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發(fā)布時間：2024-08-29 點擊：286
摘要：
wifi7與wifi6區(qū)別在哪里？wifi7是什么意思？wifi7是Wi-Fi聯(lián)盟即將推出的最新一代wifi技術(shù)標準。wifi7和wifi6的區(qū)別，主要是wifi7速率更高，時延更低。本文上篇詳細闡釋了wifi7速率23.06Gbps是如何計算出來的，五大影響因素是什么，wifi7有提升的三大技術(shù)是什么。
名詞說明：
wifi7，網(wǎng)絡(luò)通俗寫法；標準寫法是：Wi-Fi 7。
wifi6，網(wǎng)絡(luò)通俗寫法；標準寫法是：Wi-Fi 6。
根據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟（Wi-Fi Alliance）數(shù)據(jù)，下一代360度AR/VR應(yīng)用對無線帶寬的需求最高已經(jīng)達到200Mbps；另據(jù)來自英美2000位游戲玩家的一線調(diào)研報告，“97%的游戲玩家曾經(jīng)遇到過延遲問題”。從應(yīng)用出發(fā)，大帶寬、低時延的下一代無線網(wǎng)絡(luò)呼之欲出。
Wi-Fi聯(lián)盟在2019年推出IEEE 802.11ax標準（Wi-Fi 6）的4年后，即將推出新一代IEEE 802.11be標準，即Wi-Fi 7。
WIFI聯(lián)盟為IEEE 802.11be標準設(shè)定的目標主要為兩個：最大吞吐量至少達到30Gbps（a maximum thoughtput of at least 30Gbps）、最差的時延和抖動水平得到提升（improved worst case latency and jitter）。這兩個目標，一個提升數(shù)據(jù)傳輸速率；一個降低時延。
下文將分上、下兩篇，分別介紹Wi-Fi 7獨有的技術(shù)，其中上篇重點介紹提升速率的技術(shù)。
1. wifi7相關(guān)基本概念
Wi-Fi通信在物理上的傳輸載體是電磁波。可以Wi-Fi通信的電磁波，一般分為三個頻段（band）：2.4GHz頻段、5GHz頻段、6GHz頻段。
頻段進一步劃分為較小的信道（Channel）。
以2.4GHz頻段為例，頻率從2.401GHz到2.483GHz，被分為13個信道（2.4G頻段一共14個信道，中國只開放前13個信道）。
信道帶寬（Bandwidth），也稱頻寬，信道最大頻率減去最小頻率的差值，表示這個信道覆蓋頻率范圍。
2.4G頻段中每個信道帶寬是22MHz。一般說信道帶寬20MHz，因為這22MHz中有2MHz是隔離帶，用以區(qū)隔相鄰信道，不傳輸數(shù)據(jù)。
子載波（Tone），信道進一步細分，把20MHz信道細分為256個子載波，每個子載波頻寬78.125KHz。256個子載波中，有些是傳輸管理信息，只有234個傳輸數(shù)據(jù)，又被稱為有效子載波。子載波是無線傳輸在頻域上最小單位。
符號（Symbol），無線傳輸在時域上的傳輸單位。
速率（Rate），就是單位時間內(nèi)，從AP（Access point，無線接入點）和STA（Station，無線終端）之間傳輸?shù)男畔⒘?。速率一般用比?span lang="EN-US" style="box-sizing:border-box;margin:0px;padding:0px;">/秒（bps）為單位來計量。
2. wifi7與wifi6區(qū)別之一：提升wifi7速率的技術(shù)
2.1 編碼方式：4096-QAM
編碼方式是一種無線信號調(diào)制技術(shù)，以無線電波的不同幅度、相位或頻率的組合來表示數(shù)據(jù)信息。編碼方式?jīng)Q定了在一個符號（Symbol）里所能承載的比特（bit）數(shù)量。
Wi-Fi 6 采用最高 1024-QAM 調(diào)制，每個Symbol承載 10bit 信息。Wi-Fi 7 采用最高 4096-QAM 調(diào)制，每個Symbol承載 12bit 信息。Wi-Fi 7編碼能力是Wi-Fi 6的1.2倍，傳遞信息密度更大。
