戶），讓傳統(tǒng)的Wi-Fi技術(shù)成為了瓶頸。傳統(tǒng)Wi-Fi的速率太低，時延太大，容量和穩(wěn)定性等各方面都存在不足。

2023年，更高速率的寬帶接入技術(shù)將會迎來商用

所以，才需要對Wi-Fi技術(shù)進行快速迭代，確保能夠跟上光纖寬帶技術(shù)的發(fā)展，也能給用戶帶來更好的使用體驗。

Wi-Fi 7，就是在這樣的背景下誕生的。

02 Wi-Fi 7到底有多強？

Wi-Fi 7的官方標準名稱，叫做802.11be。它還有另外一個名字，叫做EHT（Extremely High Throughput，極高吞吐量）。

Wi-Fi 7到底有什么特別之處呢？相比Wi-Fi 6，它在哪些方面進行了提升？

為了方便大家直觀地進行技術(shù)對比，小棗君繪制了下面這個表格：

大家可以看到，在320MHz頻寬、4K QAM、增強MU-MIMO等技術(shù)的加持下，Wi-Fi 7的最高理論速率可以達到 46 Gbps，是Wi-Fi 6最高理論速率的3倍以上。

接下來，小棗君逐一給大家介紹一下Wi-Fi 7的關(guān)鍵技術(shù)。

首先，是擴展頻寬。

擴展頻率帶寬是實現(xiàn)網(wǎng)速提升最有效的手段之一。頻寬變大了，也就意味著車道變寬、變多了，運輸能力當然就更大了。

眾所周知，一直以來Wi-Fi有兩個頻段范圍，分別是2.4GHz和5GHz。

Wi-Fi 6到來后，為了增加對6GHz頻段的支持，演進出了Wi-Fi 6E。

在Wi-Fi 7中，繼續(xù)沿用了Wi-Fi 6E對6GHz頻段的支持。

此外，Wi-Fi 7還增加新的帶寬模式，包括：連續(xù)240MHz、非連續(xù)160+80MHz、連續(xù)320MHz和非連續(xù)160+160MHz。

大家可能會問，為什么還會有160+80、160+160這種帶寬模式呢？

這就要從早期的信道綁定技術(shù)開始說起了。

在Wi-Fi 4（802.11n）時代，為了提高頻率帶寬，引入了將信道進行綁定的技術(shù)。

當時，是將相鄰的2個20MHz信道（一個被稱為主信道，另一個就是從信道）綁定成一個40MHz信道，以此成倍提升數(shù)據(jù)傳輸速率。

后來，隨著技術(shù)演進，信道綁定變得越來越強大。到了Wi-Fi 7階段，演變?yōu)榱硕噙B接技術(shù)（Multi-Link多鏈路機制）。

這種技術(shù)，可以向客戶端提供使用不同信道的多種選項，既可以多選一，也可以同時使用。

多選一的情況下，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，以此避免擁堵、降低延遲。

這種方式也可以擴展到高頻頻段（5GHz和6GHz頻段）。

例如，系統(tǒng)在5GHz頻段遇到干擾，那么系統(tǒng)可以很快把鏈路跳到6GHz頻段，規(guī)避干擾。

再例如，路由器端在分別進行數(shù)據(jù)傳輸時，如果發(fā)現(xiàn)6GHz頻段時延比較低，就可以把一些低時延應用的數(shù)據(jù)包，通過6GHz頻段發(fā)送。如果突然發(fā)現(xiàn)5GHz頻段特別適合進行大數(shù)據(jù)量的傳輸時，也會通過5GHz頻段去傳輸數(shù)據(jù)。

除了信道選擇之外，多連接技術(shù)還可以進行更厲害的“信道綁定”，也就是在兩個不同的頻段同時建立連接，兩者的數(shù)據(jù)連接可以疊加使用，實現(xiàn)更高的吞吐量。

這種“信道綁定”同樣可以擴展到高頻頻段，效果更加明顯。

在有些國家（包括我國）和地區(qū)，6GHz頻段暫時沒有被分配給Wi-Fi，也就不能使用連續(xù)的320MHz。這樣的話，就可以利用高頻段多連接并發(fā)技術(shù)，通過聚合兩個可用信道，提供更寬的有效信道。

例如，將5GHz的160MHz和80MHz合并為一個240MHz，可以實現(xiàn)4.3Gbps的最高理論速度?；蛘?，將5GHz的2個160MHz合并為一個320MHz，實現(xiàn)5.7Gbps的最高理論速度。

