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WiFi6用上了吗?WiFi7已经蓄势待发了
发布时间:2024-06-13 03:00:16

  虽然WiFi7的正式标准需要到2024年才会确定,但WiFi7(802.11be)EHT(Extremely High Throughput,极高吞吐量)工作组在2019年5月就已经成立,其开发工作仍在进行当中,整个协议标准将会按照两个Release发布,其中Release1在2021年发布第一版草案Draft1.0,预期会在2022年底发布标准;Release2则预计是在2022年初启动,2024年底完成标准发布。

WiFi6用上了吗?WiFi7已经蓄势待发了(图1)

  首先是支持最大320MHz带宽。众所周知,2.4GHz和5GHz频段免授权频谱有限且拥挤,现有WiFi在运行VR/AR等新兴应用时,不可避免地会遇到QoS低的问题。为了实现最大吞吐量不低于46Gbps的目标,WiFi 7将继续引入6GHz频段,并增加新的带宽模式,包括连续240MHz,非连续160+80MHz,连续320 MHz和非连续160+160MHz。

  二是支持Multi-RU机制。在WiFi 6中,每个用户只能在分配到的特定RU上发送或接收帧,大大限制了频谱资源调度的灵活性。为解决该问题,进一步提升频谱效率,WiFi 7中定义了允许将多个RU分配给单用户的机制。当然,为了平衡实现的复杂度和频谱的利用率,协议中对RU的组合做了一定的限制,即:小规格RU(小于242-Tone的RU)只能与小规格RU合并,大规格RU(大于等于242-Tone的RU)只能与大规格RU合并,不允许小规格RU和大规格RU混合使用。

  四是支持更多数据流,MIMO功能增强。在WiFi 7中,空间流的数从WiFi 6的8个增加到16个,理论上可以将物理传输速率提升两倍以上。支持更多的数据流也将会带来更强大的特性——分布式MIMO,意为16条数据流可以不由一个接入点提供,而是由多个接入点同时提供,这意味着多个AP之间需要相互协同进行工作。

  五是支持多AP之间的协同调度。目前在802.11的协议框架内,AP之间实际上是没有太多协作的关系。自动调优、智能漫游等常见的WLAN功能都属于厂商自定义的特性。AP间协作的目的也仅是优化信道选择,调整AP间负载等,以实现射频资源高效利用、均衡分配的目的。WiFi 7中的多AP间的协同调度,包括小区间的在时域和频域的协调规划,小区间的干扰协调,以及分布式MIMO,可以有效降低AP之间的干扰,极大的提升空口资源的利用率。多AP间的协同调度的方式有很多,包括C-OFDMA(Coordinated Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)、CSR(Coordinated Spatial Reuse)、CBF(Coordinated Beamforming)和JXT(Joint Transmission)等。

  六是引入了MLO机制。为了实现所有可用频谱资源的高效利用,迫切需要在2.4 GHz、5 GHz和6 GHz上建立新的频谱管理、协调和传输机制。工作组定义了多链路聚合相关的技术,主要包括增强型多链路聚合的MAC架构、多链路信道接入和多链路传输等相关技术。MLO技术的引入,如果做得好将会极大提升WiFi的使用体验。

WiFi6用上了吗?WiFi7已经蓄势待发了(图2)

  因为MLO机制的引入,将会带来两大好处,一是聚合频段,以往我们的手机连接路由器时只能是2.4GHz或5GHz频段中的一个,有了MLO之后,这两个频段可以同时连上路由器,这样网速将会更高;另一个就是分流,比如用户的手机和路由器都支持MLO,如果手机的2.4GHz和5GHz频段同时连上了路由器,我们就可以将让那些需要低时延的数据包,比如游戏数据包,走5GHz或6GHz频段,而边玩游戏边语音聊天的的那些语音数据包则可以走2.4GHz频段。

  也就是说,MLO如果真正做好,能够让所有厂商都支持,对用户使用WiFi的体验会有一个大幅的提升。

  据Global Market Insights的数据显示,2021年全球WiFi芯片市场规模超过了200亿美元,其中博通高通联发科技、英特尔和TI是市场的主导者,这5家企业加起来占了80%的市场份额。

