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來(lái)源：貿澤電子 也許很多人還在考慮是否要將使用的Wi-Fi設備升級到Wi-Fi 6或Wi-Fi 6E，而這些標準的繼任者卻已經(jīng)開(kāi)始“登堂入室”了。Wi-Fi 7是新一代Wi-Fi標準，相比Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E，它帶來(lái)了一系列功能上的重大進(jìn)步，比如承諾更快的連接、更低的延遲，以及管理更多連接的能力。 隨著(zhù)數字生活方式的普及，無(wú)論家庭還是公共場(chǎng)所對10G寬帶的需求與日俱增。這種數字化轉型不僅需要高速的Wi-Fi，而且需要在整個(gè)家庭或辦公室以非常低的、確定的延遲提供數據。未來(lái)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )也必須為現代互聯(lián)家庭構建，同時(shí)為數十臺連接到互聯(lián)網(wǎng)的高速設備供電。Wi-Fi 7就是為此量身定制的新的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)。 Wi-Fi 7的新功能 基于IEEE 802.11be標準的Wi-Fi 7相比上一代的Wi-Fi 6/6E有了重大改進(jìn)，速度提高了近四倍，支持更多連接，同時(shí)還包括減少延遲、增加容量、提高穩定性和效率等方面的進(jìn)步。根據英特爾（Intel）的演示，支持Wi-Fi 7的普通PC的速度可達5.8Gbps，是Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E的兩倍多。然而，從理論角度來(lái)看，Wi-Fi 7的速度可以高達46Gbps，而Wi-Fi 6的理論極限僅為9.8Gbps。 在第六代Wi-Fi中有一個(gè)里程碑式的技術(shù)進(jìn)步，那就是引入了一個(gè)全新的頻帶——6GHz（5.925GHz – 7.125GHz），并被命名為Wi-Fi 6E。有了可用于6GHz頻帶的額外1200MHz頻譜，Wi-Fi 6E設備將在14個(gè)額外的80MHz信道和7個(gè)額外的160MHz信道中工作，Wi-Fi頻譜使用量幾乎擴大了3倍。更寬的頻譜使Wi-Fi 6E設備能夠更快地傳輸數據，減少干擾，降低網(wǎng)絡(luò )擁塞。 Wi-Fi 7建立在其前身Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E的基礎上，尤其是6GHz頻帶的引入，使得Wi-Fi 7的吞吐量有了大幅提升。那么，Wi-Fi 7與Wi-Fi 6E之間究竟有什么區別呢？以下是一些值得注意的升級。 01 320MHz寬信道 在實(shí)際應用中，信道寬度決定了可實(shí)現的極大傳輸速度，信道越寬，可以傳輸的數據越多。Wi-Fi 6E通過(guò)開(kāi)放6GHz頻帶，與以前的標準相比，在技術(shù)上具有明顯的優(yōu)勢。而Wi-Fi 7將使用與其相同的2.4GHz、5GHz和6GHz三個(gè)頻帶。 通過(guò)擴展信道帶寬和6GHz頻帶提供的額外容量，Wi-Fi 7實(shí)現了顯著(zhù)的吞吐量增強。原有的2.4GHz頻帶包括11個(gè)信道，每個(gè)信道20MHz。5GHz頻帶有45個(gè)信道，但不限于20MHz的寬度，它們可以組合創(chuàng )建40MHz或80MHz的信道。6GHz頻帶支持60個(gè)信道，對于Wi-Fi 6E而言，它們的寬度可以高達160MHz。而Wi-Fi 7則將支持高達320MHz的寬信道。 02 多鏈路操作（MLO） Wi-Fi 7中非常令人興奮的進(jìn)步可能就是多鏈路操作（MLO）了。以前的每一個(gè)Wi-Fi標準都在單個(gè)頻帶上的兩個(gè)設備之間建立連接。即使是三頻Wi-Fi 6E路由器也會(huì )在固定信道上的單個(gè)頻帶上連接兩個(gè)設備（由路由器決定是在2.4GHz、5GHz還是6GHz頻帶上連接）。 引入MLO，可以使客戶(hù)端設備能夠通過(guò)跨越不同頻帶的兩個(gè)或多個(gè)信道同時(shí)連接到接入點(diǎn)。6GHz頻帶的全球可用性使Wi-Fi 7成為現實(shí)，MLO則在5GHz和6GHz頻帶上聚合時(shí)獲得了極大值。 Wi-Fi 7路由器可以同時(shí)通過(guò)不同頻帶中的兩個(gè)或多個(gè)信道連接到Wi-Fi 7設備，實(shí)現更寬的通道，傳輸更多的數據。與Wi-Fi 6相比，使用Wi-Fi 7的擁塞網(wǎng)絡(luò )其吞吐量提高了約五倍。