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说在前头:2024年的WiFi7才是“满血版”
简单来说说WiFi7,也就是大家说的802.11be的演进时间线:
IEEE802.11beEHT工作组于2019年5月成立,802.11be(Wi-Fi7)的开发工作目前仍在进行中,整个协议标准将按照两个Release发布,Release1在2021年发布第一版草案Draft1.0,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。
也就是说,最终的“满血版”WiFi7,要到2024年底整个WiFi7标准的Release2版发布后,才能够宣布整个标准“定型”,具备所有的计划中的产品特性。当然,具有所有产品特性的相关芯片和路由器产品,肯定也得等到这个之后。
2022年2月底,高通宣布推出了支持WiFi7标准的第一款芯片FastConnect7800。
随后中兴、TP-Link、华硕等也相继发布了支持WiFi7的GPE、无线路由器等产品;今年5月2日,售价800美元的美版一加OnePlus115G成为了第一款支持Wi-Fi7的手机产品。
但总的来说,它们都是基于现阶段,也就是Release1的WiFi7标准,并非是“完全体”的WiFi7产品。
因此,对于想要真正体验成熟WiFi7技术的普通用户来说,一方面是现在技术标准并不成熟,另一方面,现阶段支持WiFi7的客户端设备也略等于无。基于这两个因素,小狮子不建议一般用户在今年618的时候贸然入手802.11be路由器产品。
什么是Wi-Fi7?
仅从名称就可以看出,Wi-Fi7是Wi-Fi的第七代,是连接本地设备和互联网的最常见方式。从技术上讲,Wi-Fi7是无线802.11be标准的代称,就像Wi-Fi6是802.11ax,Wi-Fi5代表802.11ac一样。普通人更容易记住的是,7比6更高级。
与所有先前的Wi-Fi标准一样,Wi-Fi7将向下兼容。你现有的旧WiFi设备将能够连接到Wi-Fi7的交换设备(AP、路由器),同样,Wi-Fi7手机、笔记本电脑、无线网卡,也将能够连接到WiFi5/6旧标准的路由器。
但要真正享受Wi-Fi7的好处,你需要在无线连接的两端都使用支持WiFi7的新硬件。让我们来看看什么将使Wi-Fi7与现有标准不同。
四大新特性,Wi-Fi7未来很美好
总的来说,Wi-Fi7相对于现在的Wi-Fi6,主要在四个方面有了巨大的提升:
1.全新的320MHz频宽:至少快一倍的实用带宽
关于频宽的基础知识,可以阅读钛师父公众号5月25日的《频宽,对网速影响真的那么重要吗?》一文。
而Wi-Fi7第一个重大改进,就是新的、更宽的频宽,高达320MHz,是Wi-Fi6/6E的两倍。
从本质上讲,这种新的频宽仅在6GHz频段上可用,最多可以有三个320MHz的频道。然而,Wi-Fi7可以结合6GHz和5GHz频段的部分来创建这个新的带宽,因此实用性大大增加,关于这个操作,下面的多链路操作部分会有更多的介绍。
新的320MHz频宽意味着Wi-Fi7可以将基础速度翻倍,从每个无线流1.2Gbps(160MHz)到每个流2.4Gbps(320MHz)。
因此,理论上,仅从带宽上看,一个4×4的6GHzWi-Fi7路由器,可以拥有高达9.6Gbps的带宽,或者说是10Gbps(向上取整),也就是BE10000。
根据配置不同,Wi-Fi7路由器和接入点将提供不同速度等级,包括在6GHz频段上提供高或低于10Gbps的带宽。
Wi-Fi7还支持双倍的部分流,最多可达16个。因此,从技术上讲,一个16流(16×16)的Wi-Fi76GHz频段可以提供超过40Gbps的带宽,特别是考虑到下面的新QAM支持情况下。
当然,从客户端设备来说,由于手机、网卡的网络芯片体积限制,我们可能只会看到双流(2×2)或是四流(4×4)的Wi-Fi7客户端规格,以及八流(8×8)的家用级AP、路由器。但是,即使这样,由于320MHz频宽的加持,即使是一个单流客户端,在大多数情况下已经足够快了。
考虑到目前WiFi6的实际情况,虽然Wi-Fi7支持320MHz频宽,但小狮子认为,160MHz可能会是Wi-Fi7的客户端实际甜点带宽,就像目前Wi-Fi6的80MHz一样——但仍然单流网速带宽比现在快一倍!
