小伙伴們知道哪些手機支持 Wi-Fi 7 協議嗎?
不關注手機發布會的小伙伴可能還不清楚,畢竟像小米 13 系列、榮耀 Magic5 系列等熱門機型,雖然手機支持 Wi-Fi 7 協議,但宣傳不多,連產品的詳情頁里都沒提及。
*一加 Ace 2 Pro 宣傳圖
其實,目前判斷一臺手機是否支持 Wi-Fi 7 協議很簡單,如果手機 SoC 是高通驍龍 8 Gen2 或聯發科天璣 9200 以上,則是支持 Wi-Fi 7 協議的,不過可能需要 OTA 升級系統版本。
老狐記得,之前手機剛支持 Wi-Fi 6 協議的時候,各家手機廠商還賣力宣傳,而如今輪到了 Wi-Fi 7,卻遇冷了。
一方面是現在手機技術賣點太多,Wi-Fi 的技術升級已經是“牛夫人”了。
另一個原因,則可能是 Wi-Fi 7 的落地問題,今年 6 月初,工信部才征求 Wi-Fi 7 設備核準意見,到 7 月 1 日結束。
也就是說國內 Wi-Fi 7 設備核準意見的征求才結束不到兩個月,還沒有進入落地執行的階段。
像小米的萬兆路由器雖然硬件上為 Wi-Fi 7 預留了空間,但也在觀望政策,后續才能通過更新支持。
雖然 Wi-Fi 7 還沒普及,但給小伙伴們介紹一下 Wi-Fi 7 的相關知識,卻剛好是時候。
當然,如果你對技術不感興趣,可以直接拉倒文末,看結論。
Wi-Fi 7 的技術提升
Wi-Fi 7,即第 7 代 Wi-Fi 網絡技術,技術標準就是前面提到的“IEEE 802.11be”,在 Wi-Fi 聯盟的官網,顯示標準“IEEE 802.11be”正在完善中。
由于 VR、元宇宙、遠程辦公、4K 視頻等應用的發展,對網絡要求進一步提高,Wi-Fi 6 已經無法滿足這些應用對數據傳輸速度和網絡延遲的要求,因此,IEEE 和 Wi-Fi 聯盟快速地推動 Wi-Fi 7 的發展。
下圖是 Wi-Fi 7 和 Wi-Fi 6 的技術標準對比。
相比于 Wi-Fi 6,Wi-Fi 7 最高傳輸速度可以達到 46Gbps(國內 30Gbps),接近 Wi-Fi 6 的五倍。
Wi-Fi 7 將支持更多的頻段,包括 2.4GHz、5GHz、6GHz,在此之前,Wi-Fi 6 支持 2.4GHz 和 5GHz 兩個頻段,Wi-Fi 6E 只支持 6GHz 頻段(Wi-Fi 設備向下兼容)。
不過,因為不同地區頻段分配的問題,Wi-Fi 7 支持的 6GHz 頻段國內外會有所不同。
如美國、韓國和巴西將整個 6GHz 頻段(5.925 - 7.125GHz)分給了 Wi-Fi 6E 和 Wi-Fi 7。
而部分國家則是將 6GHz 低頻段(5.925 - 6.425GHz)劃分給 Wi-Fi 使用,剩余頻段(6.425 - 7.125GHz)劃分給了 IMT(國際移動通信,含 5G/6G 系統),如歐盟內部、日本和澳大利亞等多個國家。
而我國考慮未來 5G 和 6G 的發展,已將 6.425 - 7.125GHz 頻段劃分給 IMT,因此,這個頻段不會用于 Wi-Fi,而 6GHz 低頻段(5.925 - 6.425GHz)也沒有劃分給 Wi-Fi,暫時保留,為后續發展留下空間。
也就是說,國內的 Wi-Fi 7 最終可能不支持 6G 頻段,在工信部才征求 Wi-Fi 7 設備核準意見中給出的頻段可以證實這一點。
由于 6GHz 頻段的缺失,沒有足夠的頻譜帶寬資源容納 320MHz 信道,因此,國內的Wi-Fi 7 只能支持 240MHz 信道,最高傳輸速度也限制在 30Gbps,理論上可以滿足元宇宙、VR、遠程辦公、4K 視頻等應用的需要。
信道為什么這么重要?
