真知灼见:Wi-Fi 7真的来了吗?
通信产业网|2022-04-21 23:00:24
作者:通文来源:通信产业网

提起Wi-Fi,大家一定不陌生,在智能终端普及以来,Wi-Fi已经成为大家接入网络的两种主流方式之一(另一个接入方式是4G/5G移动通信系统)。伴随着Wi-Fi技术的代际演进,前几年的Wi-Fi 5还未完全出局,今天的Wi-Fi 6如日中天,而Wi-Fi 7也悄然来临,导致众多用户对技术的发展方向和建网周期捉摸不定。

本文将代际演进、国家频谱规划及实用性角度阐述Wi-Fi技术的真知灼见,如果您是普通读者,纯当科普文章;如果您是企业IT相关人员,也可作为企业建网参考。

Wi-Fi发展历程

从1997年IEEE制定出第一代Wi-Fi标准协议802.11以来,20多年里,802.11标准协议已发展壮大,并演进到如今的第七代802.11be(Wi-Fi 7),核心目标为无线吞吐性能至少40 Gbps和低时延,是Wi-Fi 6的4倍以上,必将给用户带来更快的速度、更低的时延体验。

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由于Wi-Fi 7协议标准过于复杂,IEEE首次划分为两个阶段R1和R2,共4个草案,预计在2024年中发布正式版本。目前草案1已于2021年5月底发布,而计划今年3月发布草案2由于仍有较多问题亟待解决而导致延期。虽然第一个草案已发布,但从时间表来看,Wi-Fi 7离正式发布还比较遥远。

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在此过程中我们也欣喜的发现中国的华为公司参与到Wi-Fi标准制定,并当选为IEEE 802.11be(Wi-Fi 7)标准核心工作组技术主编,参与Wi-Fi 7标准制定与发布。

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此外,依照IPlytics的统计,截至2021年10月,华为公司向Wi-Fi 7标准工作组提交并被采纳的贡献最多,同时从Wi-Fi 4至Wi-Fi 7的四代标准中,华为依然是累计提交的贡献最多的公司。中国公司正逐步从产业链后端走到前端,引领Wi-Fi产业标准的方向。

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Wi-Fi 6方兴未艾,Wi-Fi 7才露尖尖角

曾几何时,Wi-Fi 6刚刚到来之际,OFDMA等全新无线技术的应用使得Wi-Fi空口吞吐速率首次迈入万兆时代,如今已成为企业网络新建和改造的首选标准。作为当前最新一代成熟商用的技术,已经在全球22亿设备上使用,可以轻松应对高密度无线接入和高容量的无线业务,比如企业办公、电子教室、酒店等场景。

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Wi-Fi 7在Wi-Fi 6基础上增加了众多新技术特性,进一步提升无线传输速率、降低传输时延、减少干扰。

此外,Wi-Fi 7还将带来如下技术变革(目前发布草案1,后续可能有增删):

l 支持Multi-RU机制

允许将多个RU分配给单用户的机制,类似在高速公路上将多个空闲的车道分配给一辆坦克使用。这将进一步提升频谱利用率,对带宽和时延有较大的提升。

l Multi-Link多链路机制

定义了多链路聚合相关的技术,类似使用多条水管往游泳池中注水,对带宽、时延和可靠性有很大的提升,主要包括多链路聚合、双发选收等特性。

l 支持更多的空间流

单射频最大空间流的数量从Wi-Fi 6标准规定的8个增加到16个,理论上物理传输速率提升两倍以上。

l 支持多AP间的协同调度

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多AP间协同调度,可以在整网AP中统一协调时域、频域等资源及干扰。包括协同空间复用(CoSR)、协同正交频分多址(Co-OFDMA),协同波束赋形(CoBF)等特性,这将极大的提升空口资源的利用率。

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对于Wi-Fi 7的应用场景,认为有以下几个场景是可以期待的。首先工业制造行业中全无线产品实现柔性生产,进一步提升生产效率和产品质量,以及矿区无人化采矿,机器人自动巡检,提升生产效率和生产安全性等,Wi-Fi 7中提供Multi-RU,双链路聚合及双发选收等特性,将极大提升带宽和可靠性,降低时延,特别契合工业生产的诉求。其次是元宇宙、边缘计算等新兴场景。Wi-Fi 7将极大推动上述几个新兴场景的应用加速发展。

6GHz频谱决定Wi-Fi 7的命运

所有的无线通信都需要获得空口通信的“路权”,这个“路权”就是我们常说的频谱,而频谱之争也是各种无线通信标准的根基。Wi-Fi 7至少30Gbps超大带宽能力,最主要的原因是复用了Wi-Fi 6E标准下的6GHz频段,这个全新的频段带来了1200MHz的频谱带宽,使得Wi-Fi 7下拥有7个160MHz信道或3个320MHz信道,频宽是5GHz频段的2.4倍,最关键的是6GHz频段目前几乎无任何干扰。

