真知灼見:Wi-Fi 7真的來了嗎?

1、序言

提起Wi-Fi,大家一定不陌生,在智能終端普及以來,Wi-Fi已經(jīng)成為大家接入網(wǎng)絡(luò)的兩種主流方式之一(另一個接入方式是4G/5G移動通信系統(tǒng))。伴隨著Wi-Fi技術(shù)的代際演進(jìn),前幾年的Wi-Fi 5還未完全出局,今天的Wi-Fi 6如日中天,而Wi-Fi 7也悄然來臨,導(dǎo)致眾多用戶對技術(shù)的發(fā)展方向和建網(wǎng)周期捉摸不定。

本文將代際演進(jìn)、國家頻譜規(guī)劃及實用性角度闡述Wi-Fi技術(shù)的真知灼見,如果您是普通讀者,純當(dāng)科普文章;如果您是企業(yè)IT相關(guān)人員,也可作為企業(yè)建網(wǎng)參考。

2、Wi-Fi發(fā)展歷程

從1997年IEEE制定出第一代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議802.11以來,20多年里,802.11標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議已發(fā)展壯大,并演進(jìn)到如今的第七代802.11be(Wi-Fi 7),核心目標(biāo)為無線吞吐性能至少40 Gbps和低時延,是Wi-Fi 6的4倍以上,必將給用戶帶來更快的速度、更低的時延體驗。

802.11標(biāo)準(zhǔn)一覽表

由于Wi-Fi 7協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)過于復(fù)雜,IEEE首次劃分為兩個階段R1和R2,共4個草案,預(yù)計在2024年中發(fā)布正式版本。目前草案1已于2021年5月底發(fā)布,而計劃今年3月發(fā)布草案2由于仍有較多問題亟待解決而導(dǎo)致延期。雖然第一個草案已發(fā)布,但從時間表來看,Wi-Fi 7離正式發(fā)布還比較遙遠(yuǎn)。

802.11be 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時間表

在此過程中我們也欣喜的發(fā)現(xiàn)中國的華為公司參與到Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)制定,并當(dāng)選為IEEE 802.11be(Wi-Fi 7)標(biāo)準(zhǔn)核心工作組技術(shù)主編,參與Wi-Fi 7標(biāo)準(zhǔn)制定與發(fā)布。

華為公司Edward Au當(dāng)選IEEE 802.11be(Wi-Fi 7)標(biāo)準(zhǔn)工作組技術(shù)編輯

Source:www.ieee802.org

此外,依照IPlytics的統(tǒng)計,截至2021年10月,華為公司向Wi-Fi 7標(biāo)準(zhǔn)工作組提交并被采納的貢獻(xiàn)最多,同時從Wi-Fi 4至Wi-Fi 7的四代標(biāo)準(zhǔn)中,華為依然是累計提交的貢獻(xiàn)最多的公司。中國公司正逐步從產(chǎn)業(yè)鏈后端走到前端,引領(lǐng)Wi-Fi產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的方向。

Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)提案貢獻(xiàn)排名

Source:IPlytics 2021

3、Wi-Fi 6方興未艾,Wi-Fi 7才露尖尖角

曾幾何時,Wi-Fi 6剛剛到來之際,OFDMA等全新無線技術(shù)的應(yīng)用使得Wi-Fi空口吞吐速率首次邁入萬兆時代,如今已成為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)新建和改造的首選標(biāo)準(zhǔn)。作為當(dāng)前最新一代成熟商用的技術(shù),已經(jīng)在全球22億設(shè)備上使用,可以輕松應(yīng)對高密度無線接入和高容量的無線業(yè)務(wù),比如企業(yè)辦公、電子教室、酒店等場景。

Wi-Fi 7在Wi-Fi 6基礎(chǔ)上增加了眾多新技術(shù)特性,進(jìn)一步提升無線傳輸速率、降低傳輸時延、減少干擾。

Wi-Fi 6與Wi-Fi 7主要特性對比

此外,Wi-Fi 7還將帶來如下技術(shù)變革(目前發(fā)布草案1,后續(xù)可能有增刪):

