WiFi 7 (Wi-Fi 7) — это стандарт Wi-Fi следующего поколения. Вслед за IEEE 802.11 будет выпущен новый пересмотренный стандарт IEEE 802.11be — Extremely High Throughput (EHT).
Wi-Fi 7 внедряет такие технологии, как полоса пропускания 320 МГц, модуляция 4096-QAM, Multi-RU, многоканальная работа, улучшенная технология MU-MIMO и взаимодействие нескольких точек доступа, на основе Wi-Fi 6, что делает Wi-Fi 7 мощнее, чем Wi-Fi 6. Это объясняется тем, что Wi-Fi 6 обеспечивает более высокие скорости 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.
- Поддерживается максимальная полоса пропускания 320 МГц.
- Поддержка механизма Multi-RU
- Внедрение технологии модуляции более высокого порядка 4096-QAM.
- Введение механизма многозвенной связи.
- Поддержка большего количества потоков данных, улучшение функции MIMO.
- Поддержка совместного планирования между несколькими поставщиками услуг.
- Сценарии применения Wi-Fi 7
1. Почему именно Wi-Fi 7?
С развитием технологии WLAN семьи и предприятия все больше полагаются на Wi-Fi как на основное средство доступа к сети. В последние годы новые приложения предъявляют более высокие требования к пропускной способности и задержке, такие как видео 4K и 8K (скорость передачи может достигать 20 Гбит/с), VR/AR, игры (требование к задержке менее 5 мс), удаленная работа, онлайн-видеоконференции и облачные вычисления и т. д. Хотя последняя версия Wi-Fi 6 ориентирована на удобство использования в условиях высокой плотности пользователей, она все еще не может в полной мере удовлетворить вышеупомянутые более высокие требования к пропускной способности и задержке. (Приглашаем подписаться на официальный аккаунт: сетевой инженер Аарон)
С этой целью организация IEEE 802.11 собирается выпустить новый пересмотренный стандарт IEEE 802.11be EHT, а именно Wi-Fi 7.
2. Время запуска Wi-Fi 7
Рабочая группа IEEE 802.11be EHT была создана в мае 2019 года, и разработка 802.11be (Wi-Fi 7) все еще продолжается. Полный стандарт протокола будет выпущен в два этапа: ожидается, что первая версия Release1 выйдет в 2021 году, а версия Draft1.0 — к концу 2022 года; разработка Release2, как ожидается, начнется в начале 2022 года и завершится к концу 2024 года.
3. Wi-Fi 7 против Wi-Fi 6
Wi-Fi 7, основанный на стандарте Wi-Fi 6, внедряет множество новых технологий, которые в основном проявляются в:
4. Новые функции, поддерживаемые Wi-Fi 7.
Цель протокола Wi-Fi 7 — увеличить пропускную способность сети WLAN до 30 Гбит/с и обеспечить гарантированно низкую задержку доступа. Для достижения этой цели в протокол были внесены соответствующие изменения на физическом и канальном уровнях. По сравнению с протоколом Wi-Fi 6, основные технические изменения, внесенные протоколом Wi-Fi 7, заключаются в следующем:
Поддерживается максимальная полоса пропускания 320 МГц.
Свободный от лицензирования спектр в диапазонах частот 2,4 ГГц и 5 ГГц ограничен и перегружен. При работе существующих сетей Wi-Fi с новыми приложениями, такими как VR/AR, неизбежно возникает проблема низкого качества обслуживания (QoS). Для достижения максимальной пропускной способности не менее 30 Гбит/с, в Wi-Fi 7 будет продолжено внедрение диапазона частот 6 ГГц и добавлены новые режимы полосы пропускания, включая непрерывный 240 МГц, прерывистый 160+80 МГц, непрерывный 320 МГц и прерывистый 160+160 МГц. (Приглашаем подписаться на официальный аккаунт: сетевой инженер Аарон)
Поддержка многоблочного механизма (Multi-RU Mechanism)
В Wi-Fi 6 каждый пользователь может отправлять или получать кадры только на назначенном ему конкретном RU (модуле радиосвязи), что значительно ограничивает гибкость планирования спектральных ресурсов. Для решения этой проблемы и дальнейшего повышения эффективности использования спектра в Wi-Fi 7 определен механизм, позволяющий выделять одному пользователю несколько RU. Конечно, для баланса между сложностью реализации и использованием спектра протокол ввел определенные ограничения на комбинации RU, а именно: RU малого размера (RU меньше 242-тонов) могут комбинироваться только с RU малого размера, а RU большого размера (RU больше или равны 242-тонам) могут комбинироваться только с RU большого размера, при этом смешивание RU малого и большого размера не допускается.
