以Wi-Fi 7突破Wi-Fi性能极限

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如果说一部分人对于Wi-Fi在过去的工作、娱乐和生活中的感知并不清晰,那么在疫情影响下,大家已愈发关注Wi-Fi在这些场景中扮演的重要角色。和许多技术一样,在过去几年中,Wi-Fi正在不断提升、适应和演进,以应对难以预测的全新连接挑战。如今,Wi-Fi 7即将开启连接领域的新篇章。
 
Wi-Fi 7
 
Wi-Fi 7作为一种新颖且创新的解决方案,可以满足目前和未来用例中对于Wi-Fi需求的激增。接下来,就为大家揭晓Wi-Fi 7的卓越连接能力。
 
Wi-Fi是必不可少的连接技术
 
多年来,Wi-Fi在生活、经济和社会中发挥的核心作用越来越重要。对于消费者和企业来说,Wi-Fi更是关键的资源。据分析公司IDC预测,截至2021年底 ,Wi-Fi 6终端出货量超过20亿台,占全部Wi-Fi终端出货量的50%以上,且到2025年该数字将增长到52亿台。如此爆发式的增长源于诸多驱动因素,其中一个重要原因是,Wi-Fi技术一直以顺应需求增长的形式持续演进。例如,Wi-Fi 6通过引入多用户特性达到提升高密集网络中Wi-Fi性能的目的,而Wi-Fi 6E将这些特性扩展到新的6GHz频段,让更多更宽的信道处理更高速度和更低时延的需求。作为高通技术公司的产品创新,支持网状网络(Mesh)技术的路由器不仅支持家庭全屋覆盖,而且确保在需要联网时能提供高速连接。
 
Wi-Fi 7
 
Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E正以创纪录的速度被广泛采用,同时也持续伴随着从多个维度推动Wi-Fi性能提升的需求。
 
Wi-Fi 7带来全新水平的性能表现
 
频谱对无线连接来说至关重要。从历史上看,从仅有三个(非重叠)窄带宽信道的传统2.4GHz频段,到拥有更多频谱和宽达160MHz信道的5GHz频段,可用频谱的扩展一直稳健地推动着Wi-Fi技术的创新。目前,部分地区分配的6GHz新频段(在一些地区有着高达1200MHz的频谱)和日益拥堵的2.4GHz频段(由于持续增加的蓝牙设备和新的支持Thread的物联网设备),都在推动Wi-Fi的进一步变化。
 
现代高速Wi-Fi终端愈发依赖5GHz和6GHz高频段来实现所需性能。这一情况不仅能够保证速度和时延,还能释放出2.4GHz频段,以供更适合的物联网等应用以及在Wi-Fi网络边缘运行的终端使用。
 
管理和优化多种可用频谱频段或许是Wi-Fi 7的标志性差异化优势。Wi-Fi 7引入众多特性,能够提供极致速度、大容量和低时延,可支持下一代应用与服务。接下来,快速回顾一下这些关键特性。
 
多连接技术在拥挤环境中降低时延
 
目前,AP接入点通常提供对三个信道的支持,包括一个2.4GHz的低频段、两个5GHz和6GHz高频段,在Wi-Fi 7中更是如此。取决于不同地区频段的可用性,对高频段的支持可能是两个信道都在5GHz频段上,或在5GHz和6GHz每个频段上各有一个信道。Wi-Fi 7的多连接特性向客户端提供了使用这些信道的多个选项,最有效的方式是充分利用高频段的更大容量、更高峰值速度和更低拥挤程度。如图1所示,终端连接可在频段之间交替切换。在这种方案中,终端在每次传输时均使用第一个可用频段,一旦完成前次传输则可选择任意频段进行接下来的传输。这种方式可以避免连接链路拥堵,降低时延。
 
Wi-Fi 7
图1–多连接交替,终端在可用频段之间交替切换以降低时延
 
最高性能的方案是如图2所示的高频段多连接并发(High Band Simultaneous Multi-Link)。在频段可用时,终端可在两个频段上实时并发工作并将其吞吐量进行聚合。正因其可以在各频段上同时工作,这种方式更易于避免拥堵以达到降低时延的效果。
 
Wi-Fi 7
图2–高频段多连接并发,聚合高频段以提供最高吞吐量和最低时延
 
面向各地区扩展大信道带宽
 
众所周知,Wi-Fi 6E极大地扩展了宽信道频谱的使用,在任何已分配6GHz频谱的区域都可以使用多个160MHz信道。Wi-Fi 7则可将潜在的信道带宽增加一倍,达到320MHz,从而倍增理论容量并显著提升用户数据传输速度。
 
目前,一些区域可以支持三个320MHz连续频谱信道,部分区域支持一个,有些区域则完全不支持。而对于5GHz频段而言,其并没有连续的320MHz信道,因此只有支持6GHz的区域才能够支持这种连续模式。高频段多连接并发则可通过聚合两个可用信道提供更宽的有效信道。也就是通过组合高频段中的两个160MHz信道,来创建一个320MHz有效信道。在中国,使用高频段多连接并发技术可实现240MHz的有效信道,即在未分配6GHz频谱的情况下,也可利用Wi-Fi 7超高吞吐量的优势。
 
即使存在干扰,也可支持更宽信道
 
在某些情境下,现有用户会在空闲的连续信道中(如20MHz或40MHz)占用一部分带宽,这种情况下通常会阻止AP接入点使用该频谱。对此,Wi-Fi 7带来了名为“前导码打孔(Preamble Puncturing)”的创新性解决方案,支持AP接入点在不受上述干扰影响的同时,让使用该连续信道成为可能(如图3所示)。虽然打孔量减少了总体带宽,但仍能实现比其他方式更宽的信道。
 
Wi-Fi 7
图3–前导码打孔在存在用户干扰的情况下也能支持更宽信道
 
4K QAM高阶调制技术和其他性能增强特性
 
Wi-Fi 7标准化了目前在高通Wi-Fi 6解决方案中已支持的更高阶调制技术——4K QAM。4K QAM调制技术可为距离AP接入点较近的用户提升速度并为其他用户留出宝贵容量。
 
Wi-Fi 7赋能令人兴奋的全新体验与用例
 
除了能够提升当前人们所使用应用的性能外,Wi-Fi 7还将赋能许多新体验。以最前沿的扩展现实(XR)应用为例,其对时延极其敏感,如果无法实现低时延,终端将无用武之地。逼真的沉浸式XR体验需要具备极高刷新率的高清视频作为支撑,这需要非常高的网速和带宽。同时,还需要极大的网络容量来支持大批用户能够同时体验上述应用。此外,云游戏、社交游戏和元宇宙等日渐兴起的应用,也将不断考验无线技术的极限。对此,Wi Fi 7将为我们提供充足的性能。
 
在企业网络中,智能和价值正向边缘转移。边缘云是企业数字化转型的关键组件,而Wi-Fi是许多企业用例的最后一环,即使在密集、高流量的情况下,Wi-Fi 7所能提供的低延时和高带宽,也能对诸多业务关键型应用起到至关重要的作用。毫无疑问,Wi-Fi 7将注定快速成为支持高流量用例的先决条件,比如办公室、娱乐场所等场景。
 
文章内容来源:Qualcomm中国
 
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