2.4K-QAM技术
QAM,即正交振幅调制,是一种操纵无线电波以在信号波的振幅(Hz赫兹)中打包更多信息的方法。
Wi-Fi6的最高调制方式是1024-QAM,其中每个调制符号承载10bit的信息。为了进一步提升速率,Wi-Fi7引入4096-QAM,使得每个调制符号承载12bit的信息。在相同的编码下,Wi-Fi7的4096-QAM比Wi-Fi6的1024-QAM可以获得20%的速率提升。
4KQAM比1KQAM携带的信息密度高很多
简单来说,就是一个信号波,Wi-Fi7可以承载发送多20%的信息!因此,当与支持的客户端一起使用时,Wi-Fi7将比以前的标准具有更高的速度和效率。
3.多链路操作:真正的“智能聚合”
多链路操作(Multi-LinkOperation,简称MLO)是Wi-Fi7最令人兴奋和具有前景的功能。
简而言之,MLO是Wi-Fi带聚合。类似于有线网络中的链路聚合(或绑定),MLO允许将两个Wi-Fi带,例如5GHz和6GHz,合并为单个Wi-Fi网络(SSID)和连接。绑定的链路提供更高的带宽和可靠性。
MLO的典型工作方式之一:链接1进行下载,链接2进行上传,但用户设备上它只需要连接一个统一的WIFI热点就可以同时得到两个独立空间无线流
MLO仅在与Wi-Fi7客户端设备一起使用时才能发挥其全部潜力,并且在这种情况下,也是无缝切换(或漫游)可以真正变得“无缝”的时候。
在Wi-Fi6E之前,两个直接设备之间的Wi-Fi连接在单个频段上进行,每次使用一个固定的信道。但WIFI7在MLO情况下,连接还可以实时智能地选择最佳的信道或信道宽度。换句话说,它可以像蓝牙一样进行信道跳跃,虽然可能不那么频繁。
链路智能“时聚时分”也是MLO的重要特性
这项新功能将有助于提高Wi-Fi7的效率,使其所有频段能够在比以前的标准更长的距离上提供更快的速度。
MLO是现有所谓的“智能mesh组网”最好的替代方案——使用路由器的所有频段的相同SSID(网络名称)和密码将变得真正有意义,再也不用连接“XXX_2.4GHz”或者XXX_5GHz之类的单链热点名了,因为它默认同时使用所有有效频段进行数据通信。
但是需要注意的是,MLO通常不支持Wi-Fi5及更早的设备,因为它需要WPA3加密方法。此外,对于Wi-Fi6客户端设备,这个新功能与智能连接类似——客户端将在公共SSID内一次连接一个频段。
4.自动频率协调(AFC)与灵活信道利用(FCU):汲取WIFI6E普及教训
当Wi-Fi6E于2020年发布时,普及主要障碍之一是避免与使用6GHz信道的其他设备产生干扰。例如,美国的NASA和其他联邦机构使用部分6GHz信道与卫星通信,包括气象雷达等。在我国也存在类似问题,导致至今我国都没有正式批准WIFI6E正式频段频谱的实用,路由器必须切换到其他国家/地区设置才能打开WIFI6E。
这阻碍了无线技术充分发挥6GHz信道的潜力。为了解决这个问题,Wi-Fi7中引入了AFC,也就是自动频率协调。
AFC将从天线模式和信号来的方向收集数据,以创建一个基于互联网云的大数据数据库。它将运行大量的计算,并将避免在这些区域的干扰。在没有干扰的情况下,它将使Wi-Fi7以更高的功率广播6GHz频道信号,也就是WIFI7将更为自动、智能地尽量选择没有干扰的信道工作。
而如果没有干扰,Wi-Fi7的传输能力最大可以相对WIFI6E提高63倍!这是一个巨大的飞跃,对吧?因此,随着Wi-Fi7上的AFC,我们将更多地看到6GHz频道的使用和可用性。
而FCU呢?它是灵活信道利用的缩写。
在Wi-Fi6/6E的情况下,当有干扰时,整个频道可能会停止工作。有了FCU,Wi-Fi7可以更优雅地处理干扰,一次切断有干扰的部分,每次以20MHz频宽为单位,并保持剩余“干净”的部分可用,保留最大的有效带宽能力。
总结:未来很美好,还是等定型再说
总之,由于目前WiFi7的标准尚未完全制定完毕,基于现有标准技术指标的芯片方案也谈不上“成熟”,或者至少可升级能力并不明朗的前景下,普通用户贸然升级的802.11be也就是WiFi7并不划算,何不等到真正“完全体”的那天呢?
那么,今年618的路由器该怎么选?可以关注钛师父公众号。
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快照生成时间:2023-06-13 16:45:03
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