峰值無線容量33.1Gbps，Wi-Fi 7是如何做到的？

多年來，Wi-Fi在生活、經(jīng)濟(jì)和社會中發(fā)揮的核心作用越來越重要，而突如其來的疫情更是強(qiáng)化了這種效應(yīng)。分析公司IDC的數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，僅Wi-Fi 6終端的出貨量就超過20億臺，占全部Wi-Fi終端出貨量的50%以上，且到2025年該數(shù)字將增長到52億臺，更高效、更可靠、更安全的連接成為消費者的核心訴求。

Wi-Fi 6終端出貨量預(yù)測(圖片來源：IDC)

如此爆發(fā)式的增長源于諸多驅(qū)動因素，例如遠(yuǎn)程混合工作場景、復(fù)雜連接系統(tǒng)、家庭/企業(yè)/物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中6GHz監(jiān)管批準(zhǔn)等。但或許最重要的，是Wi-Fi技術(shù)一直以順應(yīng)需求增長的形式持續(xù)演進(jìn)。例如，Wi-Fi 6通過引入多用戶特性達(dá)到提升高密集網(wǎng)絡(luò)中Wi-Fi性能的目的；Wi-Fi 6E將這些特性擴(kuò)展到新的6GHz頻段，讓更多更寬的信道處理更高速度和更低時延的需求。而在Wi-Fi 7身上，我們也看到了同樣的趨勢。

Wi-Fi 7，更刺激

Wi-Fi 7是即將推出的下一代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，也稱為IEEE 802.11be——其擁有超高吞吐量(EHT)。Wi-Fi 7基于Wi-Fi 6技術(shù)，引入了320MHz帶寬、4096正交調(diào)幅(QAM)、多資源單元(RU)、多鏈路操作(MLO)、增強(qiáng)型多用戶多路復(fù)用、輸入多輸出(MU-MIMO)和多接入點(AP)協(xié)調(diào)等技術(shù)。

借助這些前沿技術(shù)，Wi-Fi 7可用頻譜增加到了1760MHz，對比起早前的Wi-Fi 3、Wi-Fi 2和Wi-Fi 1時期，可用頻譜足足增加了近100倍。同時，系統(tǒng)無線信道也從原來的1個增加到現(xiàn)在的3-4個，有效帶寬從Wi-Fi 6的160MHz翻倍到320MHz，提供了比Wi-Fi 6更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低的延遲，可支持高達(dá)30Gbps的吞吐量，約為Wi-Fi 6的三倍。

Wi-Fi 7與Wi-Fi 6的對比

成立于2019年5月的IEEE 802.11be任務(wù)組(TGbe)負(fù)責(zé)Wi-Fi 7的開發(fā)。根據(jù)規(guī)劃，該標(biāo)準(zhǔn)的第1版將于2022年底可用，第2版草案于2022年初啟動，將于2024年底發(fā)布。

高通技術(shù)公司高級副總裁兼無線基礎(chǔ)設(shè)施與聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)總經(jīng)理Nick Kucharewski認(rèn)為Wi-Fi 7是“一種新穎且創(chuàng)新的解決方案”，不但能夠提升當(dāng)前人們所使用應(yīng)用的性能，還將賦能許多新體驗。

以最前沿的擴(kuò)展現(xiàn)實(XR)應(yīng)用為例，其對時延極其敏感，如果無法實現(xiàn)低時延，終端將無用武之地。逼真的沉浸式XR體驗需要具備極高刷新率的高清視頻作為支撐，這需要非常高的網(wǎng)速和帶寬。同時，還需要極大的網(wǎng)絡(luò)容量來支持大批用戶能夠同時體驗上述應(yīng)用。此外，云游戲、社交游戲和元宇宙等日漸興起的應(yīng)用，也將不斷考驗無線技術(shù)的極限。對此，Wi-Fi 7將為行業(yè)提供充足的性能。