· 支持Multi-RU機制

允許將多個RU分配給單用戶的機制,類似在高速公路上將多個空閑的車道分配給一輛坦克使用。這將進(jìn)一步提升頻譜利用率,對帶寬和時延有較大的提升。

· Multi-Link多鏈路機制

定義了多鏈路聚合相關(guān)的技術(shù),類似使用多條水管往游泳池中注水,對帶寬、時延和可靠性有很大的提升,主要包括多鏈路聚合、雙發(fā)選收等特性。

· 支持更多的空間流

單射頻最大空間流的數(shù)量從Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的8個增加到16個,理論上物理傳輸速率提升兩倍以上。

· 支持多AP間的協(xié)同調(diào)度

多AP間協(xié)同調(diào)度,可以在整網(wǎng)AP中統(tǒng)一協(xié)調(diào)時域、頻域等資源及干擾。包括協(xié)同空間復(fù)用(CoSR)、協(xié)同正交頻分多址(Co-OFDMA),協(xié)同波束賦形(CoBF)等特性,這將極大的提升空口資源的利用率。

對于Wi-Fi 7的應(yīng)用場景,認(rèn)為有以下幾個場景是可以期待的。首先工業(yè)制造行業(yè)中全無線產(chǎn)品實現(xiàn)柔性生產(chǎn),進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,以及礦區(qū)無人化采礦,機器人自動巡檢,提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全性等,Wi-Fi 7中提供Multi-RU,雙鏈路聚合及雙發(fā)選收等特性,將極大提升帶寬和可靠性,降低時延,特別契合工業(yè)生產(chǎn)的訴求。其次是元宇宙、邊緣計算等新興場景。Wi-Fi 7將極大推動上述幾個新興場景的應(yīng)用加速發(fā)展。

4、6GHz頻譜決定Wi-Fi 7的命運

6GHz頻譜

所有的無線通信都需要獲得空口通信的“路權(quán)”,這個“路權(quán)”就是我們常說的頻譜,而頻譜之爭也是各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)的根基。Wi-Fi 7至少30Gbps超大帶寬能力,最主要的原因是復(fù)用了Wi-Fi 6E標(biāo)準(zhǔn)下的6GHz頻段,這個全新的頻段帶來了1200MHz的頻譜帶寬,使得Wi-Fi 7下?lián)碛?個160MHz信道或3個320MHz信道,頻寬是5GHz頻段的2.4倍,最關(guān)鍵的是6GHz頻段目前幾乎無任何干擾。

遺憾的是目前中國尚未對6GHz頻段給出明確的政策。從公開資料顯示,6425-7125MHz在中國用于5/6G移動通信的概率很大。焦點在于5925-6425MHz頻段是否會授予Wi-Fi,若授予,則給Wi-Fi 7在國內(nèi)規(guī)模化商用鋪平道路,若仍授予5/6G通信,未來Wi-Fi 7在國內(nèi)商用前景暗淡。

因此現(xiàn)階段過早的部署Wi-Fi 7草案版的網(wǎng)絡(luò),給企業(yè)帶來的網(wǎng)絡(luò)投資風(fēng)險是極大的。

5、Wi-Fi 7的實用價值離不開終端的能力

常言道好馬配好鞍,雖然Wi-Fi 7將向后兼容 Wi-Fi 6/5/4等終端,但只有終端支持Wi-Fi 7才能釋放全部潛力。早期Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)剛發(fā)布時由于沒有支持Wi-Fi 6的終端設(shè)備,早期的Wi-Fi 6網(wǎng)絡(luò)也只能當(dāng)作Wi-Fi 5網(wǎng)絡(luò)使用,好在從2019年下半年開始Wi-Fi 6終端大量上市,才促進(jìn)了Wi-Fi 6網(wǎng)絡(luò)的加速升級換代,成為了目前Wi-Fi建網(wǎng)的首選標(biāo)準(zhǔn)。Wi-Fi 7也面臨同樣的問題,沒有滿足Wi-Fi 7標(biāo)準(zhǔn)的終端,現(xiàn)階段上市的Wi-Fi 7 AP(也許只是概念,全球主流半導(dǎo)體設(shè)計廠商均未發(fā)布Wi-Fi 7正式商用芯片),或部署了Wi-Fi 7 AP的網(wǎng)絡(luò)也只能當(dāng)作Wi-Fi 6網(wǎng)絡(luò)使用,根本無法發(fā)揮Wi-Fi 7標(biāo)準(zhǔn)帶來的帶寬、時延、容量等多方面的提升。

6、以史為鑒,預(yù)測Wi-Fi 7何時大規(guī)模商用?

