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作者：Sophia,物聯(lián)網智庫 原創(chuàng)
從Wi-Fi問世至今，這一技術早已成為全世界人們日常生活和工作中不可或缺的重要元素。Wi-Fi聯(lián)盟預測，2024年全球將有數十億人和180億臺設備依賴Wi-Fi連接入網，Wi-Fi設備出貨量將增至每年40億臺。ABI Research的數據顯示，2022年Wi-Fi上傳流量激增80%，Wi-Fi數據流量已超過蜂窩流量，且成為流量增量貢獻最大的接入方式。
二十多年來，Wi-Fi標準持續(xù)演進，直到目前最新一代Wi-Fi 7，不斷帶來更加極致的性能和更加領先的功能。此前，雖然 Wi-Fi 7 標準還沒有正式凍結，但各大廠商已經推出了基于 Wi-Fi 7 草案的消費級產品。
而今，產業(yè)期盼已久的Wi-Fi 7標準終于要正式落地了！日前，WiFi 聯(lián)盟宣布將于明年 1 月 9 日至 12 日參加 CES 2024，并確認基于 IEEE 802.11be 的 Wi-Fi CERTIFIED 7 認證標準將于第一季度末之前正式推出，認證標準會確保Wi-Fi 7設備的全球互用性，將先進的Wi-Fi性能帶往新時代。
此舉意味著 Wi-Fi 7 將從“草案”階段落地為正式標準，由此，企業(yè)可以按照統(tǒng)一標準開發(fā)產品，消費者也可以放心使用標準化產品了。
借著Wi-Fi 7標準即將落地的里程碑時刻，本文將總結介紹Wi-Fi 7的領先技術特性，同時回顧整個產業(yè)鏈在近兩年取得的一些關鍵性進展。
Wi-Fi 7技術牛在哪里？
我們知道，Wi-Fi是由Wi-Fi聯(lián)盟進行技術認證和商標授權的一種無線通信技術。它背后的技術標準，則是由美國電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）制定的802.11系列協(xié)議。
在最初的很多年里，世界上并沒有“Wi-Fi 幾代”這樣的說法，直接就用802.11后面加幾個字母這樣的協(xié)議編號，對普通用戶非常不友好。Wi-Fi聯(lián)盟為了使標準名稱更容易識別和理解，以更好地進行宣傳推廣，其在2018年將IEEE 802.11系列標準簡稱為Wi-Fi，而Wi-Fi 7正是無線局域網IEEE 802.11be標準的簡稱，是Wi-Fi 6的演進方向。
Wi-Fi標準化、認證和商業(yè)化時間表如下：
圖：Wi-Fi標準化、認證和商業(yè)化時間表
Wi-Fi 7 相比Wi-Fi 6 最顯著特點之一是它的高速傳輸能力，預計該技術將支持最高30Gbps的傳輸速度，是Wi-Fi 6速度的三倍以上。與此同時，Wi-Fi 7 還具備更高的吞吐量、改進對確定性延遲的支持、即使在密集網絡中也能提高效率、更強的穩(wěn)健性和可靠性和更低的功耗等特性。
而為了實現(xiàn)這些優(yōu)勢，相對于 Wi-Fi 6 協(xié)議，Wi-Fi 7 協(xié)議帶來的主要技術變革點如下：
引入 6GHz 頻段，支持最大 320MHz 帶寬
Wi-Fi的頻寬宛如道路的寬度，頻寬越寬、道路越寬，所能傳輸的信息速度更快。
現(xiàn)在使用的Wi-Fi 6，支持2.4 GHz和 5 GHz兩個頻段。在早期的Wi-Fi和藍牙等其他無線技術中，2.4 GHz已經被很大程度上共享，該頻段已經變得十分擁堵；5GHz的頻段相比2.4GHz可以提供更多帶寬，從而轉化為更快的速度和更大的容量，但該頻段同樣也存在擁堵問題。
為了實現(xiàn)最大吞吐量提升的目標，Wi-Fi 7 將繼續(xù)引入 6GHz 頻段，并增加新的帶寬模式，包括連續(xù) 240MHz，非連續(xù) 160+80MHz，連續(xù) 320 MHz 和非連續(xù) 160+160MHz，從而提供兩倍于 Wi-Fi CERTIFIED 6 的吞吐量。