Внедрение технологии модуляции более высокого порядка 4096-QAM.
Наивысший метод модуляцииWi-Fi 6В Wi-Fi 7 используется модуляция 1024-QAM, в которой модулирующие символы несут 10 бит. Для дальнейшего увеличения скорости Wi-Fi 7 будет использовать модуляцию 4096-QAM, в которой модулирующие символы будут нести 12 бит. При одинаковом кодировании Wi-Fi 7 с модуляцией 4096-QAM обеспечит увеличение скорости на 20% по сравнению с Wi-Fi 6 с модуляцией 1024-QAM. (Подписывайтесь на официальный аккаунт: сетевой инженер Аарон)
Введение механизма многозвенной связи.
Для эффективного использования всех доступных спектральных ресурсов существует острая необходимость в создании новых механизмов управления спектром, координации и передачи на частотах 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц. Рабочая группа определила технологии, связанные с многоканальной агрегацией, в основном включая архитектуру MAC для улучшенной многоканальной агрегации, многоканальный доступ к каналу, многоканальную передачу и другие смежные технологии.
Поддержка большего количества потоков данных, улучшение функции MIMO.
В Wi-Fi 7 количество пространственных потоков увеличилось с 8 до 16 по сравнению с Wi-Fi 6, что теоретически может более чем вдвое увеличить физическую скорость передачи. Поддержка большего количества потоков данных также обеспечит более мощные функции, такие как распределенная MIMO, что означает, что 16 потоков данных могут быть предоставлены не одной точкой доступа, а несколькими точками доступа одновременно, а это значит, что для работы нескольких точек доступа необходимо их взаимодействие друг с другом.
Поддержка совместного планирования между несколькими поставщиками услуг.
В настоящее время в рамках протокола 802.11 взаимодействие между точками доступа (AP) практически отсутствует. Общие функции WLAN, такие как автоматическая настройка и интеллектуальный роуминг, определяются производителем. Цель взаимодействия между точками доступа сводится лишь к оптимизации выбора канала, регулированию нагрузки между точками доступа и т. д., что позволяет эффективно использовать и сбалансированно распределять радиочастотные ресурсы. Скоординированное планирование между несколькими точками доступа в Wi-Fi 7, включая координированное планирование между сотами во временной и частотной областях, координацию помех между сотами и распределенную MIMO, может эффективно снизить помехи между точками доступа и значительно повысить эффективность использования ресурсов радиоинтерфейса.
Существует множество способов координации расписания между несколькими точками доступа, включая C-OFDMA (Coordinated Orthogonal Frequency-Division Multiple Access), CSR (Coordinated Spatial Reuse), CBF (Coordinated Beamforming) и JXT (Joint Transmission).
5. Сценарии применения Wi-Fi 7
Новые возможности Wi-Fi 7 значительно увеличат скорость передачи данных и обеспечат меньшую задержку, что будет особенно полезно для новых приложений, а именно:
- Видеопоток
- Видео/голосовая конференц-связь
- Беспроводные игры
- Совместная работа в режиме реального времени
- Облачные/граничные вычисления
- Промышленный интернет вещей
- Иммерсивная дополненная/виртуальная реальность
- интерактивная телемедицина
Дата публикации: 20 февраля 2023 г.