多連接技術(shù)，建立了新的頻譜管理、協(xié)調(diào)和傳輸機制，可以實現(xiàn)頻譜資源的高效利用，達到更高性能的吞吐量以及更低時延。

值得一提的是，Wi-Fi 7還帶來了名為“前導碼打孔（Preamble Puncturing）”的創(chuàng)新技術(shù)。

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，就會阻止AP接入點使用該連續(xù)信道，導致帶寬降級。

“前導碼打孔”技術(shù)的作用，就是在連續(xù)信道的從信道遇到干擾時，將主信道和剩下的不連續(xù)的可用從信道進行捆綁。這就減少了頻寬浪費，提升了頻譜利用率。

因為這種帶寬模式的信息是發(fā)送端通過“前導碼”攜帶給接收端的，而且，跳過的忙碌信道就好像被打了一個孔一樣，所以，稱之為“前導碼打孔”。

然后是調(diào)制方式。

調(diào)制就是為了提高單個信號所攜帶的數(shù)據(jù)量。Wi-Fi 6的最高調(diào)制方式是1K QAM，其中調(diào)制符號承載10bit。后來，Wi-Fi 6E出現(xiàn)，高通就率先引入了更高階的4K QAM調(diào)制方式，使得調(diào)制符號能夠承載12bit。在相同的編碼下，可以獲得20%的速率提升。

到了Wi-Fi 7時代，4K QAM成為了標配。

需要注意的是，4K QAM高階調(diào)制的技術(shù)實現(xiàn)難度很高。它的算法復雜度比1K QAM多了很多倍，對芯片元器件提出了很高的要求，也對信道質(zhì)量有很高要求。

再來看看MIMO技術(shù)。

MIMO，就是Multiple Input Multiple Output（多收多發(fā)），多天線技術(shù)。

早在Wi-Fi 4時代，就引入了MIMO技術(shù)。它當時是4×4 SU-MIMO（SU為single-user，單用戶），可以有效提升連接速率。

Wi-Fi 6時，最多支持8條數(shù)據(jù)流。一般手機只有2根Wi-Fi天線（2×2 MIMO），所以路由器側(cè)的更多數(shù)據(jù)流，主要是為了提升接入終端的數(shù)量。

Wi-Fi 6的一大改進，就是引入了MU-MIMO（MU為multi-user，多用戶），讓多個設備可以同時使用多條數(shù)據(jù)流與接入點進行通信。

傳統(tǒng)Wi-Fi 6方案只要求了下行MU-MIMO和OFDMA，高通則增加了對上行MU-MIMO和OFDMA的支持。

Wi-Fi 7，將數(shù)據(jù)流提升為16條，變成了16×16 UL/DL MU-MIMO。從單個路由器來說，理論上可以通過16根天線來收發(fā)信號，理論上可以將物理傳輸速率提升兩倍以上。

值得一提的是，高通著名的實時雙Wi-Fi 6（即4路雙頻并發(fā)，DBS）技術(shù)，可以支持實時雙頻Wi-Fi，也就是說，讓手機可以同時連接2×2模式的2.4GHz和5GHz（2×2+2×2）。

在這種情況下，用戶無須手動切換網(wǎng)絡，手機直接做出最合理的選擇，既可以發(fā)揮2.4GHz頻段的穿墻優(yōu)勢，又可以發(fā)揮5GHz頻段高吞吐量、干擾少的優(yōu)勢。

前面提到的高通FastConnect 7800，把4路雙頻并發(fā)進一步擴展到了6GHz頻段。這也是前面提到的Wi-Fi 7 階段高通“高頻多連接并發(fā)技術(shù)”的前提。

作為高通Wi-Fi 7方案的專有優(yōu)勢，這項一脈傳承下來的技術(shù)顯著提升了空間分集的層次，將天線資源的利用率提高到最大，從而保證了高速率、低時延，提升了連接穩(wěn)定性和頻譜資源效率。

最后，再說說Wi-Fi 7帶來的一個新特性——CMU-MIMO。

CMU比MU多了一個C，這個C代表Coordinated（協(xié)同）。意思就是說，CMU-MIMO的16條數(shù)據(jù)流，可以不由一個AP（Access Point，接入點）提供，而是由多個AP同時提供。

這意味著多個AP之間需要相互協(xié)同進行工作。

無線終端的數(shù)量增加，是這些年來Wi-Fi 發(fā)展的一大特點。手機、平板、筆記本電腦，甚至包括冰箱、電視、洗衣機等家電，都需要接入無線網(wǎng)絡，對Wi-Fi的接入能力和覆蓋范圍提出了更多的要求。很多用戶也為這個問題感到困擾。