在無線傳輸中,基礎信道是 20MHz,如果將無線傳輸比喻成貨運,那么 20MHz 是基礎的單車道,為了提升貨運速度,于是把兩個相鄰的 20MHz 合并,雙車道,也就是 40MHz 信道,以此類推,有了 80MHz 信道和 160MHz 信道。
更寬的信道可以獲得更高的信息傳輸能力。
以上圖為例,2.4GHz 頻段只有連續 3 個非重疊 20MHz 信道,其中兩個連續非重疊 20MHz 信道可以綁定 40MHz 信道(通常不建議在 2.4GHz 頻段這么做)。
5GHz 頻段最高有 13 個連續非重疊 20MHz 信道,在 Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 6 標準下,最高支持 160MHz 信道。
6GHz 的頻譜帶寬資源豐富,因此,可支持 320MHz 信道,甚至以美國 6G 頻譜劃分的情況,有 1200MHz 的頻譜帶寬資源。
調制方式,Wi-Fi 7 也有了提升,支持 4096QAM,這意味著每個調制符號支持的信息由之前 1024QAM 調制下的 10bit 增加到 12bit,傳遞的信息量更多。
此外,Wi-Fi 7 空間流的數量也從 Wi-Fi 6 的 8 條擴展到 16 條,這意味著一個 AP 端可以同時對 16 個接收端傳輸數據(一個 STA 端可以有多個接收端)。空間流傳輸速度提升了 2 倍。
以上是 Wi-Fi 7 在 Wi-Fi 6 基礎上的技術升級,在 Wi-Fi 7 上還有三個新的的技術亮點,以實現設備在 Wi-Fi 7 協議下更快更穩定地傳輸數據。
多鏈路傳輸技術(MLO)
在之前的 Wi-Fi 6 設備上,雖然提供 2.4GHz 和 5GHz 兩個頻段,但設備在傳輸數據時只能在一個頻段上進行傳輸,如果條件發生變化,則跳轉至另一個頻段進行傳輸,其過程如下圖左邊。
而 Wi-Fi 7 的多鏈路傳輸,可以如上圖右邊所示,同時在兩個頻段傳輸數據,而且傳輸的模式分為兩種。
一種是多發單收,即 AP 端多個頻段(2.4GHz、5GHz、6GHz)同時發送一個相同的數據給接收端,系統自動選擇最快速的頻段的數據,如果頻段受到干擾,系統則接受其他頻段的數據。
*圖源@迅捷網絡 視頻
這種方式可以提升數據傳輸的穩定性。
另一種模式是多發多收,即把一份數據拆成三份,通過三個頻段同時發送,接收端收到后將數據組合。
*圖源@迅捷網絡 視頻
多發多收模式可以提升數據傳輸的速度。
多資源單元(MRU)
在 Wi-Fi 5 上,每個信道在單位時間內只能給一個接收端發送信息,為了提升利用率,在 Wi-Fi 6 上,引入資源單元(RU:Resource Unit)的概念。
*Wi-Fi 5 上的 OFDM 和 Wi-Fi 6 上的 OFMDA
通過正交頻分多址(OFDMA)技術,20MHz 信道可分為 256 個子載波,其中有效子載波為 242 個,Wi-Fi 聯盟規定最小資源單元為 26 個子載波,因此,一個信道內的不同 RU 的有效子載波可以是 26 個(26-tone RU)、52 個(52-tone RU)、106 個(106-tone RU)和 242 個(242-tone RU)。
*OFDM 技術示意圖,OFDMA 技術建立在此基礎之上
在 Wi-Fi 6 標準中,Wi-Fi 聯盟規定了一個 RU 的子載波數量,主要有:26-tone RU,52-tone RU,106-tone RU,242-tone RU,484-tone RU、996-tone RU、1992-tone RU,一個用戶只能對應一個 RU。
在 Wi-Fi 7 中,支持多資源單元(MRU:Multi-RU),即一個用戶可以對應多個 RU 的組合,如 26-tone RU 和 52-tone RU 的組合,或 484-tone RU 和 996-tone RU 的組合。