  目前在WiFi6/6E主芯片市场领先的博通、高通和联发科技等厂商,已经开始了WiFi7芯片的研发,并且已经有先期的芯片问市。另外,无线射频前端模组供应商Skyworks和Qorvo等也在积极布局WiFi7的研发。

  博通在今年4月份时发布了WiFi7无线解决方案,包括六款不同的产品,其中包括一款WiFi7 SoC BCM4916,以及五款WiFi7芯片组。其中BCM4916基于ARMv8架构,四核心,集成64KB一级缓存、1MB二级缓存,可提供最高24K DMIPS的算力。与目前大多数路由器SoC相比,BCM4916支持320MHz 6GHz、320MHz 5GHz、2.4GHz等频段和带宽,同时支持四个PCIe接口、两个10G、两个2.5G共计8个网口。不仅如此,还支持DDR3和DDR4缓存。

WiFi6用上了吗?WiFi7已经蓄势待发了(图3)

  据悉,博通新款WiFi7芯片已经向华硕、Netgear 和 TP-Link,以及 OEM / ODM 和网络运营商合作伙伴出样。至于量产时间,目前还不确定。

  高通在WiFi方面紧跟博通的步伐,特别是在WiFi5时,高通推出的Mesh解决方案受到了市场的追捧,成为市场热点,Netgear 的Orbi与Google WiFi采用的都是高通的解决方案。如今在WiFi7市场,高通也早早布局了,2022年3月就发布了WiFi7 SoC产品FastConnect 7800。12月份又推出了新产品“Wi-Fi 7沉浸式家庭联网平台”家族,其中包括两个具体型号,一是高通326沉浸式家庭联网平台,另一个则是高通3210沉浸式家庭联网平台。

WiFi6用上了吗?WiFi7已经蓄势待发了(图4)

  这两个平台均支持最新的WiFi7标准,这也就意味着它们能够支持包括6GHz频段的320MHz超宽频段、高频多连接(即同时连接两个5GHz、或5GHz+6GHz频段)、以及低延迟连接等一系列WiFi7的标志性技术。

  在性能指标上,高通3210沉浸式家庭联网平台具备最大10条并发数据流,也就是2+4+4三频配置,具备高达20Gbps的数据吞吐量,也就是两万兆。而高通326沉浸式家庭联网平台则更偏入门级配置,是2+2+2的三频段6数据流并发设计,最大吞吐量是10Gbps、也达到了万兆水准。

  联发科技的WiFi芯片在很多人眼里属于低端产品,但事实上这几年他们已经慢慢开始想要进军高端芯片市场,比如这两年发布的天玑系列芯片其实性能表现还不错。可以明显看到联发科技想在手机SoC芯片领域与高通掰一掰手腕。其实在802.11ac时期,联发科技的762x系列WiFi芯片的市场表现还不错。

  如今在WiFi7领域,联发科技在今年5月份时推出了针对路由器的Filogic880和用于手机/平板/笔记本等的Filogic 380芯片。

WiFi6用上了吗?WiFi7已经蓄势待发了(图5)

  Filogic 380同样采用6nm工艺,还集成对蓝牙5.3和低功耗音频的支持,网络方面支持三频段,2×2 MIMO,速率最高6.5Gbps。

  另外,在路由器产品方面,H3C有发布一款WiFi 7路由器,不久前TP-Link也发布了多款WiFi7路由器,比如Archer BE900,该款路由器售价699.99美元,预计12月31日开始预购,明年Q1发货,换算成人民币的线元。

  WiFi7的到来,将会满足用户对于高清4K/8K视频、VR/AR、低时延优势,以及远程协同办公的需求。但WiFi7的普及可能还要一阵子,毕竟WiFi7跟WiFi6E一样都用到了6GHz,向下兼容性比较差,WiFi7的产品一定要配备2.4GHz和5GHz,再加上6GHz的话,就需要三频起跳,这样终端产品售价就会比较高,想要普及难度不小。

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