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随着4K/8K、VR/AR、远程医疗、工业物联网等新型应用的不断出现，家庭、企业和工业环境对Wi-Fi网络提出了更高要求。在此驱动下，行业正向Wi-Fi7加速演进，而2024年将迎来Wi-Fi7标准冻结、产品走向商用的关键一年。值此Wi-Fi7步入商用之际，通信世界全媒体特组织“Wi-Fi7步步为‘赢’”专题，以充分展示产业界在Wi-Fi7领域的探索实践，聚力点亮Wi-Fi7的高光时刻。
Wi-Fi网络已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。家庭场景中手机、平板电脑、摄像头、智能家电等终端均连接到Wi-Fi网络；商场、机场、酒店等公共场所处处可见提供定位、导航和移动支付等业务的免费Wi-Fi网络；在企业园区内，用户通过Wi-Fi网络实现移动协同办公。
目前Wi-Fi技术已经演进到第七代，即遵循IEEE 802.11be标准的Wi-Fi 7。Wi-Fi 7的设计目标是利用现有的2.4GHz、5GHz以及新增的6GHz频段，兼顾高性能和高可靠两方面特性，使得Wi-Fi速率达到30Gbit/s以上，时延降低到5ms以下。基于时延、速率和容量等方面的优势，Wi-Fi 7有望应用于扩展现实（XR）、元宇宙、社交游戏和边缘计算等高速率、超低时延应用场景。
01、Wi-Fi 7性能明显提升
Wi-Fi技术迭代主要是通过带宽拓展、信道编码效率提升、MIMO技术和数据链路层改进等机制提升Wi-Fi数据传输的性能。作为最新一代Wi-Fi技术，Wi-Fi 7将Wi-Fi的性能提升到新的水平。与Wi-Fi 6相比，Wi-Fi 7借助最高4096-QAM调制、最大320MHz频宽以及多链路聚合（MLO）、多射频单元（MRU）等MAC层技术，在传输速率、时延、抗干扰等方面有了明显提升（如表1所示）。
据测算，与Wi-Fi 6相比，Wi-Fi 7借助4096-QAM调制技术，吞吐量可提升20%；通过使用320MHz频宽，吞吐量提升100%；通过MLO技术，吞吐量提升100%，时延降低50%；通过MRU技术，在子信道干扰场景下吞吐量可提升50%以上；对于非等分RU，用户间分配更灵活；对于非连续RU，资源利用更充分。此外，MLO、MRU、前导打孔、多AP协同等多项MAC层核心技术，为Wi-Fi 7提供了低时延、QoS差异化承载、强抗干扰等优势特性。不过值得注意的是，Wi-Fi 7 MAC层30Gbit/s的高速率特性强依赖于4096-QAM调制、320MHz频宽和16x16MIMO三项PHY层技术，实际使用时或因无线环境条件受限而难以达到预期效果。
表1 Wi-Fi 6（6E）与Wi-Fi 7技术参数对比
02、我国尚未分配6GHz频谱供Wi-Fi使用
目前全球Wi-Fi系统主要使用2.4GHz、5GHz、6GHz三个频段，采用免许可方式管理，与其他无线接入、蓝牙、点对点或点对多点扩频通信等系统共享使用。根据IEEE 802.11be标准规定，Wi-Fi 7可同时工作在2.4GHz、5GHz和6GHz三个频段。
然而，根据2023年7月1日实施的最新版《中华人民共和国无线电频率划分规定》，6425MHz—7125MHz全部或部分频段划分用于IMT系统，故我国Wi-Fi可用的无线频率仍然是2.4GHz频段和5GHz频段，具体为2400MHz—2483.5MHz、5150MHz—5350MHz（5.1GHz）和5725MHz—5850MHz（5.8GHz），总量合计为408.5MHz，最大连续频宽为200MHz，可支持最大160MHz频宽的连续信道。
因此，业界把关注焦点落在非授权频段是否能扩展至5925MHz—6425MHz频段，若这一频段划分为非授权频段，则Wi-Fi在6GHz可有1个320MHz信道或者3个160MHz信道，Wi-Fi 7可发挥最大的性能优势，实现更丰富的应用场景。若5925MHz—6425MHz频段划分为授权频段，由于没有可使用的320MHz信道，Wi-Fi 7将无法发挥其单通道速率优势。在现有频谱资源条件下，利用MLO技术实现2.4GHz频段和5GHz频段链路同时进行通信，从而获得更高的吞吐量和更低的时延，已成为我国Wi-Fi 7技术发展的必然选择。
03、芯片是Wi-Fi产业链的核心环节
Wi-Fi产业链上游为芯片和模组，芯片是Wi-Fi产业链的核心环节，包含了大量的核心专利，也对产业链的其他环节产生了重要影响。Wi-Fi芯片市场这个“千亿级赛道”，长期以来是美系博通、高通、英特尔与中国台湾联发科、瑞昱等顶尖芯片设计公司之间的竞争，占据市场九成以上份额。此外，我国的华为海思、紫光展锐、乐鑫科技等也研发Wi-Fi芯片，但市场规模占比不高。
