什么是WiFi 7？

2021-10-22 11:23·wljslmz

WiFi 7（Wi-Fi 7）是下一代Wi-Fi标准，对应的是IEEE 802.11将发布新的修订标准IEEE 802.11be –极高吞吐量EHT（Extremely High Throughput ）。

Wi-Fi 7是在Wi-Fi 6的基础上的引入了320MHz带宽、4096-QAM、Multi-RU、多链路操作、增强MU-MIMO、多AP协作等技术，使得Wi-Fi 7相较于Wi-Fi 6将提供更高的数据传输速率和更低的时延。Wi-Fi 7预计能够支持高达30Gbps的吞吐量，大约是Wi-Fi 6的3倍。

l为什么要有Wi-Fi 7？

lWi-Fi 7的发布时间

lWi-Fi 7 vs Wi-Fi 6

lWi-Fi 7支持的新特性

l支持最大320MHz带宽

l支持Multi-RU机制

l引入更高阶的4096-QAM调制技术

l引入Multi-Link多链路机制

l支持更多的数据流，MIMO功能增强

l支持多AP间的协同调度

lWi-Fi 7的应用场景

为什么要有Wi-Fi 7？

随着WLAN技术的发展，家庭、企业等越来越依赖Wi-Fi，并将其作为接入网络的主要手段。近年来出现新型应用对吞吐率和时延要求也更高，比如4K和8K视频（传输速率可能会达到20Gbps）、VR/AR、游戏（时延要求低于5ms）、远程办公、在线视频会议和云计算等。虽然最新发布的Wi-Fi 6已经重点关注了高密场景下的用户体验，然而面对上述更高要求的吞吐率和时延依旧无法完全满足需求。

为此，IEEE 802.11标准组织即将发布一个新修订标准IEEE 802.11be EHT，即Wi-Fi 7。

Wi-Fi 7的发布时间

IEEE 802.11be EHT工作组已于2019年5月成立，802.11be（Wi-Fi 7）的开发工作仍在进行中，整个协议标准将按照两个Release发布，Release1预计在2021年将发布第一版草案Draft1.0，预期在2022年底发布标准；Release2预计在2022年初启动，并且在2024年底完成标准发布。

Wi-Fi 7 vs Wi-Fi 6

Wi-Fi 7在Wi-Fi 6标准的基础上，引入了许多新的技术，主要体现在：

WiFi 7 vs WiFi 6

Wi-Fi 7支持的新特性

Wi-Fi 7协议的目标是将WLAN网络的吞吐率提升到30Gbps，并且提供低时延的接入保障。为了满足这个目标，整个协议在PHY层和MAC层都做了相应的改变。相对比与Wi-Fi 6协议，Wi-Fi 7协议带来的主要技术变革点如下：

支持最大320MHz带宽

2.4GHz和5GHz频段免授权频谱有限且拥挤，现有Wi-Fi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30Gbps的目标，Wi-Fi 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。

支持Multi-RU机制

在Wi-Fi 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，Wi-Fi 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。

引入更高阶的4096-QAM调制技术

Wi-Fi 6的最高调制方式是1024-QAM，其中调制符号承载10bits。为了进一步提升速率，Wi-Fi 7将会引入4096-QAM，使得调制符号承载12bit。在相同的编码下，Wi-Fi 7的4096-QAM比Wi-Fi 6的1024-QAM可以获得20%的速率提升。

引入Multi-Link多链路机制

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。

支持更多的数据流，MIMO功能增强

在Wi-Fi 7中，空间流的数从Wi-Fi 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。

支持多AP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。Wi-Fi 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。

Wi-Fi 7的应用场景

Wi-Fi 7引入的新功能将大大提升数据传输速率并提供更低的时延，而这些优势将更有助于新兴的应用，如下：

l视频流

l视频/语音会议

l无线游戏

l实时协作

l云/边缘计算

l工业物联网

l沉浸式AR/VR

l互动远程医疗

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