「干货」WiFi7带来了什么?你真的需要吗?

1个月前发布 SanS三石
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随着中兴在MWC2022推出了全球第一台CPE(客户驻地设备)形态的WiFi7终端MC888 Flagship,标志着WiFi7终于走进了消费者的视线,开始进入实用阶段了。那么,相比WiFi6,WiFi7带来了什么?我们什么时候能用上WiFi7的设备?我们真需要吗?

「干货」WiFi7带来了什么?你真的需要吗?

1、从MC888看WiFi7的惊人账面指标

WiFi7具有什么样的性能?其实从产品来了解特性是比较好的方式。就以中兴这台MC888为例,它是一个5G CPE设备,通俗地说,就是可以把5G移动信号,转换为WiFi7信号,并通过设备的路由交换功能,供所在场所的各种WiFi设备使用。

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从图片上看,MC888是一台立式5G转WiFi7的路由器,宣传画面中可以看出,其最大传输率为10Gbps,也就是万兆级别网络,并具备10G网络接口(目前还未透露是光口、电口还是光电双模口,但10G口基本达到了超六类线的极限)。从速率上看,基本超过了目前家庭和办公组网的主流千兆(1Gbps、2.5Gbps),同时信号增益10dBi是一个非常恐怖的数据,要知道现在主流的WiFi6路由器的FEM功率放大芯片大部分的信号增益也就在三四十dBi而已。

而在其他的宣传中,还声称MC888最大并发速率可以达到19Gbps,估计是将2.4GHz、5GHz、6GHz(WiFi6E和WiFi7专有频段)加在一起计算的并发总带宽,也就所谓的BE19000了(WiFi6为802.11ax,速率一般用ax????表示,那么802.11be的WiFi7估计就是bexxxxx了)。

从账面数据看,WiFi7的确是快得没谱,那么从技术规范上讲,它到底比WiFi6增加了什么新特性呢?

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2、面向元宇宙时代的无线标准

实际上IEEE组织在制订802.11be规范的时候,对802.11be这个WiFi7标准的初版还有一个全称:IEEE 802.11be –EHT(Extremely High Throughput ),也就是“极高吞吐量”的意思。从这个字面意义大家就可以猜到,相比WiFi6,WiFi7的制订目标了。

WiFi6可以说是依然在家庭和办公组网范畴内打转,主要是为了满足更多的用户终端接入和并发,从而将OFDMA、MU-MIMO、Mesh等作为协议的核心技术。

而WiFi7则是为了满足未来更大的海量无线网络数据阐述场景的极高吞吐量要求,主要针对近年来出现对吞吐率和时延要求更高的应用,比如4K和8K视频(传输速率可能会达到20Gbps)、元宇宙应用中的VR/AR(头显双目渲染)、大型网络和电竞游戏(时延要求低于5ms)、远程办公、在线视频会议和云计算等。

WiFi 7在WiFi 6的基础上引入了众多新技术特性(见下图),使得WiFi 7相较于WiFi 6将提供更高的数据传输速率和更低的时延。W-Fi 7预计能够支持高达30Gbps的吞吐量,大约是Wi-Fi 6的3倍。

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看来,MC888的性能其实也只是WiFi7的冰山一角罢了。

3、这些WiFi7新特性,我现在合适吗?

首先,是WiFi7带来了更大的频谱适用面,从而将极限速率指标推高:它允许使用1GHz到7.2GHz的频谱资源,并重点兼容之前WiFi标准的2.4GHz、5GHz、6GHz频段,通过超大的频谱面实现了更大的理论带宽,所以理论最高带宽为30Gbps。

但是,目前我国实际连WiFi6E的6GHz频段民用化都尚未正式批准,所有WiFi6E路由器必须在地区设置中调整为非中国地区还能够使用WiFi6E,且还有违法之嫌疑,就更不用说7.2GHz以及更低的1GHz了。虽然理论上,使用1GHz频段可以获得超强的穿墙能力。

因此,单就WiFi7的频段来说,你现在还无法使用全,何况目前没有任何一种WiFi7的终端设备,从笔记本无线网卡,到手机和平板电脑。

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接下来我们来看看WiFi7标准引入的其他新技术的实际意义和目前实用度:

320MHz频宽:理论上可以让设备享受到更高的单设备吞吐量。WiFi6最大可以做到160MHz,而WiFi7翻倍了。看上去似乎以后我们的手机可以有更大的无线吞吐能力了。但是,320MHz频宽是建立在使用6GHz甚至7.2GHz频段基础上的,一样涉及到一个国家是否批准问题。批准了,又有多少终端支持呢?以手机为例,目前支持160MHz的有:华为全系WiFi6手机、骁龙888和骁龙8Gen1方案手机。除此之外的WiFi6手机(包括苹果iPhone13),基本全部是80MHz。所以,目前意义不大。

16空间流:也就是说在MIMO方面,从WiFi6的8x8MIMO(上下行,多用户模式也就是UL/DL MU-MIMO)提高到了16x16MIMO。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, 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。

从单个路由器来说,理论上可以通过16个天线来收发信号,未来可能会出现“16爪鱼”路由器。不过嘛,目前绝大部分的手机都是2×2 MIMO,所以嘛,多出来的空间流,实际上主要提高的是带机能力了。

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4096QAM:将4096 QAM(12bit)纳入标准,相比于WiFi 6的1024 QAM(10bit)提高20%,是的,只有20%,而不是翻4倍。

这个数据主要是提高单(频段)信号流的极限速度。在满血WiFi7配合4KQAM情况下,单个信号流的最大速度在6G频段下,可以达到2880Mbps,也就是只要你终端支持,你的单个设备最高连接速度可以达到2880Mbps。

4KQAM实际上不是什么稀罕物了,一些高端的AX5000级别以上的WiFi6路由器已经实装(比如TP-LINK的XDR5480),因此这个特性在未来将有较好兼容性。

多频段、多链路协同:这个小A认为对未来WiFi7组网的影响很大,也是对WiFi6形成压制的特性。现有的WiFi设备,AP间的自动调优、智能漫游等常见功能属于厂商自定义特性。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。

而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。

「干货」WiFi7带来了什么?你真的需要吗?

说人话,就是WiFi7里面,如上图,不同AP允许同时链接多个频段的多个设备,而现在只能连单设备单频段。

这个特性会大大均衡组网后的AP负载,实现更好的性能分担和网络稳定性。

因此,总的来说,虽然WiFi7目前有很多特性由于频谱审批、终端设备支持等原因,在相当时间内,实用性较低。但它代表的大带宽、低延迟和高均衡、高协作性,仍然值得我们期待。但目前来说,最为实用的选择仍然是AX5400级别的WiFi6路由设备。

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