例如 20MHz 內同時有三名用戶使用,一名用戶分配到 106-tone RU,另外兩名用戶分別分配到 52-tone RU,剩余的 26-tone RU 可以再分配給前者,使其可以接收兩個 RU,達到 106-tone RU +26-tone RU,提升了資源利用率,提高了信息傳輸速度。
*不同頻段的 RU 劃分
但不是任意 RU 都能組合,Wi-Fi 7 協議中把 RU 分為兩類:
小部 RU:26-tone RU,52-tone RU,106-tone RU;
大部 RU:242-tone RU,484-tone RU、996-tone RU、1992-tone RU。
Wi-Fi 聯盟規定只有同部 RU 才能組合,小部 RU 和小部 RU 組合,大部 RU 和大部 RU 組合,例如 1992-tone RU 和 996-tone RU 組合,即相當于 160MHz 信道和 80Mhz 信道組合。
前導碼打孔(Puncturing)
前導碼打孔技術的目的與多資源單元一樣,都是為了提升信道的利用率,只不過前導碼打孔更多是在被干擾情況下恢復信道利用的使用。
在前文信道部分曾提到,基礎信道是 20MHz,通過信道捆綁,可以組成40MHz 信道、80MHz 信道、160MHz 信道,但捆綁時有主信道和輔信道之分,其分配原理如下:
主信道 20MHz 和 20MHz 組合:20MHz(主)+ 20MHz(輔);
組合成主信道 40MHz 再組合:40MHz(主)+ 40MHz(輔);
組合成主信道 80MHz 再組合:80MHz(主)+ 80MHz(輔)。
在 Wi-Fi 7 之前,組合中輔信道一旦受到干擾,則無法組合成更寬的主信道,例如 20MHz 輔助信道受到干擾,無法與 20MHz 主信道組合,則剩余 40MHz 輔信道和 80MHz 輔信道都無法使用,造成信道資源浪費。
而前導碼打孔解決了這個問題,可以將受干擾的 20MHz 輔信道屏蔽,不影響主信道組成更寬的信道,20MHz 主信道依然可以跟 40MHz 輔信道組成 60MHz 信道,然后跟 80MHz 輔信道組成 140MHz 信道。
前導碼打孔極大提升了信息傳輸的抗干擾能力,即使在干擾環境下依然可以快速地傳輸信息。
最后
以上就是關于 Wi-Fi 7 的相關技術,多個技術的升級,使其更快,延遲更低,更穩定。
根據之前華為用小米 13 Pro 的測試(嗯,是不是感到不可思議?但確實發生了……),支持 Wi-Fi 7 通信協議標準的小米 13 Pro 在 Wi-Fi 7 環境下傳輸速度達到 4.3Gbps,是 Wi-Fi 6 環境下的 2 倍;同時延遲在 4ms 以內,而 Wi-Fi 6 環境下延遲在 10ms 左右。
工信部出于移動通信發展策略考慮,將 6G 頻段的高頻段分配給 IMT,6G 低頻段暫時不作分配,因此,國內 Wi-Fi 7 暫時無 6G 頻段可用,在性能上有所閹割,前景還不明朗。
也正是因為如此,手機廠商和路由器廠商保留了 Wi-Fi 7 的升級空間,卻不愿意過多宣傳,畢竟宣傳的功能與后續標準有所出入,就成了虛假宣傳。
但國內 Wi-Fi 7 標準即將落地,離我們使用也不遠了。
參考資料:
銳捷網絡:Wi-Fi 7 與 Wi-Fi 6 區別一文讀懂
ElecDeveloper:你好 Wi-Fi 6
IT 之家:Wi-Fi 7 國內標準即將落地!工信部征求設備核準意見,實測網速達 4.3Gbps
物聯網智庫:定了!工信部劃分 6GHz 頻譜,Wi-Fi 7 還有機會嗎?
Intel:wifi7,The Next Era In Wireless
Electronicsnotes:Understanding IEEE 802.11be Wi-Fi 7
IEEE:What Is Wi-Fi 7?
編輯:木易