隨著(zhù) 6 GHz 頻段向 Wi-Fi 應用開(kāi)放，Wi-Fi 7 在 6 GHz 頻段上支持最大 320 MHz 信道帶寬，同時(shí)在 5 GHz 和 6 GHz 頻段上支持 20/40/80/160 MHz 信道帶寬以及 20 /40 MHz 在 2.4 GHz 頻段。與現有的 Wi-Fi 6/6E 相比，僅 320 MHz 的信道帶寬就使 Wi-Fi 7 的最大速度翻了一番。

正交調幅(QAM)是一種廣泛使用的Wi-Fi調制方案，同時(shí)混合載波中的振幅和相位變化。Wi-Fi-6最多支持1024個(gè)QAM——圖2中左側星座點(diǎn)代表10位數據(符號)。Wi-Fi-7支持4096 QAM——每個(gè)右側星座點(diǎn)代表12位數據(符號)。換句話(huà)說(shuō)，Wi-Fi7中每一個(gè)用QAM調制的點(diǎn)可以比Wi-Fi6多攜帶2比特的信息，速度提高了20%。

多鏈路操作(MLO)是Wi-Fi-7中一項重要且有用的功能。它使設備能夠同時(shí)跨多個(gè)波段和信道發(fā)送和接收。它類(lèi)似于有線(xiàn)(即以太網(wǎng))網(wǎng)絡(luò )的鏈路聚合或集群功能，但更復雜和靈活。它在不同的波段和信道中創(chuàng )建多個(gè)鏈路(無(wú)線(xiàn)電)的捆綁或綁定，作為連接對等體之間的一個(gè)虛擬鏈路。每個(gè)鏈路(無(wú)線(xiàn)電)可以獨立和同時(shí)與其他鏈路工作，或協(xié)調最佳的聚合速度、延遲、范圍(覆蓋)或節省電力。Wi-Fi-7 MLO是一個(gè)MAC層解決方案，可以同時(shí)使用多個(gè)鏈路，對上層協(xié)議和服務(wù)是透明的。MLO可以提高吞吐量、鏈路魯棒性、漫游、干擾緩解和減少延遲。

例如，在由三頻段(6GHz、5GHz、2.4 GHz)網(wǎng)狀節點(diǎn)或AP組成的家庭網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )中，MLO可以為家庭網(wǎng)絡(luò )形成一個(gè)高速、低延遲的無(wú)線(xiàn)骨干網(wǎng)，并為與網(wǎng)狀節點(diǎn)/ AP相連的設備提供回送。如果每個(gè)mesh節點(diǎn)支持4×4 三頻并發(fā)配置，聚合回程(backbone)速度可達21.6 Gbps。通過(guò)MLO，回程(骨干)也更加健壯和可靠。當5GHz鏈路被DFS (雷達)中斷時(shí)，流量可以自動(dòng)切換到6GHz和2.4 GHz鏈路，不會(huì )造成業(yè)務(wù)中斷和QoS (服務(wù)質(zhì)量)下降。與Wi-Fi-7基于MLO的回程相比，今天的Wi-Fi-6和6E網(wǎng)格解決方案使用4×4無(wú)線(xiàn)電組成無(wú)線(xiàn)回程，僅提供4.8 Gbps速度。如果該鏈路受到干擾或中斷，整個(gè)回程(骨干)將受到影響或中斷，從而導致QoS降級或中斷。

當客戶(hù)端設備(如智能手機、筆記本電腦等)支持多個(gè)無(wú)線(xiàn)時(shí)，MLO會(huì )在設備和AP之間創(chuàng )建一個(gè)更大的管道，以獲得更高的速度、更低的延遲和更高的可靠性，并改善無(wú)縫漫游的用戶(hù)體驗。

Wi-Fi-7增加了新的RU資源分配機制。在Wi-Fi-6中AP只能給每個(gè)用戶(hù)(非AP用戶(hù))分配一個(gè)RU相比，Wi-Fi-7允許將多個(gè)MRU (resource unit)設置為一個(gè)非AP用戶(hù)。MRU進(jìn)一步提高了頻譜利用效率，可根據需要為用戶(hù)提供更靈活的帶寬(QoS)控制，增強了在同一頻段或信道上運行的現有設備的抗干擾能力和共存能力。

這種MRU機制支持正交頻分多址(OFDMA)和非OFDMA(即MU-MIMO)模式。OFDMA模式支持小的MRU和大的MRU，允許更靈活地分配RU/ MRU，而不復雜的MAC和調度器設計。非OFDMA模式在子信道的序言穿刺中提供了最大的靈活性。

例如，除主信道或40/80 MHz信道外，任何20 MHz子信道都可以在320 MHz帶寬中被截取。這允許傳輸在有干擾時(shí)最大限度地利用信道的頻譜，并在有在任設備在信道的特定頻譜段上工作時(shí)提供最佳共存。