可以形象理解為：無線通信就是在AP和STA兩地之間通過汽車運輸貨物。信道、子載波就是道路的寬窄，一個Symbol就是一輛貨車，貨物就是數(shù)據(jù)信息。Wi-Fi 6一車運輸10bit，Wi-Fi 7一車運輸量提升為12bit，Wi-Fi 7單車運載信息量是Wi-Fi 6的1.2倍。
2.2 碼率: 5/6
實際傳輸時，單個Symbol的12bit不會都用來傳輸數(shù)據(jù)，要拿出一定bit用作糾錯信息碼，補救傳輸過程中可能的錯誤。單Symbol中排除糾錯信息碼，有效傳輸信息占12bit的比例就是碼率。
Wi-Fi 6的1024-QAM調(diào)制的碼率最高是5/6，Wi-Fi 7的4096-QAM碼率最高也是5/6。在碼率上，Wi-Fi 7并沒有提升。
可以形象地理解為：運載信息的汽車空間不能裝滿貨物，有一定空間用作管理。Wi-Fi 7的有效運載率和Wi-Fi 6一樣，均為5/6。
2.3 最大信道: 320MHz
在中國，Wi-Fi 6支持2.4GHz、5GHz兩個頻段，其中5GHz又可細分為5.2GHz頻段（5G低頻段）和5.8GHz頻段（5G高頻段）。
無線傳輸中，基礎(chǔ)信道就是20MHz。2.4GHz頻段中支持3個非重疊20MHz信道（參見圖二），5.2GHz頻段支持8個非重疊信道，5.8GHz頻段支持5個非重疊信道。Wi-Fi 6一共支持16個非重疊20MHz信道。
要提高速率，最直接方式是提高道路的寬度。通過信道捆綁技術(shù)，把多個連續(xù)信道捆綁成更大帶寬的信道。
信道捆綁技術(shù)把連續(xù)2個20MHz信道捆綁為40MHz信道，把2個連續(xù)40MHz信道捆綁成80MHz信道，Wi-Fi 6最高支持把2個連續(xù)80MHz信道捆綁成160MHz信道。
Wi-Fi 7標準中啟用6GHz頻段，在這個頻段上有大量連續(xù)信道，并且干擾少，信道質(zhì)量高，更適合捆綁信道。Wi-Fi 7支持最大捆綁成320MHz信道。
一個20MHz的信道可以包含234個有效子載波（參見“wifi7相關(guān)基本概念”）。一個160MHz信道包含1960個有效子載波。一個320MHz信道包含3920個有效子載波。
要讓Wi-Fi的速率達到峰值，就只在最大信道上傳輸數(shù)據(jù)。Wi-Fi 6單次最大可以傳輸1960個有效子載波；Wi-Fi 7單次可以傳輸3920個。Wi-Fi 7最大單次傳輸有效子載波數(shù)量是Wi-Fi 6的2倍。
可以形象地理解為：Wi-Fi 6在最大160MHz帶寬下一次可以最多并排跑1960輛車；Wi-Fi 7在最大320MHz帶寬下一次最多可以跑3920輛車。
2.4 符號傳輸時間: 13.6μs
以上講的編碼方式、碼率、有效子載波數(shù)量，都是從空間角度，即頻域維度而言；而波的傳輸，還有傳輸時間角度，時域維度。
從時域維度看，傳輸單位是符號（Symbol）。為避免Symbol在傳輸時的相互干擾，在相鄰Symbol傳輸?shù)闹虚g設(shè)定保護間隔（Guard Interval），GI。單位是微秒 （μs）。1秒 (s)=1000000 微秒 (μs)。
一個完整的Symbol傳輸時間=單Symbol傳輸時間+GI
Wi-Fi 6和Wi-Fi 7的單Symbol傳輸時間沒有變化。單Symbol傳輸時長都是12.8μs。選擇GI 0.8μs來計算，1000000/(12.8+0.8)=73529。表示一秒鐘可以發(fā)出73529個Symbol。
在Symbol傳輸能力上，Wi-Fi 7和Wi-Fi 6的能力一樣，沒有提升。
可以形象地理解為：在Wi-Fi 7的320MHz捆綁信道上，每排可以并排跑3920輛車，而1秒鐘可以跑73529排。
2.6 理論速率計算公式
至此，就可以隆重推出Wi-Fi理論速率峰值的計算公式：
Wi-Fi理論速率=編碼方式*碼率*最大信道有效子載波數(shù)量*單位時間符號傳輸數(shù)量*空間流數(shù)量
=12*5/6*3920*73529*8
=23.06Gbps
由此得出：
1）Wi-Fi 7理論速率最大峰值可以達到23.06Gbps；
2）相比Wi-Fi 6理論速率峰值9.6Gbps，Wi-Fi 7的理論峰值速率是Wi-Fi 6的2.4倍；
3）Wi-Fi 7相比Wi-Fi 6，速率提升主要源于以下幾個技術(shù)點