而在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，智能和價值正向邊緣轉(zhuǎn)移。邊緣云是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵組件，而Wi-Fi是許多企業(yè)用例的最后一環(huán)，即使在密集、高流量的情況下，Wi-Fi 7所能提供的低延時和高帶寬，也能對諸多業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用起到至關(guān)重要的作用。毫無疑問，Wi-Fi 7將注定快速成為支持高流量用例的先決條件，比如辦公室、娛樂場所等場景。

端到端Wi-Fi 7生態(tài)系統(tǒng)

作為Wi-Fi產(chǎn)品領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，從2015年至今，高通Wi-Fi芯片出貨量已超過60億顆。而自Wi-Fi 6/6E推出以來，全球有超過900款Wi-Fi 6/6E產(chǎn)品在設(shè)計中使用了高通芯片，涵蓋手機(jī)、Wi-Fi客戶端、路由器、企業(yè)和家庭網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等多個領(lǐng)域。

在2022年2月的MWC 2022上，高通推出了全球首個Wi-Fi 7商用解決方案—FastConnect 7800，支持高達(dá)5.8Gbps的峰值速度和低于2ms的時延，以及一系列藍(lán)牙音頻先進(jìn)特性，以滿足消費者對于音質(zhì)的更高期待。

高頻多連接并發(fā)(High Band Simultaneous Multi-Link)技術(shù)是FastConnect 7800中標(biāo)志性的Wi-Fi 7特性，其可同時利用兩個Wi-Fi射頻，在5GHz和/或6GHz頻段實現(xiàn)4路數(shù)據(jù)流的高頻連接。基于該技術(shù)，F(xiàn)astConnect 7800支持所有多連接模式，用戶可通過使用日益普及的6GHz頻段中的320MHz信道，或全球范圍可用的5GHz頻段中的240MHz信道，體驗最低的時延和干擾，暢享無抖動的連接與巔峰速度。 

• 商用Wi-Fi 7網(wǎng)絡(luò)平臺產(chǎn)品組合

與家庭聯(lián)網(wǎng)平臺主要面向體積較小、功耗較低且對成本效益要求較高的家庭應(yīng)用場景不同，高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺主要面向企業(yè)級、家用Mesh聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品以及運營商網(wǎng)關(guān)應(yīng)用，追求極致的性能表現(xiàn)。

過去三年，高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺已獲得超過275款客戶產(chǎn)品設(shè)計。而根據(jù)高通技術(shù)公司高級產(chǎn)品經(jīng)理葉思崑的介紹，最新推出的第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺，以最高33.1Gbps的峰值無線容量，成為目前全球性能最高的商用Wi-Fi 7網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施平臺組合，包括：

- 高通1620專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺：支持四頻16路數(shù)據(jù)流連接，峰值無線容量達(dá)33.1Gbps，面向體育場館、大型企業(yè)和頂級家庭網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

- 高通1220專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺：支持三頻12路數(shù)據(jù)流連接，峰值無線容量為21.6Gbps，面向企業(yè)級、中小企業(yè)、產(chǎn)消者和頂級家庭網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

- 高通820專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺：支持四頻8路數(shù)據(jù)流連接，峰值無線容量為13.7Gbps，面向企業(yè)級、中小企業(yè)、產(chǎn)消者和頂級家庭網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 

- 高通620專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺：支持三頻6路數(shù)據(jù)流連接，峰值無線容量為10.8Gbps，面向企業(yè)級、中小企業(yè)、游戲應(yīng)用和家庭網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

將4路雙頻并發(fā)(DBS)特性拓展至高頻段可在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)直接的益處。如前文所述，高頻多連接并發(fā)技術(shù)以業(yè)界知名的高通4路雙頻并發(fā)(2x2+2x2)特性為基礎(chǔ)，通過5GHz和/或6GHz Wi-Fi連接，可支持在接入點和客戶端之間協(xié)同使用或單獨用于多客戶端場景。例如，連接至Wi-Fi 6/6E接入點(使用高頻段中的2x2的回程信道)的移動終端可同時連接XR頭顯(使用高頻段中的2x2的傳輸信道)，從而避免受到2.4GHz 頻段低帶寬和網(wǎng)絡(luò)擁堵的影響。