這個(gè)更新好比這樣一個(gè)類(lèi)比：想象有兩條高速公路通往你的目的地，MLO類(lèi)似于提供在兩條高速公路上靈活地分配交通路徑，并在發(fā)生擁堵時(shí)迅速將交通從一條高速公路重定向到另一條高速公路。 03 更高的QAM 更快的數據傳輸速率可滿(mǎn)足高帶寬應用的需求。正交幅度調制（QAM）是一種在射頻中發(fā)送和接收數據的方法。它越高，你可以打包的信息就越多。Wi-Fi 7支持4K-QAM，而Wi-Fi 6支持的是1024-QAM。4K-QAM可以實(shí)現比1024-QAM高20%的傳輸速率。 “三頻”設計在Wi-Fi 7發(fā)展中的利與弊 使用Wi-Fi 6標準，路由器通常只有兩個(gè)頻段，2.4GHz和5GHz。在無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域，頻譜屬于稀缺型資源，寬頻帶意味著(zhù)可以傳輸的數據吞吐量越大，傳輸的速率和效率越高。根據Wi-Fi聯(lián)盟的規劃，6GHz（UNII5-UNII8）開(kāi)放了14個(gè)額外的80MHz信道、額外的7個(gè)160MHz信道以及3個(gè)320MHz信道，這些額外的信道彼此不重疊，此舉大幅提高了Wi-Fi的可用帶寬。 雖然6GHz拓寬了Wi-Fi的可用頻譜，但問(wèn)題也隨之而來(lái)。 一是此前在6GHz頻段中已經(jīng)有多家無(wú)線(xiàn)、衛星和移動(dòng)運營(yíng)商。目前的解決方案是：為保護6GHz頻段內現有運營(yíng)商的權益，超過(guò)低功率室內（LPI）所規定功率水平的非許可設備和任何室外設備只能在自動(dòng)頻率協(xié)調（AFC）系統的控制下訪(fǎng)問(wèn)頻譜，以便減少對現有服務(wù)的干擾。 二是在三頻的架構下，每一個(gè)頻段在工作中很容易受到其他頻段的干擾，尤其是企業(yè)在使用320MHz信道時(shí)，當多個(gè)Wi-Fi站點(diǎn)和接入點(diǎn)（AP）在同一信道上的同一區域中操作時(shí)，就會(huì )發(fā)生同信道干擾（CCI）。 用于Wi-Fi接入點(diǎn)的非線(xiàn)性前端射頻模塊（FEM）技術(shù)是正確實(shí)現三頻段Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7設計的關(guān)鍵。非線(xiàn)性方法有效提高了功率放大器（PA）的效率，同時(shí)降低了功耗。 Qorvo QPF4702 QPF4702是Qorvo公司第一款專(zhuān)為Wi-Fi 7設計的非線(xiàn)性集成前端模塊（FEM），它將5-7GHz功率放大器（PA）、單極雙擲開(kāi)關(guān)（SP2T）和旁路多模低噪聲放大器（LNA）全部集成到單個(gè)設備中，緊湊的外形和集成的匹配極大限度地減少了設計中的布局面積。 
專(zhuān)為Wi-Fi 7設計的非線(xiàn)性集成前端模塊QPF4702（圖源：Qorvo） Wi-Fi 7何時(shí)大規模商用？ Wi-Fi 7是建立在前幾代Wi-Fi基礎之上的新技術(shù)，相應的設備和路由器于2023年初開(kāi)始推出，所有設備均向下兼容。目前市場(chǎng)上已有數十種Wi-Fi 7路由器可用，包括三星Galaxy S23 Ultra和宏碁Swift Edge筆記本電腦，TP Link BE800和Amazon Eero Max 7路由器等均已通過(guò)測試和預認證。 不過(guò)，作為Wi-Fi 7的早期產(chǎn)品，目前Wi-Fi 7路由器的價(jià)格不菲。據Wi-Fi聯(lián)盟預測，2024年將有2.33億臺Wi-Fi 7設備進(jìn)入市場(chǎng)，到2028年將增長(cháng)到21億臺。 另?yè)礼lobe News Wire的分析和預測,全球Wi-Fi 7市場(chǎng)在接下來(lái)的幾年里有望實(shí)現顯著(zhù)增長(cháng)，預計在2023年的價(jià)值為10億美元，到2030年將達到242億美元，這意味著(zhù)2023年至2030年的復合年增長(cháng)率將高達57.2%。 這種指數級增長(cháng)主要歸因于生態(tài)系統中各種關(guān)鍵參與者為競爭和多樣化市場(chǎng)做出的貢獻。此外，旨在建立智慧城市的政府舉措將在推動(dòng)Wi-Fi 7技術(shù)的采用方面亦將發(fā)揮關(guān)鍵作用。 在Wi-Fi 7生態(tài)系統中，片上系統（SoC）細分市場(chǎng)將在整個(gè)預測期內占據極大的市場(chǎng)份額。作為Wi-Fi 7的關(guān)鍵組件，SoC是路由器、網(wǎng)關(guān)、調制解調器、接入點(diǎn)、智能手機和筆記本電腦等設備的核心硬件。 