前導碼穿孔（Preamble Puncturing）
當用戶已經占用一部分信道的帶寬時，比如20MHz或40MHz，通常會阻止AP使用這個頻段，造成一定程度的浪費。針對這種情況，Wi-Fi 7采用了一個創(chuàng)新的解決方案，稱為“前導碼穿孔”，在保證連續(xù)信道可用的同時，允許切割網絡并避免使用包含干擾信號的部分頻譜。雖然總帶寬會因穿孔的數量而降低，但仍然能夠提供比其他方式更寬的信道。
支持 Multi-RU 機制
在 Wi-Fi 6 中，每個用戶只能在分配到的特定 RU 上發(fā)送或接收幀，大大限制了頻譜資源調度的靈活性。為解決該問題，進一步提升頻譜效率，Wi-Fi 7 中定義了允許將多個 RU 分配給單用戶的機制。
當然，為了平衡實現(xiàn)的復雜度和頻譜的利用率，協(xié)議中對 RU 的組合做了一定的限制，即：小規(guī)格 RU（小于 242-Tone 的 RU）只能與小規(guī)格 RU 合并，大規(guī)格 RU（大于等于 242-Tone 的 RU）只能與大規(guī)格 RU 合并，不允許小規(guī)格 RU 和大規(guī)格 RU 混合使用。
引入 Multi-Link 多鏈路機制
在 Wi-Fi 7之前，用戶只能使用最適合自身需求的其中一個頻段，但是基于多鏈路功能，用戶可以通過多個通道連接到AP，利用這一點來避免擁堵。例如，如果其中一個通道上有流量，設備就可以使用另一個通道，從而得到更低的延遲。同時，根據不同區(qū)域可用性的不同，多鏈路既可以使用5GHz頻段的兩個通道，也可以是5GHz和6GHz 頻段的兩通道組合。
在多鏈路方案中，像路由器這種終端，每次傳輸都使用第一可用頻段，并且可以在上一次的傳輸完成后選擇任意一個頻段進行下一次數據傳輸。通過這種方式，可以避免擁堵，降低延遲。
引入更高階的 4096-QAM 調制技術
Wi-Fi 6 的最高調制方式是 1024-QAM，其中調制符號承載 10bits。為了進一步提升速率，Wi-Fi 7 引入 4096-QAM，使得調制符號承載 12bit。在相同的編碼下，Wi-Fi 7 的 4096-QAM 比 Wi-Fi 6 的 1024-QAM 可以獲得 20% 的速率提升。
支持多 AP 間的協(xié)同調度
目前在 802.11 的協(xié)議框架內，AP 之間實際上是沒有太多協(xié)作的關系。自動調優(yōu)、智能漫游等常見的 WLAN 功能都屬于廠商自定義的特性。AP 間協(xié)作的目的也僅是優(yōu)化信道選擇，調整 AP 間負載等，以實現(xiàn)射頻資源高效利用、均衡分配的目的。Wi-Fi 7 中的多 AP 間的協(xié)同調度，包括小區(qū)間的在時域和頻域的協(xié)調規(guī)劃，小區(qū)間的干擾協(xié)調，以及分布式 MIMO，可以有效降低 AP 之間的干擾，極大地提升空口資源的利用率。
多 AP 間的協(xié)同調度的方式有很多，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 產業(yè)鏈持續(xù)完善
在標準逐步從草案向正式版本過渡的過程中，整個Wi-Fi 7 產業(yè)鏈上下也都積極準備，以期在新一代通信技術普及時占據更多的市場份額。
供給側
Wi-Fi芯片的主流市場一直被國外的高通、博通、英特爾以及臺灣省的聯(lián)發(fā)科、瑞昱等玩家占據，這些廠商在收購、并購的基礎上，經過了十數年乃至數十年的長期積累，形成了基帶、射頻、協(xié)議棧、SoC集成的全面能力。
