Wi-Fi 7 (Wi-Fi 7) — это стандарт Wi-Fi следующего поколения. В соответствии с IEEE 802.11 будет выпущен новый пересмотренный стандарт IEEE 802.11be — Extremely High Throughput (EHT).
Wi-Fi 7 представляет такие технологии, как полоса пропускания 320 МГц, 4096-QAM, Multi-RU, многоканальный режим работы, улучшенный MU-MIMO и взаимодействие нескольких точек доступа на базе Wi-Fi 6, что делает Wi-Fi 7 более мощным, чем Wi-Fi 7. Wi-Fi 6 обеспечит более высокую скорость передачи данных и меньшую задержку. Ожидается, что Wi-Fi 7 будет поддерживать пропускную способность до 30 Гбит/с, что примерно в три раза больше, чем у Wi-Fi 6.
Новые функции, поддерживаемые Wi-Fi 7
- Поддержка максимальной полосы пропускания 320 МГц
- Поддержка механизма Multi-RU
- Внедрение технологии модуляции более высокого порядка 4096-QAM
- Внедрение многозвенного механизма Multi-Link
- Поддержка большего количества потоков данных, улучшение функции MIMO
- Поддержка совместного планирования между несколькими точками доступа
- Сценарии применения Wi-Fi 7
1. Почему Wi-Fi 7?
С развитием технологии WLAN семьи и предприятия всё больше полагаются на Wi-Fi как на основной способ доступа к сети. В последние годы новые приложения предъявляют более высокие требования к пропускной способности и задержке, например, видео 4K и 8K (скорость передачи может достигать 20 Гбит/с), виртуальная и дополненная реальность (VR/AR), игры (требуемая задержка составляет менее 5 мс), удалённый офис, онлайн-видеоконференции и облачные вычисления и т. д. Хотя последняя версия Wi-Fi 6 была ориентирована на пользовательский опыт в условиях высокой плотности, она всё ещё не может полностью удовлетворить вышеупомянутые повышенные требования к пропускной способности и задержке. (Приглашаем вас ознакомиться с официальным аккаунтом сетевого инженера Аарона)
С этой целью организация по стандартизации IEEE 802.11 готовится выпустить новый пересмотренный стандарт IEEE 802.11be EHT, а именно Wi-Fi 7.
2. Время выхода Wi-Fi 7
Рабочая группа IEEE 802.11be EHT была создана в мае 2019 года, и разработка 802.11be (Wi-Fi 7) всё ещё продолжается. Полный стандарт протокола будет выпущен в двух версиях: Release1, как ожидается, будет выпущен в 2021 году. Draft Draft1.0, как ожидается, выпустит стандарт к концу 2022 года; Release2, как ожидается, начнётся в начале 2022 года и завершится к концу 2024 года.
3. Wi-Fi 7 против Wi-Fi 6
Основанный на стандарте Wi-Fi 6, Wi-Fi 7 представляет множество новых технологий, в основном отраженных в:
4. Новые функции, поддерживаемые Wi-Fi 7
Целью протокола Wi-Fi 7 является увеличение пропускной способности сети WLAN до 30 Гбит/с и обеспечение гарантированного доступа с малой задержкой. Для достижения этой цели весь протокол внес соответствующие изменения на физическом и MAC-уровнях. По сравнению с протоколом Wi-Fi 6, основные технические изменения, внесённые протоколом Wi-Fi 7, заключаются в следующем:
Поддержка максимальной полосы пропускания 320 МГц
Безлицензионный спектр в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц ограничен и переполнен. При использовании существующих сетей Wi-Fi для новых приложений, таких как VR/AR, неизбежно возникнет проблема низкого качества обслуживания (QoS). Для достижения максимальной пропускной способности не менее 30 Гбит/с Wi-Fi 7 продолжит использовать диапазон 6 ГГц и добавит новые режимы пропускной способности, включая непрерывный 240 МГц, прерывистый 160+80 МГц, непрерывный 320 МГц и прерывистый 160+160 МГц. (Приглашаем вас ознакомиться с официальным аккаунтом: сетевой инженер Аарон)
Поддержка механизма Multi-RU
В Wi-Fi 6 каждый пользователь может отправлять или принимать кадры только через назначенный ему конкретный RU, что значительно ограничивает гибкость планирования ресурсов спектра. Для решения этой проблемы и дальнейшего повышения эффективности использования спектра в Wi-Fi 7 реализован механизм, позволяющий выделять несколько RU одному пользователю. Конечно, для баланса между сложностью реализации и использованием спектра протокол накладывает определённые ограничения на комбинирование RU, а именно: RU малого размера (меньше 242-тонов) могут комбинироваться только с RU малого размера, а RU большого размера (больше или равны 242-тонам) могут комбинироваться только с RU большого размера, при этом смешивание RU малого и большого размера запрещено.