从2022年开始，芯片头部企业争相发布Wi-Fi 7芯片。2022年初，高通推出全球首个Wi-Fi 7商用解决方案FastConnect 7800，在6GHz频段320MHz频宽下，Wi-Fi 7峰值传输速率可达5.8Gbit/s；若把5GHz频段的160MHz、80MHz利用MLO技术聚合成240MHz频宽，则传输速率可达4.3Gbit/s。2022年12月，高通又推出了高性能家庭联网解决方案——“高通Wi-Fi 7沉浸式家庭联网平台”，最高传输速率达20Gbit/s，全新平台采用模块化芯片架构，带来下一代多连接网状网络功能，可满足更多用户设备、更高速率连接、更广覆盖范围的需求。
另一家Wi-Fi芯片巨头联发科也在2022年5月发布了Wi-Fi 7芯片Filogic 880和Filogic 380，两者均采用6nm工艺，其中Filogic 380专为消费电子终端设备而设计，支持Wi-Fi 7和蓝牙5.3，支持双频、双并发，峰值速率可达6.5Gbit/s。
博通于2023年4月发布第一代Wi-Fi 7 SoC BCM4916芯片，支持320MHz频宽，最高传输速率为11.5Gbit/s。博通第二代Wi-Fi 7平台于2023年6月推出，集成了蓝牙和Zigbee以支持物联网需求，还提供了家庭级、企业级和物联网小型终端的解决方案。在跨厂商互联方面，英特尔宣布于2022年9月联手博通完成了首次跨供应商Wi-Fi 7演示，通过一台搭载酷睿处理器的笔记本电脑，使用Wi-Fi 7无线解决方案，连接到博通的Wi-Fi 7无线接入点，演示速度超过了5Gbit/s。
04、Wi-Fi 7产业生态正在逐步形成
虽然目前Wi-Fi 7的发展仍处于起步阶段，但随着应用的不断创新、产业生态的不断成熟以及消费者需求的不断增长，未来Wi-Fi 7必将成为无线通信的重要组成部分。面对Wi-Fi 7产业新“蓝海”，网络设备厂商紧跟芯片厂商步伐竞相发布Wi-Fi 7无线路由器产品。中兴通讯在2022年召开的MWC上率先推出全球首款Wi-Fi 7标准的5G CPE产品，最高峰值速率达10Gbit/s。
2022年4月，新华三全球首发企业级Wi-Fi 7 AP新品WA7638和WA7338，支持三频12流和三频10流，最高传输速率可达18.44Gbit/s。2022年6月，新华三发布全球首款Wi-Fi 7家用路由器Magic BE18000，搭载高通新一代四核芯片，支持2.4GHz、5.1GHz和5.8GHz三个频段，速率最高达18Gbit/s。2023年2月，小米宣布万兆路由器将升级到全新一代Wi-Fi 7。2023年9月，华为发布搭载海思自研芯片的首款Wi-Fi 7路由器BE3 Pro，支持2.4GHz和5GHz双链路聚合。
在终端产品方面，各大品牌终端产品从2023年开始宣布支持Wi-Fi 7。在手机产品方面，2023年2月发布的OnePlus 11智能手机、2023年4月发布的华硕ROG Phone 7游戏智能手机，均使用高通的第二代骁龙8移动平台，启用了Wi-Fi 7功能。同时，谷歌Pixel 8/Pixel 8 Pro、小米13系列、红米K60、iQOO11S系列和vivo X90s等新款旗舰手机也均支持Wi-Fi 7。在PC产品方面，英特尔于2023年9月推出了用于台式机和笔记本电脑主板的BE202和BE200无线适配器；微星推出全球首款搭载高通Wi-Fi 7无线网卡Fast Connect 7800的笔记本电脑雷影17；联想推出Legion Slim 7 Gen8笔记本电脑，使用了联发科Filogic 380 Wi-Fi 7网卡。
05、Wi-Fi 7是5G/6G的有益补充
Wi-Fi 7和5G/6G在技术上都以支持更大带宽、更多接入终端、更低时延为目标，但两种技术锚定的应用场景以及用户通信需求存在明显差异，Wi-Fi 7更适用于室内场景，可与5G/6G通信形成完美互补。
Wi-Fi 7主内，主要是局域网应用。Wi-Fi 7网络信号覆盖距离短、衰减快，主要目标是提供室内区域的末端无线宽带接入，适合家庭、办公室、商场等室内大容量高并发场景，具有终端兼容性高、流量费用低、部署维护成本低等优势。
5G/6G主外，主要是广域网应用。5G/6G具有室外连续广覆盖的特点，可提供移动场景下高速率、高可靠、低时延的无线宽带接入。在网络整体覆盖范围内，用户可以自由移动且业务服务不间断。同时，5G/6G可通过定义QoS策略为端到端用户（或业务）提供带宽、时延、抖动等网络质量保障，通过分级的方式满足不同用户（或业务）的需求，更适合工业互联网、车联网、无人驾驶等高QoS需求的场景。
*本文刊载于《通信世界》总第937期 2024年2月10日 第3期原文标题:《Wi-Fi 7技术与产业发展探讨》
作者：中国信息通信研究院 陈洁
责编/版式：王禹蓉
审校：王 涛 梅雅鑫
监制：刘启诚
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