Wi-Fi 7有很多新功能和改進(jìn)。這些特征包括：前導脈沖、目標喚醒時(shí)間(TWT)、限制行波時(shí)間(rTWT)、增程(MCS 14和MCS 15)等。其他特性，如多AP協(xié)調(協(xié)調波束形成、協(xié)調OFDMA、協(xié)調空間重用、聯(lián)合傳輸)、16空間流和HARQ等，可能會(huì )在Release 2中得到支持，本文將不進(jìn)行介紹。

Wi-Fi-7支持閃電般的速度?；谄淝吧鞼i-Fi-6(又名802.11ax)構建，Wi-Fi-7支持極高的吞吐量(EHT)，具有高達46 Gbps的原始數據速率和標準規格中定義的16個(gè)空間流。這比運行在Cat 6/6a/7線(xiàn)纜上的10 Gbps以太網(wǎng)快得多。最接近的訪(fǎng)問(wèn)和連接技術(shù)是Thunderbolt 3/4, USB 4和HDMI 2.1，提供40Gbps或更高的最大原始數據速率。

Wi-Fi-7將支持320MHz信道帶寬，是Wi-Fi-6的兩倍。Wi-Fi 7還將QAM粒度從1024 (1K)提高到4096 (4K)，與Wi-Fi 6/6E或Wi-Fi 5 Wave 3相比，速度提高了20%。此外，Wi-Fi-7還將空間流的最大數量增加了一倍，在某些情況下，這與天線(xiàn)的數量是可以交換的，從8個(gè)增加到16個(gè)。因此，Wi-Fi 6/6E支持8個(gè)空間流的最高9.6 Gbps, Wi-Fi 7支持16個(gè)空間流的最高46 Gbps (9.6 Gbps x2(雙帶寬)x1.2 (QAM改進(jìn))x2(空間流))。

在這種極高的速度下，用戶(hù)可以在使用兩個(gè)Wi-Fi天線(xiàn)(兩個(gè)空間流)的情況下，在智能手機、筆記本電腦等常用設備上獲得最高每秒5.8 Gbps的速度。由于嚴格的功率或形狀因素的限制，許多使用一個(gè)天線(xiàn)的設備也可以支持高達2.9 Gbps的數據速率。用戶(hù)無(wú)需支付額外的天線(xiàn)或更高的電費就可以獲得兩倍以上的速度，因為不需要額外的功率放大器或前端模塊——這是未來(lái)許多應用的范式轉變。

 延遲是服務(wù)質(zhì)量(QoS)和用戶(hù)體驗的另一個(gè)關(guān)鍵參數。它對于實(shí)時(shí)應用程序尤其關(guān)鍵。許多多媒體應用，如高分辨率實(shí)時(shí)視頻流、虛擬現實(shí)、增強現實(shí)、云游戲和實(shí)時(shí)編程，需要小于20毫秒的延遲。在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中實(shí)現如此低的延遲并不容易。對于光纖訪(fǎng)問(wèn)，在WAN端，調制解調器和云/服務(wù)器之間的延遲大約是10毫秒或稍長(cháng)?？紤]到這一點(diǎn)后，WAN調制解調器和端點(diǎn)客戶(hù)機設備之間的延遲預算應該在10ms左右或更少，以獲得良好的用戶(hù)體驗。Wi-Fi-6實(shí)現10- 20ms延遲。而且，Wi-Fi 6E可以在爭議少得多的環(huán)境中實(shí)現更低的延遲。Wi-Fi-7將通過(guò)使用802.11be標準中的各種工具，幫助將延遲降低到低于10毫秒，并最終達到具有確定性邊界的低于1毫秒范圍。這些工具包括MLO、行波變換(TWT)和rTWT，改進(jìn)的觸發(fā)傳輸，以及最終集成的時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )(TSN)功能。

如前所述，MLO提供了一種動(dòng)態(tài)機制來(lái)適應多個(gè)鏈路之間的連接。MLO可以根據鏈路的性能和健壯性等指標，即負載均衡，動(dòng)態(tài)平衡兩個(gè)鏈路對等體(如AP和客戶(hù)端設備)之間的傳輸負載。如果一個(gè)鏈路上有干擾或鏈路丟失(例如，由于范圍)，連接仍然可以在其余的鏈路上運行，傳輸可以無(wú)縫地從故障鏈路切換到良好的鏈路(也稱(chēng)為快速故障轉移)。MRU/RU和序言穿刺也有利于連接的穩健性。例如，當運行信道的特定子信道或頻譜的某一段受到干擾時(shí)，AP可以避免使用這些被干擾的子信道或RU/MRU，并根據當前環(huán)境情況和信道狀態(tài)優(yōu)化傳輸。此外，MCS 14和MCS 15被定義為提高信號信噪比，當鏈路對等體之間的距離擴大時(shí)，也提高了連接的魯棒性。