遗憾的是目前中国尚未对6GHz频段给出明确的政策。从公开资料显示,6425-7125MHz在中国用于5/6G移动通信的概率很大。焦点在于5925-6425MHz频段是否会授予Wi-Fi,若授予,则给Wi-Fi 7在国内规模化商用铺平道路,若仍授予5/6G通信,未来Wi-Fi 7在国内商用前景暗淡。

因此现阶段过早的部署Wi-Fi 7草案版的网络,给企业带来的网络投资风险是极大的。

Wi-Fi 7的实用价值离不开终端的能力

常言道好马配好鞍,虽然Wi-Fi 7将向后兼容 Wi-Fi 6/5/4等终端,但只有终端支持Wi-Fi 7才能释放全部潜力。早期Wi-Fi 6标准刚发布时由于没有支持Wi-Fi 6的终端设备,早期的Wi-Fi 6网络也只能当作Wi-Fi 5网络使用,好在从2019年下半年开始Wi-Fi 6终端大量上市,才促进了Wi-Fi 6网络的加速升级换代,成为了目前Wi-Fi建网的首选标准。Wi-Fi 7也面临同样的问题,没有满足Wi-Fi 7标准的终端,现阶段上市的Wi-Fi 7 AP(也许只是概念,全球主流半导体设计厂商均未发布Wi-Fi 7正式商用芯片),或部署了Wi-Fi 7 AP的网络也只能当作Wi-Fi 6网络使用,根本无法发挥Wi-Fi 7标准带来的带宽、时延、容量等多方面的提升。

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以史为鉴,预测Wi-Fi 7何时大规模商用?

在2021年IDC中国发布2018-2024年中国网络无线市场规模预测中显示,Wi-Fi 6标准于2019年发布,同年市场处于观望期,市场主流仍然为Wi-Fi 5,在2020年Wi-Fi 6市场呈现爆发式增长,但Wi-Fi 5占比仍超过半数。在2021年Wi-Fi 6首次超越Wi-Fi 5,虽然Wi-Fi 5逐步市场规模逐步消退,但在小型企业中,由于Wi-Fi 5成本较低且能满足基本网络诉求,仍占据一定市场份额。

从Wi-Fi 6标准发布到市场培育期直到市场成熟期,跨度超过2年。Wi-Fi 7也会在一定程度上遵循此规律,预计2024年正式发布标准,于2026年前后达到大规模商用的成熟期,也可表明Wi-Fi 6至少还有4年时间占据市场主流位置且接下来仍然会占有一定的市场份额。

面对规模商用诸多限制,Wi-Fi设备厂商如何‘突围’

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。尽管Wi-Fi 7的规模商用面临各种“卡脖子”的难题,但是Wi-Fi设备厂商一定也看到了这些问题并为之做好了准备,特别是那些拥有超强研发实力的企业,已经走在了‘突围’的路上。Wi-Fi 7众多新特性中,6GHz频段的使用受限于工信部无线电委员会的统一分配,

除此之外的新特性是否可以在当前Wi-Fi 6产品中研发并运用,这是Wi-Fi设备厂商最大,最有价值的突围方向。从公开资料表明华为在HC2021上提出Wi-Fi 6 Advanced技术框架,旨在扩大Wi-Fi 6使用场景,将Wi-Fi 6从办公场景延伸到工业制造等场景中,华为凭借对Wi-Fi协议的深刻理解及强大的研发实力,在Wi-Fi 6产品上已提前实现了部分Wi-Fi 7的特性,如CoSR,双发选收,空口切片等特性。这将进一步提升Wi-Fi 6的带宽容量、可靠性及降低时延。将创新的技术提前应用于生产制造,自动化采矿等场景中,让用户提前享受Wi-Fi 7带来的新体验,并且在保证用户投资不浪费的情况下平滑过渡到下一代技术,满足绝大多数工业制造等场景未来三年的网络基础设施需求。

写在最后

长江后浪推前浪,一代更比一代强,从标准演进来看Wi-Fi 7注定比Wi-Fi 6更为先进且适用场景也更多。但目前其实无需顾虑太多,离Wi-Fi 7正式商用至少还有2年多时间,且没有配套的Wi-Fi 7终端,频段的授权也不确定,与其在未来2年多的时间内等待这么多不确定性的因素,不如在当下基于企业的业务诉求和网络投资收益选择风险较小、成熟稳定可用的Wi-Fi 6标准,或选择未来持续演进实力较强的厂商参与企业无线网络建设,不要让Wi-Fi网络影响企业数字化转型而错失更多商业利益和发展机遇。

希望本文能给面临企业无线网络标准选择疑虑的人带来诚恳的建议。

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责任编辑:党博文

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