Wi-Fi 6時代，高通、博通和英特爾于 2019 年率先將 WiFi 6 芯片組推向市場，隨后在 2020 年英飛凌(賽普拉斯)、恩智浦、聯(lián)發(fā)科、安森美、MaxLinear(英特爾)和瑞薩(Celeno)緊隨其后。2021-2022 年、Synaptics、Realtek、Espressif 和 Beken 加入競爭。
隨著Wi-Fi 6向Wi-Fi 7持續(xù)演進，2022年1月，聯(lián)發(fā)科官方宣布，已經在業(yè)內第一家成功完成了Wi-Fi 7技術的現(xiàn)場演示，預計2023年發(fā)布全新的Filogic WiFi 7無線連接平臺產品。
2022年2月底，高通推出了支持Wi-Fi 7標準的第一款芯片F(xiàn)astConnect 7800。官方介紹，F(xiàn)astConnect 7800采用了高頻多連接并發(fā)技術、4路雙頻并發(fā)特性拓展至高頻段，并且有完整的Wi-Fi 7特性支持，預計將成為首個商用出貨的Wi-Fi 7解決方案。
2022年4月，博通發(fā)布了首款 WiFi 7 SoC，型號為 BCM4916，采用四核 ARMv8 處理器。WiFi 7 芯片組方面，博通發(fā)布了五種型號，分別是用于消費產品的 BCM6726 和 BCM67263，用于企業(yè)產品的 BCM43740 和 BCM73720，以及用于移動設備的 BCM4398。其中 BCM6726 支持 2.4、5 和 6 GHz 頻段，BCM67263 僅支持 6 GHz 頻段。但 BCM67263 提供 320 MHz 的信道帶寬，這是達到 WiFi 7 將達到的 40 Gbps 以上帶寬所必需的。
2022年5月，聯(lián)發(fā)科推出了Wi-Fi 7 無線連接平臺解決方案——Filogic 880 和Filogic 380，提供適用于運營商、零售、商用和消費電子市場的高帶寬應用。2023年11月，聯(lián)發(fā)科又發(fā)布了兩款新的Wi-Fi 7芯片——Filogic 360和Filogic 860。Filogic 860是一款獨立芯片，而Filogic 360則是為智能手機、筆記本電腦和其他設備而設計的，這兩款芯片的搭載設備已進入量產階段，預計將于2024年中期上架。
今年12月，據臺灣地區(qū)《經濟日報》報道，聯(lián)發(fā)科還拿下了全球平板龍頭美系品牌、英特爾筆電平臺及各大手機廠商的 Wi-Fi 7 大單，出貨動能進入逐季躍升階段，打破過去博通長期壟斷WiFi芯片市場態(tài)勢，追趕上競爭對手高通，成為全球WiFi芯片市場前三大供應商。
表：全球頭部 Wi-Fi 7 廠商芯片產品匯總
除了芯片模組之外，相關測試工作也在穩(wěn)步推進。
2023年4月，紫光股份接受機構調研時稱，公司Wi-Fi 7 AP單設備時延可穩(wěn)定在3ms以內，實際速率可突破萬兆，在中國泰爾實驗室率先完成業(yè)界首次Wi-Fi 7 AP測試，刷新Wi-Fi最快速率記錄，公司Wi-Fi7產品已上市銷售。
2023年11月，華為官方發(fā)布消息也稱，華為在美國Tolly實驗室完成業(yè)界首個Wi-Fi 7 AP性能測試，整機性能超13Gbps，單終端峰值性能超4.33Gbps。此數據再次顛覆歷史所有Wi-Fi性能測試結果，刷新最快速率記錄。
應用側
應用方面，中興、新華三、TP-Link、華碩等相繼發(fā)布了支持WiFi-7的GPE、無線路由器等產品。
2022年6月，新華三智能終端首款 Wi-Fi 7 家用路由器全球首次亮相。官方稱，這款路由器型號為 H3C Magic BE18000，采用高通新一代四核芯片，支持最大 320MHz 頻寬。其最高無線速率可達 18000M，支持 6GHz 頻段和 320MHz 頻寬，配備了雙萬兆網口。
