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WiFi7<新一代>
也许很多人还在考虑是否要将使用的Wi-Fi设备升级到Wi-Fi 6或Wi-Fi 6E，而这些标准的继任者却已经开始“登堂入室”了。Wi-Fi 7是新一代Wi-Fi标准，相比Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E，它带来了一系列功能上的重大进步，比如承诺更快的连接、更低的延迟，以及管理更多连接的能力。
随着数字生活方式的普及，无论家庭还是公共场所对10G宽带的需求与日俱增。这种数字化转型不仅需要高速的Wi-Fi，而且需要在整个家庭或办公室以非常低的、确定的延迟提供数据。未来的无线网络也必须为现代互联家庭构建，同时为数十台连接到互联网的高速设备供电。Wi-Fi 7就是为此量身定制的新的无线连接技术。
Wi-Fi 7的新功能
基于IEEE 802.11be标准的Wi-Fi 7相比上一代的Wi-Fi 6/6E有了重大改进，速度提高了近四倍，支持更多连接，同时还包括减少延迟、增加容量、提高稳定性和效率等方面的进步。根据英特尔（Intel）的演示，支持Wi-Fi 7的普通PC的速度可达5.8Gbps，是Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E的两倍多。然而，从理论角度来看，Wi-Fi 7的速度可以高达46Gbps，而Wi-Fi 6的理论极限仅为9.8Gbps。
在第六代Wi-Fi中有一个里程碑式的技术进步，那就是引入了一个全新的频带——6GHz（5.925GHz – 7.125GHz），并被命名为Wi-Fi 6E。有了可用于6GHz频带的额外1200MHz频谱，Wi-Fi 6E设备将在14个额外的80MHz信道和7个额外的160MHz信道中工作，Wi-Fi频谱使用量几乎扩大了3倍。更宽的频谱使Wi-Fi 6E设备能够更快地传输数据，减少干扰，降低网络拥塞。
Wi-Fi 7建立在其前身Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E的基础上，尤其是6GHz频带的引入，使得Wi-Fi 7的吞吐量有了大幅提升。那么，Wi-Fi 7与Wi-Fi 6E之间究竟有什么区别呢？以下是一些值得注意的升级。
01、320MHz宽信道
在实际应用中，信道宽度决定了可实现的极大传输速度，信道越宽，可以传输的数据越多。Wi-Fi 6E通过开放6GHz频带，与以前的标准相比，在技术上具有明显的优势。而Wi-Fi 7将使用与其相同的2.4GHz、5GHz和6GHz三个频带。
通过扩展信道带宽和6GHz频带提供的额外容量，Wi-Fi 7实现了显著的吞吐量增强。原有的2.4GHz频带包括11个信道，每个信道20MHz。5GHz频带有45个信道，但不限于20MHz的宽度，它们可以组合创建40MHz或80MHz的信道。6GHz频带支持60个信道，对于Wi-Fi 6E而言，它们的宽度可以高达160MHz。而Wi-Fi 7则将支持高达320MHz的宽信道。
02、多链路操作（MLO）
Wi-Fi 7中非常令人兴奋的进步可能就是多链路操作（MLO）了。以前的每一个Wi-Fi标准都在单个频带上的两个设备之间建立连接。即使是三频Wi-Fi 6E路由器也会在固定信道上的单个频带上连接两个设备（由路由器决定是在2.4GHz、5GHz还是6GHz频带上连接）。
引入MLO，可以使客户端设备能够通过跨越不同频带的两个或多个信道同时连接到接入点。6GHz频带的全球可用性使Wi-Fi 7成为现实，MLO则在5GHz和6GHz频带上聚合时获得了极大值。
Wi-Fi 7路由器可以同时通过不同频带中的两个或多个信道连接到Wi-Fi 7设备，实现更宽的通道，传输更多的数据。与Wi-Fi 6相比，使用Wi-Fi 7的拥塞网络其吞吐量提高了约五倍。这个更新好比这样一个类比：想象有两条高速公路通往你的目的地，MLO类似于提供在两条高速公路上灵活地分配交通路径，并在发生拥堵时迅速将交通从一条高速公路重定向到另一条高速公路。
03、更高的QAM
更快的数据传输速率可满足高带宽应用的需求。正交幅度调制（QAM）是一种在射频中发送和接收数据的方法。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可以实现比1024-QAM高20%的传输速率。
“三频”设计在Wi-Fi 7发展中的利与弊
使用Wi-Fi 6标准，路由器通常只有两个频段，2.4GHz和5GHz。在无线通信领域，频谱属于稀缺型资源，宽频带意味着可以传输的数据吞吐量越大，传输的速率和效率越高。根据Wi-Fi联盟的规划，6GHz（UNII5-UNII8）开放了14个额外的80MHz信道、额外的7个160MHz信道以及3个320MHz信道，这些额外的信道彼此不重叠，此举大幅提高了Wi-Fi的可用带宽。
虽然6GHz拓宽了Wi-Fi的可用频谱，但问题也随之而来。
一是此前在6GHz频段中已经有多家无线、卫星和移动运营商。目前的解决方案是：为保护6GHz频段内现有运营商的权益，超过低功率室内（LPI）所规定功率水平的非许可设备和任何室外设备只能在自动频率协调（AFC）系统的控制下访问频谱，以便减少对现有服务的干扰。
二是在三频的架构下，每一个频段在工作中很容易受到其他频段的干扰，尤其是企业在使用320MHz信道时，当多个Wi-Fi站点和接入点（AP）在同一信道上的同一区域中操作时，就会发生同信道干扰（CCI）。