Wi-Fi-6和Wi-Fi-6E在Wi-Fi-5的基礎上，已經(jīng)增強了許多減少干擾和與現有設備共存的功能。Wi-Fi-6提供了更靈活的子信道穿刺模式，并且可以在OFDMA模式下利用RU來(lái)避免更細粒度的干擾，詳細到2 MHz(最小的RU有26個(gè)音調)。Wi-Fi 6E支持自動(dòng)頻率協(xié)調(AFC)，與現有設備共存。Wi-Fi-7具有MRU和最大靈活性的序言穿刺功能，在OFDMA和非OFDMA (MU-MIMO)模式中支持所有可能的子信道和高分辨率穿刺模式，提供更好的干擾緩解，為不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)提供最佳的QoS。

通過(guò) Preamble Puncturing、MRU/RU 和 AFC 減輕干擾和共存

MLO還改善了無(wú)縫漫游的用戶(hù)體驗。它提供802.11be標準中定義的內置漫游增強功能。例如，當設備遠離AP時(shí)，MLO會(huì )保留AP與設備之間的ML (multi-link)連接，可以自動(dòng)運行在2.4 GHz頻段，而不需要切換頻段。反之，如果設備靠近AP, MLO可以自動(dòng)動(dòng)態(tài)地運行在5 GHz和6 GHz頻段，以獲得更高的性能。如今的Wi-Fi-6和6E AP必須依靠應用層的波段導向或客戶(hù)端導向特性來(lái)強制引導客戶(hù)端到不同的波段。它并不總是按預期工作，因為AP無(wú)法控制客戶(hù)端設備;客戶(hù)端設備決定是否切換頻帶。此外，供應商之間的兼容性是無(wú)縫漫游的另一個(gè)重大挑戰。

從頻譜利用率來(lái)看，Wi-Fi-7比Wi-Fi 6/6E提供了更高的效率。額外的效率可以受益于多種Wi-Fi-7功能，MRU，前導穿刺，MLO, 4096 QAM，未來(lái)16空間流，以及協(xié)調多AP功能，如協(xié)調波束形成，協(xié)調OFDMA，聯(lián)合傳輸等。

通過(guò)利用更高的速度，得益于更寬的320 MHz信道帶寬、4096 QAM和更低的延遲，Wi-Fi 7以更高的電力效率提供數據?；赪i-Fi-6的省電功能，Wi-Fi-7以多種方式改進(jìn)了這些功能，以達到最佳省電效果。

使用MLO，客戶(hù)端設備不需要監聽(tīng)每個(gè)交付流量指示圖(DTIM)信標幀，也不執行組時(shí)間鍵、完整性組時(shí)間鍵或信標完整性組時(shí)間鍵(GTK/IGTK/BIGTK)更新?？蛻?hù)端可以為DTIM信標更新、交通指示和BSS關(guān)鍵更新維護一個(gè)鏈接，并將其他鏈接置于深度睡眠狀態(tài)，而無(wú)需定期醒來(lái)獲取DTIM信標更新。

除了 Wi-Fi 6 中最有希望的省電功能 TWT 之外，Wi-Fi 7還支持所謂的觸發(fā)傳輸機會(huì )(TXOP)共享功能，進(jìn)一步省電。它允許AP將獲得的TXOP內的一部分時(shí)間分配給關(guān)聯(lián)的客戶(hù)端設備進(jìn)行傳輸，這樣AP就不需要在下一個(gè)服務(wù)周期(SP)中喚醒。

Onsemi還支持許多基于實(shí)際應用、實(shí)時(shí)吞吐量和環(huán)境(如溫度)需求的專(zhuān)有動(dòng)態(tài)自適應節能特性。

近年來(lái)，Wi-Fi傳感應用，如運動(dòng)檢測、基于Wi-Fi信道狀態(tài)信息(CSI)的定位(尤其是室內)、精細時(shí)間測量/往返時(shí)間(FTM/RTT)，引起了服務(wù)提供商和終端用戶(hù)的極大興趣。

Wi-Fi信道容易受到干擾，具有很強的動(dòng)態(tài)和頻率選擇性，CSI污染會(huì )大大降低運動(dòng)檢測的精度。得益于320 MHz的通道帶寬，Wi-Fi-7支持更豐富的CSI數據，最多可達3984個(gè)音調，提高了運動(dòng)檢測的準確性。此外，由于在320 MHz的傳輸中可以捕獲如此多的CSI數據，因此可以選擇足夠的無(wú)干擾CSI塊，用于運動(dòng)檢測，同時(shí)避免有噪聲的CSI數據。

通過(guò)2倍或4倍的過(guò)采樣和上采樣技術(shù)，對于320 MHz信號，RTT時(shí)間戳和測量精度可以達到亞納秒分辨率。也就是說(shuō)，Wi-Fi-7支持亞米(即30厘米)精度的測距和室內定位，它將使許多令人興奮的Wi-Fi傳感新應用成為可能。

Wi-Fi-7將在許多方面顯著(zhù)改善用戶(hù)體驗，并變得更經(jīng)濟高效。它可以啟用和增強許多苛刻的應用，如云游戲，沉浸式AR/VR, 8K視頻流，工業(yè)4.0等。用戶(hù)可以期望Wi-Fi 7比現有的Wi-Fi 6/6E提供更高的速度、更低的延遲和更強大的性能。