Внедрение технологии модуляции более высокого порядка 4096-QAM
Самый высокий метод модуляцииWi-Fi 6Это 1024-QAM, в которой символы модуляции содержат 10 бит. Для дальнейшего увеличения скорости в Wi-Fi 7 будет реализована 4096-QAM, то есть символы модуляции содержат 12 бит. При одинаковом кодировании 4096-QAM в Wi-Fi 7 может обеспечить увеличение скорости на 20% по сравнению с 1024-QAM в Wi-Fi 6. (Приглашаем вас ознакомиться с официальным аккаунтом: сетевой инженер Аарон)
Внедрение многозвенного механизма Multi-Link
Для эффективного использования всех доступных спектральных ресурсов необходимо срочно создать новые механизмы управления спектром, координации и передачи данных в диапазонах 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц. Рабочая группа определила технологии, связанные с многоканальной агрегацией, в частности, архитектуру MAC для усовершенствованной многоканальной агрегации, многоканального доступа к каналам, многоканальной передачи и другие сопутствующие технологии.
Поддержка большего количества потоков данных, улучшение функции MIMO
В Wi-Fi 7 количество пространственных потоков увеличилось с 8 до 16 в Wi-Fi 6, что теоретически может более чем удвоить физическую скорость передачи данных. Поддержка большего количества потоков данных также обеспечит более мощные функции, такие как распределенный MIMO, который позволяет предоставлять 16 потоков данных не одной, а несколькими точками доступа одновременно. Это означает, что для работы нескольких точек доступа потребуется взаимодействие друг с другом.
Поддержка совместного планирования между несколькими точками доступа
В настоящее время в рамках протокола 802.11 взаимодействие между точками доступа практически отсутствует. Такие распространённые функции WLAN, как автоматическая настройка и интеллектуальный роуминг, определяются производителем. Цель взаимодействия между точками доступа — оптимизировать выбор каналов, регулировать нагрузку между ними и т. д. для достижения эффективного использования и сбалансированного распределения радиочастотных ресурсов. Координированное планирование между несколькими точками доступа в Wi-Fi 7, включая координированное планирование между сотами во временной и частотной областях, координацию помех между сотами и распределённый MIMO, может эффективно снизить помехи между точками доступа и значительно улучшить использование ресурсов радиоинтерфейса.
Существует множество способов координации планирования между несколькими точками доступа, включая C-OFDMA (координированный ортогональный множественный доступ с частотным разделением), CSR (координированное пространственное повторное использование), CBF (координированное формирование луча) и JXT (совместная передача).
5. Сценарии применения Wi-Fi 7
Новые функции, представленные в Wi-Fi 7, значительно увеличат скорость передачи данных и обеспечат меньшую задержку, и эти преимущества будут особенно полезны для новых приложений, а именно:
- Видео трансляция
- Видео/голосовые конференции
- Беспроводной игровой процесс
- Сотрудничество в реальном времени
- Облачные/периферийные вычисления
- Промышленный Интернет вещей
- Иммерсивная дополненная и виртуальная реальность
- интерактивная телемедицина
Время публикации: 20 февраля 2023 г.