隨著(zhù)Wi-Fi 7標準的正式推出，芯片制造商加快了開(kāi)發(fā)新的芯片組的步伐，這些SoC不僅要具有成本效益、可互操作性，還要易于集成到使用Wi-Fi技術(shù)的各種設備中。 01 博通 BCM4398 博通公司的Wi-Fi 7解決方案就是建立在Wi-Fi 6E 6GHz芯片成功的基礎之上，率先面世支持Wi-Fi 7的SoC，擁有適用于住宅（BCM67263、BCM6726）、企業(yè)（BCM43740、BCM43720）和客戶(hù)端設備（BCM4398）多種應用場(chǎng)景的Wi-Fi 7解決方案。 以BCM4398為例，這是一款低功耗、高度集成的Wi-Fi 7和藍牙5.2組合芯片，針對高性能、低延遲、低功耗和小型化的移動(dòng)手機應用進(jìn)行了優(yōu)化。BCM4398 SoC包含一個(gè)同時(shí)雙頻（SDB）2×2 IEEE 802.11be兼容無(wú)線(xiàn)電、一個(gè)雙核藍牙（BT）5.2無(wú)線(xiàn)電以及一個(gè)增強藍牙和WLAN系統操作的專(zhuān)用掃描核心，支持320MHz寬信道、5-7GHz頻帶和4K-QAM調制。
可用于客戶(hù)端設備的BCM4398 SoC支持Wi-Fi 7和藍牙5.2同時(shí)雙頻（圖源：Broadcom） 從批準新的Wi-Fi標準到進(jìn)入全球主要市場(chǎng)，通常需要3到5年的時(shí)間。這一點(diǎn)看看Wi-Fi 6E就知道了：第一批6GHz設備大約在三年前問(wèn)世，但我們仍然不能說(shuō)今天市場(chǎng)上的大多數設備都支持6GHz的Wi-Fi 6E。從出貨數量來(lái)看，Wi-Fi 6E可能還需要兩年時(shí)間才能趕上Wi-Fi 6。 至于現在應該升級到Wi-Fi 6E還是Wi-Fi 7，這個(gè)問(wèn)題更不用糾結了，因為僅從價(jià)格考慮，很多人就會(huì )暫時(shí)放棄Wi-Fi 7，畢竟600美元的路由器也是一筆不小的開(kāi)銷(xiāo)。因此，專(zhuān)家們預計Wi-Fi 7的出貨量能在2026年或2027年趕上Wi-Fi 6E就很不錯了。 此外，采用Wi-Fi 7技術(shù)的產(chǎn)品必須符合特定的監管標準，這是確保產(chǎn)品安全合規地進(jìn)入市場(chǎng)的前提。 目前，由900多家公司組成的Wi-Fi聯(lián)盟已正式啟動(dòng)“Wi-Fi 7認證”計劃，這意味著(zhù)手機、筆記本電腦和路由器等設備現在可以正式參與相應的認證測試并獲得市場(chǎng)準入。博通（Broadcom）、英特爾（Intel）、聯(lián)發(fā)科（MediaTek）和高通（Qualcomm）等公司已開(kāi)始生產(chǎn)Wi-Fi 7認證芯片組，Wi-Fi聯(lián)盟已將其用作認證的試驗平臺。 通常，認證測試和設備普及之間大約會(huì )有一兩年的時(shí)間間隔，預計到明年我們可能在市場(chǎng)上開(kāi)始看到支持Wi-Fi 7的手機、筆記本電腦和其他設備，這也是Wi-Fi 7無(wú)法在短期內實(shí)現全面商用的主要原因之一。 結論 Wi-Fi 7，也稱(chēng)為IEEE 802.11be，它是第六代Wi-Fi的繼任者，代表了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的下一個(gè)發(fā)展目標。Wi-Fi 7的速率可高達30Gbit/s，是Wi-Fi 6的三倍多，這種驚人的速度是通過(guò)創(chuàng )新技術(shù)和改進(jìn)標準的結合實(shí)現的。然而，這并不意味著(zhù)你需要立即更換路由器、手機、筆記本電腦和帶有Wi-Fi 7的游戲設備。 從技術(shù)和市場(chǎng)角度來(lái)說(shuō)，Wi-Fi 7的應用前景無(wú)疑是巨大的，并將在多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生深遠影響。包括從更高效的視頻會(huì )議到身臨其境的AR/VR體驗，再到更智能的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和更高質(zhì)量的云游戲服務(wù)，Wi-Fi 7都將為人類(lèi)社會(huì )帶來(lái)更多便利和可能性。隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應用場(chǎng)景的不斷拓展，我們相信Wi-Fi 7必將成為未來(lái)數字社會(huì )的基石，推動(dòng)人類(lèi)走向更智能、更便捷的未來(lái)。 |