2022年11月，在 Wi-Fi 6/6E 路由器尚未全面普及的情況下，TP-Link?推出了“全球首款” Wi-Fi 7 路由器—BE900，售價 699.99 美元（約 4970 元人民幣）。這款Wi-Fi 7路由器支持2.4GHz、5GHz和6GHz三個頻段。與傳統(tǒng)的外置天線Wi-Fi路由器不同，Archer BE900采用內置天線，12×優(yōu)化定位的內置天線，集成高增益、多方向覆蓋的強發(fā)射效果。在日常使用中，這款Wi-Fi 7路由器的峰值網速能夠達到24Gbps，雖然距離Wi-Fi 7理論峰值網速還有較大差距，但是與此前的Wi-Fi 6/6E相比足足快了兩倍多。
2023年6月，中興通訊重磅發(fā)布了業(yè)界首款Wi-Fi 7 FTTR網關新品，相較于當前FTTR產品，其在帶寬速率、Wi-Fi覆蓋能力上均有顯著的提升，可以為家庭用戶提供更高速率、更穩(wěn)定覆蓋的家庭內無線網絡。
除了路由器之外，手機、電腦等智能終端則是Wi-Fi 7落地的主要硬件。
2023年3月23日，一加中國區(qū)總裁李杰宣布，一加11在最新的版本更新中，加入了對Wi-Fi 7協(xié)議的支持。對于用戶來說，這意味著一加11在Wi-Fi環(huán)境下的網速上限獲得了明顯提升，能夠有著更好的使用體驗。
2023年12月5日，小米手機官方宣布：正式升級 WiFi 7！小米14 全系列、小米13 全系列、Xiaomi MIX Fold 3，更快網速、更低延遲、更抗干擾，即刻體驗全新一代 WiFi 技術。就在此消息的前一天，小米萬兆路由器、小米路由器 BE7000 已開始推送 Wi-Fi 7 固件升級。
小米官方稱，“Wi-Fi 7，不只是速度，更是系統(tǒng)性的體驗躍升！多路連接、動態(tài)優(yōu)選、更低延遲、更強抗干擾。為將來的娛樂、辦公，帶來更浩瀚的想象空間。”
也是在近日，英特爾表示，計劃從明年開始推出支持Wi-Fi 7的個人電腦，并于2025年在市場上普及，而主板廠商也都表示要推出支持Wi-Fi 7的主板。
隨著WiFi 7標準的逐步落地，眾多廠商正在研發(fā)Wi-Fi 7的產品，預計明年Wi-Fi 7的相關產品將迎來密集上市，2025年將進入普及期。
Wi-Fi 7新優(yōu)勢賦能新興應用
Wi-Fi 7 引入的新功能將大大提升數據傳輸速率并提供更低的時延，而這些優(yōu)勢將更有助于新興的應用，比如視頻 / 語音會議、無線游戲、實時協(xié)作、工業(yè)物聯(lián)網、沉浸式 AR / VR、互動遠程醫(yī)療等。
視頻會議
Wi-Fi 7將在視頻會議領域帶來革命性的變化，其高傳輸速度和低延遲將使高清視頻會議更為流暢，畫質更為清晰。多用戶支持和更高的網絡容量意味著大規(guī)模團隊可以同時參與會議，而不損害連接質量。會議參與者可以更輕松地進行實時互動，提高協(xié)作效率。低延遲還能夠確保會議中的語音和視頻實時同步，提供更自然的溝通體驗。Wi-Fi 7在視頻會議的應用將為企業(yè)和團隊合作帶來新的可能性，促進遠程工作和全球協(xié)作。
VR/AR
Wi-Fi 7將推動VR和AR技術的發(fā)展，創(chuàng)造更為逼真、流暢的虛擬體驗，其高速傳輸和低延遲將減少任何形式的滯后，提高用戶在虛擬環(huán)境中的沉浸感。實時交互變得更加自然，手勢和動作感應的響應更為迅速；大規(guī)模多用戶VR/AR體驗，如虛擬會議、虛擬展覽，將成為可能；Wi-Fi 7還將推動VR/AR應用從娛樂領域擴展到教育、培訓和實時協(xié)作等更廣泛的領域。
