高通在 2024 年台北国际电脑展上一直很忙碌,巩固了其在 AI PC 领域的布局,并就 Wi-Fi 7 和其他无线通信技术发表了自己的看法。在接受《电子时报》采访时,高通高级副总裁兼连接、宽带和网络集团总经理 Rahul Patel 对 2023 年 Wi-Fi 7 的需求仍然和往年一样乐观。
高通发布了多款采用全新连接技术的产品,例如FastConnect 7900单芯片连接系统、超低功耗Wi-Fi SoC QCC730,以及支持Wi-Fi 7和10G无源光网络(PON)连接的服务定义Wi-Fi平台。
Patel 指出,客户对 Wi-Fi 7 的采用兴趣很高,并指出 Wi-Fi 7 是该标准各代产品中发展最快的。高通本身就有 650 多种 Wi-Fi 7 产品在市场上或正在开发中,其中 250 种是集成路由器的网关,大约 400 种是终端用户产品,包括旗舰智能手机、AI PC、VR/AR 耳机以及汽车和 AIoT 应用。
虽然高通认为2025 年 Wi-Fi 6/6E 与 Wi-Fi 7 将会共存,但到 2024 年底,Wi-Fi 7 将会出现在大多数出货产品中,并在下半年从旗舰机逐渐普及到中高端机,届时将会有更多芯片面市。2025 年,该标准将渗透入门级市场,并在 2025 年下半年占据出货量主导地位。
Patel 强调,Wi-Fi 7 将逐步在所有应用中实现,将多链路操作 (MLO) 和低延迟的优势带给更广泛的设备。除了 VR/AR 头戴设备所需的低延迟外,智能手机和 PC 上的混合 AI 需要更强大的网络能力,以实现边缘和云端的无缝操作。不过,Patel 也承认,成本是目前的主要障碍,高性能规格暂时仅限于旗舰设备。但随着出货量的增加和技术改进导致产品范围更广,Wi-Fi 7 芯片的价格将在 2025 年下降。
随着 Wi-Fi 7 竞争日趋激烈,高通欢迎对其市场领先地位的挑战,该公司利用其领先的技术实力、多样化的产品阵容和集成能力来应对竞争对手。例如,FastConnect 7900仍然是市场上唯一一款在单个封装中集成 Wi-Fi、蓝牙和超宽带 (UWB) 的芯片,有助于降低成本和空间。
此外,服务定义 Wi-Fi 平台集成了 AIoT 应用的软件和硬件,允许设备在与边缘设备互连的同时从云端连接和传输数据,AI 算法可根据需要调整数据带宽和网络频段。尽管高通的许多客户都打算开发自己的平台,但作为市场上第一家提供这些极具竞争力的服务的芯片供应商,高通可以帮助客户缩短开发时间并降低成本。
什么是WiFi 7?
WiFi 7是下一代Wi-Fi标准,对应的是IEEE 802.11将发布新的修订标准IEEE 802.11be –极高吞吐量EHT(Extremely High Throughput )。
Wi-Fi 7是在Wi-Fi 6的基础上引入了320MHz带宽、4096-QAM、Multi-RU、多链路操作、多AP协作等技术,使得Wi-Fi 7相较于Wi-Fi 6将提供更高的数据传输速率和更低的时延。Wi-Fi 7预计能够支持高达23Gbps的吞吐量,大约是Wi-Fi 6的3倍。
随着WLAN技术的发展,家庭、企业等越来越依赖Wi-Fi,并将其作为接入网络的主要手段。近年来出现新型应用对吞吐率和时延要求也更高,比如4K和8K视频(传输速率可能会达到20Gbps)、VR/AR、游戏(时延要求低于5ms)、远程办公、在线视频会议和云计算等。虽然最新发布的Wi-Fi 6已经重点关注了高密场景下的用户体验,然而面对上述更高要求的吞吐率和时延依旧无法完全满足需求。
为此,IEEE 802.11标准组织即将发布一个新修订标准IEEE 802.11be EHT,即Wi-Fi 7。
Wi-Fi 7 vs Wi-Fi 6
Wi-Fi 7支持的新特性
Wi-Fi 7协议的目标是将WLAN网络的吞吐率进一步提升,并且提供低时延的接入保障。为了满足这个目标,整个协议在PHY层和MAC层都做了相应的改变。相对于Wi-Fi 6协议,Wi-Fi 7协议带来的主要技术变革点如下:
支持最大320MHz带宽
2.4GHz和5GHz频段免授权频谱有限且拥挤,现有Wi-Fi在运行VR/AR等新兴应用时,不可避免地会遇到QoS低的问题。为了实现最大吞吐量提升的目标,Wi-Fi 7将继续引入6GHz频段,并增加新的带宽模式,包括连续240MHz,非连续160+80MHz,连续320 MHz和非连续160+160MHz。
支持Multi-RU机制
在Wi-Fi 6中,每个用户只能在分配到的特定RU上发送或接收帧,大大限制了频谱资源调度的灵活性。为解决该问题,进一步提升频谱效率,Wi-Fi 7中定义了允许将多个RU分配给单用户的机制。当然,为了平衡实现的复杂度和频谱的利用率,协议中对RU的组合做了一定的限制,即:小规格RU(小于242-Tone的RU)只能与小规格RU合并,大规格RU(大于等于242-Tone的RU)只能与大规格RU合并,不允许小规格RU和大规格RU混合使用。
引入更高阶的4096-QAM调制技术
Wi-Fi 6的最高调制方式是1024-QAM,其中调制符号承载10bits。为了进一步提升速率,Wi-Fi 7将会引入4096-QAM,使得调制符号承载12bit。在相同的编码下,Wi-Fi 7的4096-QAM比Wi-Fi 6的1024-QAM可以获得20%的速率提升。
引入Multi-Link多链路机制
为了实现所有可用频谱资源的高效利用,迫切需要在2.4 GHz、5 GHz和6 GHz上建立新的频谱管理、协调和传输机制。工作组定义了多链路聚合相关的技术,主要包括增强型多链路聚合的MAC架构、多链路信道接入和多链路传输等相关技术。
支持多AP间的协同调度
目前在802.11的协议框架内,AP之间实际上是没有太多协作的关系。自动调优、智能漫游等常见的WLAN功能都属于厂商自定义的特性。AP间协作的目的也仅是优化信道选择,调整AP间负载等,以实现射频资源高效利用、均衡分配的目的。Wi-Fi 7中的多AP间的协同调度,包括小区间的在时域和频域的协调规划,小区间的干扰协调,以及分布式MIMO,可以有效降低AP之间的干扰,极大地提升空口资源的利用率。
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