在2021年IDC中國發(fā)布2018-2024年中國網(wǎng)絡(luò)無線市場規(guī)模預(yù)測中顯示,Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)于2019年發(fā)布,同年市場處于觀望期,市場主流仍然為Wi-Fi 5,在2020年Wi-Fi 6市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,但Wi-Fi 5占比仍超過半數(shù)。在2021年Wi-Fi 6首次超越Wi-Fi 5,雖然Wi-Fi 5逐步市場規(guī)模逐步消退,但在小型企業(yè)中,由于Wi-Fi 5成本較低且能滿足基本網(wǎng)絡(luò)訴求,仍占據(jù)一定市場份額。

從Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布到市場培育期直到市場成熟期,跨度超過2年。Wi-Fi 7也會在一定程度上遵循此規(guī)律,預(yù)計2024年正式發(fā)布標(biāo)準(zhǔn),于2026年前后達(dá)到大規(guī)模商用的成熟期,也可表明Wi-Fi 6至少還有4年時間占據(jù)市場主流位置且接下來仍然會占有一定的市場份額。

2018-2024年中國網(wǎng)絡(luò)無線市場規(guī)模預(yù)測(2021)

來源:IDC中國

7、面對規(guī)模商用諸多限制,Wi-Fi設(shè)備廠商如何‘突圍’

路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索。盡管Wi-Fi 7的規(guī)模商用面臨各種“卡脖子”的難題,但是Wi-Fi設(shè)備廠商一定也看到了這些問題并為之做好了準(zhǔn)備,特別是那些擁有超強研發(fā)實力的企業(yè),已經(jīng)走在了‘突圍’的路上。Wi-Fi 7眾多新特性中,6GHz頻段的使用受限于工信部無線電委員會的統(tǒng)一分配,

除此之外的新特性是否可以在當(dāng)前Wi-Fi 6產(chǎn)品中研發(fā)并運用,這是Wi-Fi設(shè)備廠商最大,最有價值的突圍方向。從公開資料表明華為在HC2021上提出Wi-Fi 6 Advanced技術(shù)框架,旨在擴(kuò)大Wi-Fi 6使用場景,將Wi-Fi 6從辦公場景延伸到工業(yè)制造等場景中,華為憑借對Wi-Fi協(xié)議的深刻理解及強大的研發(fā)實力,在Wi-Fi 6產(chǎn)品上已提前實現(xiàn)了部分Wi-Fi 7的特性,如CoSR,雙發(fā)選收,空口切片等特性。這將進(jìn)一步提升Wi-Fi 6的帶寬容量、可靠性及降低時延。將創(chuàng)新的技術(shù)提前應(yīng)用于生產(chǎn)制造,自動化采礦等場景中,讓用戶提前享受Wi-Fi 7帶來的新體驗,并且在保證用戶投資不浪費的情況下平滑過渡到下一代技術(shù),滿足絕大多數(shù)工業(yè)制造等場景未來三年的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施需求。

8、寫在最后

長江后浪推前浪,一代更比一代強,從標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)來看Wi-Fi 7注定比Wi-Fi 6更為先進(jìn)且適用場景也更多。但目前其實無需顧慮太多,離Wi-Fi 7正式商用至少還有2年多時間,且沒有配套的Wi-Fi 7終端,頻段的授權(quán)也不確定,與其在未來2年多的時間內(nèi)等待這么多不確定性的因素,不如在當(dāng)下基于企業(yè)的業(yè)務(wù)訴求和網(wǎng)絡(luò)投資收益選擇風(fēng)險較小、成熟穩(wěn)定可用的Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn),或選擇未來持續(xù)演進(jìn)實力較強的廠商參與企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè),不要讓W(xué)i-Fi網(wǎng)絡(luò)影響企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型而錯失更多商業(yè)利益和發(fā)展機遇。

希望本文能給面臨企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)選擇疑慮的人帶來誠懇的建議。


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2022-04-21
真知灼見:Wi-Fi 7真的來了嗎?
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