為了擴大Wi-Fi網(wǎng)絡的覆蓋范圍，廠商想了很多辦法，例如有線、無線橋接，Mesh組網(wǎng)，子母路由，等等。這其實就是增加AP數(shù)量，增強信號覆蓋。

從某種程度上來說，這就是AP之間協(xié)同的早期形式。

在Wi-Fi 7之前，AP的協(xié)同形式比較簡單。個別廠商，會開發(fā)一些自定義的技術(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡自動調(diào)優(yōu)、智能漫游等WLAN功能，實現(xiàn)本品牌下路由產(chǎn)品的基本協(xié)同。協(xié)作的目的也僅是優(yōu)化信道選擇，調(diào)整AP間負載等。

如今，Wi-Fi 7出來了，將多AP間的協(xié)同調(diào)度上升到了標準的高度。

也就是說，只要符合標準，不同廠商之間的路由AP，也可以進行協(xié)同。

而且，協(xié)同的層級變得更加深入，功能也更強大，包括小區(qū)間的在時域和頻域的協(xié)調(diào)規(guī)劃，小區(qū)間的干擾協(xié)調(diào)，以及分布式MIMO，都可以通過AP協(xié)同實現(xiàn)。

這有效降低了AP之間的干擾，也極大提升無線空口資源的利用率。

03 端到端，才能玩轉(zhuǎn)Wi-Fi 7

要充分釋放Wi-Fi 7的潛力，完美體現(xiàn)其所有性能，還是需要端到端的方案支持才行。從路由器，到手機，都需要先進技術(shù)的支持。

從芯片角度，已有端到端的產(chǎn)品發(fā)布——高通的兩套Wi-Fi 7方案，一個是應用于終端的FastConnect 7800，另一個是應用于網(wǎng)絡側(cè)的第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺系列。

1. FastConnect 7800

高通的FastConnect 7800移動連接系統(tǒng)，支持最新的Wi-Fi 7規(guī)范，支持5.8Gbps（320MHz信道或配對的160MHz信道）或4.3Gbps（針對6GHz頻譜不可用地區(qū)）的峰值速度。時延方面縮小為2ms，相比Wi-Fi 6有10倍以上的提升。

FastConnect 7800可向后兼容采用前代Wi-Fi標準。除了Wi-Fi 之外，F(xiàn)astConnect 7800還支持Snapdragon Sound驍龍暢聽技術(shù)、藍牙LE Audio（藍牙低功耗音頻）和藍牙5.3，使藍牙配件的信號連接范圍增加近1倍、配對時間縮短一半。

在大家關(guān)心的續(xù)航時間方面，F(xiàn)astConnect 7800也有優(yōu)異表現(xiàn)：系統(tǒng)增強可在要求最嚴苛的Wi-Fi持續(xù)用例中實現(xiàn)節(jié)能30%-50%。

2. 第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺

第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺，面向下一代企業(yè)級接入點、高性能路由器和運營商網(wǎng)關(guān)，支持6路至16路數(shù)據(jù)流網(wǎng)絡連接。

從單個信道的性能來說，平臺的單信道無線物理層（PHY）速率提升至11.5Gbps。從整體來看，系統(tǒng)的最大物理層速率高達33Gbps。此外，單個信道的用戶容量超過500個。

FastConnect 7800，以及第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺，共同構(gòu)成了一整套端到端的Wi-Fi 7生態(tài)系統(tǒng)。

可能很多消費者并不了解，從1998年開始，高通就是Wi-Fi行業(yè)的頭部玩家。目前，高通在全球所有的Wi-Fi應用及相關(guān)技術(shù)方面出貨的Wi-Fi芯片已超過60億顆。市場上有超過900款Wi-Fi 6/6E產(chǎn)品（包括手機、Wi-Fi客戶端），采用了高通的解決方案。高通公司在Wi-Fi產(chǎn)品領(lǐng)域的出貨量，位居全球第一。

04 結(jié)語

Wi-Fi 7全面商用的第一槍已經(jīng)打響。

下半年，隨著芯片的規(guī)模出貨，相信會有更多Wi-Fi 7商用產(chǎn)品推出。

這些產(chǎn)品將會帶給用戶超高速率、超低時延、超大容量的全新網(wǎng)絡體驗，也將激活更多的C端和B端業(yè)務場景，推動數(shù)字生活品質(zhì)升級，以及全社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

在Wi-Fi 7和5G的共同助力下，我們邁向數(shù)智時代的步伐，將會變得更快、更穩(wěn)！

作者：小棗君，微信公眾號：鮮棗課堂，學通信，學5G，就上鮮棗課堂

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