用于Wi-Fi接入点的非线性前端射频模块（FEM）技术是正确实现三频段Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7设计的关键。非线性方法有效提高了功率放大器（PA）的效率，同时降低了功耗。
FEM：Qorvo QPF4702
QPF4702是Qorvo公司第一款专为Wi-Fi 7设计的非线性集成前端模块（FEM），它将5-7GHz功率放大器（PA）、单极双掷开关（SP2T）和旁路多模低噪声放大器（LNA）全部集成到单个设备中，紧凑的外形和集成的匹配极大限度地减少了设计中的布局面积。
图3：专为Wi-Fi 7设计的非线性集成前端模块QPF4702（图源：Qorvo）
Wi-Fi 7何时大规模商用？
Wi-Fi 7是建立在前几代Wi-Fi基础之上的新技术，相应的设备和路由器于2023年初开始推出，所有设备均向下兼容。目前市场上已有数十种Wi-Fi 7路由器可用，包括三星Galaxy S23 Ultra和宏碁Swift Edge笔记本电脑，TP Link BE800和Amazon Eero Max 7路由器等均已通过测试和预认证。
不过，作为Wi-Fi 7的早期产品，目前Wi-Fi 7路由器的价格不菲。据Wi-Fi联盟预测，2024年将有2.33亿台Wi-Fi 7设备进入市场，到2028年将增长到21亿台。
另据Globe News Wire的分析和预测,全球Wi-Fi 7市场在接下来的几年里有望实现显著增长，预计在2023年的价值为10亿美元，到2030年将达到242亿美元，这意味着2023年至2030年的复合年增长率将高达57.2%。
这种指数级增长主要归因于生态系统中各种关键参与者为竞争和多样化市场做出的贡献。此外，旨在建立智慧城市的政府举措将在推动Wi-Fi 7技术的采用方面亦将发挥关键作用。
在Wi-Fi 7生态系统中，片上系统（SoC）细分市场将在整个预测期内占据极大的市场份额。作为Wi-Fi 7的关键组件，SoC是路由器、网关、调制解调器、接入点、智能手机和笔记本电脑等设备的核心硬件。
随着Wi-Fi 7标准的正式推出，芯片制造商加快了开发新的芯片组的步伐，这些SoC不仅要具有成本效益、可互操作性，还要易于集成到使用Wi-Fi技术的各种设备中。
01、博通 BCM4398
博通公司的Wi-Fi 7解决方案就是建立在Wi-Fi 6E 6GHz芯片成功的基础之上，率先面世支持Wi-Fi 7的SoC，拥有适用于住宅（BCM67263、BCM6726）、企业（BCM43740、BCM43720）和客户端设备（BCM4398）多种应用场景的Wi-Fi 7解决方案。
以BCM4398为例，这是一款低功耗、高度集成的Wi-Fi 7和蓝牙5.2组合芯片，针对高性能、低延迟、低功耗和小型化的移动手机应用进行了优化。BCM4398 SoC包含一个同时双频（SDB）2×2 IEEE 802.11be兼容无线电、一个双核蓝牙（BT）5.2无线电以及一个增强蓝牙和WLAN系统操作的专用扫描核心，支持320MHz宽信道、5-7GHz频带和4K-QAM调制。
图5：可用于客户端设备的BCM4398 SoC支持Wi-Fi 7和蓝牙5.2同时双频（图源：Broadcom）
从批准新的Wi-Fi标准到进入全球主要市场，通常需要3到5年的时间。这一点看看Wi-Fi 6E就知道了：第一批6GHz设备大约在三年前问世，但我们仍然不能说今天市场上的大多数设备都支持6GHz的Wi-Fi 6E。从出货数量来看，Wi-Fi 6E可能还需要两年时间才能赶上Wi-Fi 6。
至于现在应该升级到Wi-Fi 6E还是Wi-Fi 7，这个问题更不用纠结了，因为仅从价格考虑，很多人就会暂时放弃Wi-Fi 7，毕竟600美元的路由器也是一笔不小的开销。因此，专家们预计Wi-Fi 7的出货量能在2026年或2027年赶上Wi-Fi 6E就很不错了。
此外，采用Wi-Fi 7技术的产品必须符合特定的监管标准，这是确保产品安全合规地进入市场的前提。
目前，由900多家公司组成的Wi-Fi联盟已正式启动“Wi-Fi 7认证”计划，这意味着手机、笔记本电脑和路由器等设备现在可以正式参与相应的认证测试并获得市场准入。博通（Broadcom）、英特尔（Intel）、联发科（MediaTek）和高通（Qualcomm）等公司已开始生产Wi-Fi 7认证芯片组，Wi-Fi联盟已将其用作认证的试验平台。
通常，认证测试和设备普及之间大约会有一两年的时间间隔，预计到明年我们可能在市场上开始看到支持Wi-Fi 7的手机、笔记本电脑和其他设备，这也是Wi-Fi 7无法在短期内实现全面商用的主要原因之一。
结论
Wi-Fi 7，也称为IEEE 802.11be，它是第六代Wi-Fi的继任者，代表了无线网络技术的下一个发展目标。Wi-Fi 7的速率可高达30Gbit/s，是Wi-Fi 6的三倍多，这种惊人的速度是通过创新技术和改进标准的结合实现的。然而，这并不意味着你需要立即更换路由器、手机、笔记本电脑和带有Wi-Fi 7的游戏设备。
从技术和市场角度来说，Wi-Fi 7的应用前景无疑是巨大的，并将在多个领域产生深远影响。包括从更高效的视频会议到身临其境的AR/VR体验，再到更智能的工业互联网和更高质量的云游戏服务，Wi-Fi 7都将为人类社会带来更多便利和可能性。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，我们相信Wi-Fi 7必将成为未来数字社会的基石，推动人类走向更智能、更便捷的未来。
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