工業(yè)互聯(lián)網的數據傳輸以往通過有線網絡進行，目前正在進行從有線到無線的升級，Wi-Fi 7的低延遲和高容量將為實時監(jiān)測和控制提供支持；工業(yè)設備能夠通過Wi-Fi 7更快速地傳輸數據，實現(xiàn)更智能、高效的生產流程；設備和傳感器之間的穩(wěn)定通信可以提高工業(yè)自動化系統(tǒng)的可靠性，減少生產中斷；物聯(lián)網連接的增加將使工業(yè)設備更易于管理和維護，實現(xiàn)更先進的預測性維護和設備健康監(jiān)測。
游戲/云游戲
Wi-Fi 7將成為游戲領域的關鍵推動力。云游戲服務將受益于Wi-Fi 7的高速傳輸和低延遲，確保玩家在云端平臺上享有更佳的游戲體驗。多人在線游戲將迎來新的時代，支持更多玩家同時連接和互動。Wi-Fi 7的即時反應性將改善競技游戲的體驗，玩家能夠更準確、更快速地響應游戲中的動態(tài)情境。
遠程醫(yī)療
在遠程醫(yī)療領域，Wi-Fi 7將提供更高效、更可靠的網絡連接。醫(yī)生可以通過高清視頻進行遠程診斷，提供患者更便捷的醫(yī)療服務。遠程監(jiān)測設備通過Wi-Fi 7傳輸的數據更加實時，醫(yī)護人員可以迅速響應患者的狀況變化。在遠程手術中，Wi-Fi 7的低延遲和高容量是確保實時圖像傳輸和遠程手術支持的關鍵因素。也就是說，Wi-Fi 7在遠程醫(yī)療中的應用將提高醫(yī)療服務的質量和普及程度。
寫在最后
Wi-Fi 7描繪的場景雖然美好，但其在中國落地的前景也受到頻譜政策的影響。
今年6月，工信部發(fā)布的新版《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》在行業(yè)中引起了廣泛關注，因為《劃分規(guī)定》中明確了工信部率先在全球將6GHz（6425-7125MHz）全部或部分頻段劃分用于5G/6G系統(tǒng)?？梢哉f，《劃分規(guī)定》的發(fā)布讓業(yè)界關心已久的6GHz頻譜爭奪戰(zhàn)畫上了句號。
對于該結果，業(yè)內有聲音為Wi-Fi 7的發(fā)展前景憂心，因為這預示著能被劃分至Wi-Fi的頻段大幅縮減；但也有業(yè)內人士表示這不一定對Wi-Fi 7有很大影響，我們國家應該會劃分其他頻譜給到Wi-Fi。同時，即使在沒有6GHz頻段的情況下，Wi-Fi 7仍然提供顯著的速率優(yōu)勢，畢竟Wi-Fi 7不僅僅依賴于6GHz頻段，它還通過引入更高級的技術來提升2.4GHz和5GHz頻段的性能。
總體而言，Wi-Fi 7在中國的落地前景取決于其技術特性是否能夠滿足中國市場的需求，以及在政策、產業(yè)生態(tài)和應用場景等方面是否能夠取得支持。在Wi-Fi 7正式商用之前，業(yè)界仍需密切關注技術的發(fā)展和市場的變化。
參考資料：
Wi-Fi聯(lián)盟官網
《Wi-Fi市場規(guī)模和份額分析-增長趨勢和預測（2023-2028）報告》，Mordor Intelligence
《全球Wi-Fi 7發(fā)展趨勢與中國產業(yè)發(fā)展思考》，天翼智庫
《速度狂翻3倍 ！一文看懂Wi-Fi 7究竟比Wi-Fi 6牛在哪里？》，物聯(lián)網智庫
《各大廠商喊話，2024年普及Wi-Fi 7？》，中關村在線
《Wi-Fi芯片的現(xiàn)狀和機會 》，財經十一人
《博通發(fā)布首款 WiFi 7 SoC BCM4916，四核 Armv8》，IT之家
《速度最快！高通推出全球首個Wi-Fi 7商用解決方案》，CNMO手機中國
《傳聯(lián)發(fā)科已經拿下蘋果等大廠的WiFi7芯片大單》，芯智訊
《Wi-Fi 7，來了?。?！》，雷科技
《定了！工信部劃分6GHz頻譜，Wi-Fi 7還有機會嗎？》，物聯(lián)網智庫
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