另一方面，路由器端在分別進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，會智能有效的利用5GHz/6GHz兩個頻譜的優(yōu)勢，將數(shù)據(jù)包依照優(yōu)先級傳輸?shù)浇K端。反之亦然，手機(jī)端也可以通過同樣的機(jī)制，將重要的數(shù)據(jù)包通過不同的頻段，以聚合或者是交替的方式傳輸?shù)铰酚善鞫耍�使得系統(tǒng)獲得更高效、更高性能的吞吐量以及更低時延。

不過，Wi-Fi 7需要使用的頻譜問題，一度成為了行業(yè)討論的焦點。眾所周知，Wi-Fi 6E極大地擴(kuò)展了寬信道頻譜的使用，在任何已分配6GHz頻譜的區(qū)域都可以使用多個160MHz信道。Wi-Fi 7則可將潛在的信道帶寬增加一倍，達(dá)到320MHz，從而倍增理論容量并顯著提升用戶數(shù)據(jù)傳輸速度。

但目前，在亞洲，6GHz以上的無線頻段要么已經(jīng)被占用，要么就是尚未決定分配使用權(quán)；在歐美，也只有少數(shù)國家獲得批準(zhǔn)。而且，一些區(qū)域可以支持三個320MHz連續(xù)頻譜信道，部分區(qū)域支持一個，有些區(qū)域則完全不支持。而對于5GHz頻段而言，其并沒有連續(xù)的320MHz信道，因此只有支持6GHz的區(qū)域才能夠支持這種連續(xù)模式。

但葉思崑表示，體現(xiàn)Wi-Fi 7最高性能的高頻段多連接并發(fā)模式，可通過聚合兩個可用信道提供更寬的有效信道。也就是通過組合高頻段中的兩個160MHz信道，來創(chuàng)建一個320MHz有效信道。在中國，使用高頻段多連接并發(fā)技術(shù)可實現(xiàn)240MHz的有效信道，即在未分配6GHz頻譜的情況下，也可利用Wi-Fi 7超高吞吐量的優(yōu)勢。 

高頻段多連接并發(fā)，聚合高頻段以提供最高吞吐量和最低時延(圖片來源：高通)

同時，得益于Wi-Fi 7具備的全新自適應(yīng)干擾打孔技術(shù)，終端用戶在有干擾的環(huán)境下仍能獲得高性能的傳輸。

舉例而言，在開放6GHz頻段1200MHz頻譜的地區(qū)，存在2.4GHz、5GHz和6GHz組合。通過2.4GHz的4條數(shù)據(jù)流，加上5GHz的4條數(shù)據(jù)流，以及2個6GHz的4條數(shù)據(jù)流，共4頻的使用，用戶可以獲得高達(dá)33Gbps的速率。

對于開放了6GHz頻段480MHz頻譜的地區(qū)（如歐洲部分地區(qū)），可以使用4頻的組合，例如通過4×4 40MHz帶寬的2.4GHz頻段、4×4 160MHz帶寬的5GHz頻段，4×4 240MHz的5GHz頻段，以及4×4 320MHz的6GHz頻段，能夠獲得最高27Gbps的吞吐量。對于未分配6GHz頻譜的地區(qū)，則可以通過3頻的組合，如4×4 2.4GHz、4×4 5GHz低頻，以及4×4 5GHz高頻，獲得10Gbps的吞吐量。

這樣，結(jié)合FastConnect 7800移動連接系統(tǒng)，高通公司目前已經(jīng)構(gòu)建起了一套完整的端到端Wi-Fi 7生態(tài)系統(tǒng)。