我們生活在無線世界。每天有更多設備在更多地點交換更多數據。需求增長勢不可擋——錫安市場研究的分析師預計無線連接市場到2030年將達到2198.6億美元，復合年增長率超過15%。

這股激增不僅由設備激增推動，還得益于一類新型超高需求的應用，如多用戶增強現實/虛擬現實（AR/VR）、沉浸式游戲以及工業物聯網（IIoT）等。它們對性能的要求遠超現有Wi-Fi技術的能力。支持這些應用走向主流，需要徹底重新思考Wi-Fi技術。結果就是Wi-Fi 7。

與Wi-Fi 6E相比，Wi-Fi 7提供了：

• 吞吐量提升

• 同時連接數量大幅增加

• 超低延遲

• 減少干擾脆弱性

• 成本降低

Wi-Fi 7 于2024年1月正式發布，認證產品已上市。事實上，Wi-Fi 聯盟預計 2024 年將部署超過 2.33 億臺 Wi-Fi 7 設備。

Wi-Fi 7：內幕一窺

射頻（RF）頻譜是無線網絡最寶貴的資源。為了讓無線設備能夠在無線網絡上獨立通信，每個設備都需要通過其狹窄的射頻頻譜片塊——資源單元（RU）發送或接收數據。網絡覆蓋的頻譜越大，RU數量越多，網絡能支持的設備數量也越多。

最初幾代Wi-Fi在2.4 GHz和5.5 GHz的頻段上運行。可以把它們看作平行的高速公路，每條高速公路都運行單人轎車。為了提升設備連接能力，Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7增加了以6.5 GHz為中心的另一個頻段。這相當于增加另一條平行高速公路，立即提升了網絡可支持的設備數量。這條新的“高速公路”容量遠大于之前兩條高速公路的總和。

主頻段被劃分為頻道（在我們的高速公路比喻中稱為車道），每個頻道又進一步細分為多個區域單元（RU）。在傳統Wi-Fi中，設備在整個會話期間占據整個頻道——沒有其他設備能使用。如果你曾在擁擠的競技場或展會現場發現無法連接網絡，很可能是因為連接數量不足以支持該區域所有設備。這就引出了Wi-Fi 7的第一個關鍵升級。

Wi-Fi 7 擴展至320 MHz頻道

雖然將Wi-Fi 6E擴展到6 GHz射頻頻段能提升容量，但該標準限制信道寬度為160 MHz。Wi-Fi 7將信道寬度擴展至320 MHz，使6 GHz頻段的頻道數量翻倍。回到我們的道路比喻，我們實際上將車道數量翻倍，將其轉變為容量大幅增加的超級高速公路。Wi-Fi 7還有其他細節，進一步增強網絡最大化頻譜利用的能力。

多鏈路操作（MLO）

頻譜的靈活使用是Wi-Fi 7的另一項重大進步。前幾代Wi-Fi限制設備每個會話只能使用一個頻道。如果頻道無法提供所需的性能，就沒有解決方案。

Wi-Fi 7的MLO使網絡能夠在同一會話中通過不同頻道甚至不同頻段同時連接設備。該技術最大化了網絡的性能和利用率。這類似于車輛變道、變換高速公路，甚至使用側道避開交通的方式。

MLO還提供了其他重要優勢。在之前的Wi-Fi版本中，設備可以發送或接收，但不能同時進行兩者。MLO使Wi-Fi設備能夠同時實現這兩種功能。

MLO的最終結果是吞吐量大幅提升。MLO 還為 Wi-Fi 7 配備了兩個支持的網狀網絡。這些動態且自我修復的網絡適用于自動化倉儲、智能工廠和醫療中心等應用。

高階調制方案

調制是將數據編碼到無線信號上的技術。Wi-Fi 7 采用 4096 正交幅度調制（QAM），使 Wi-Fi 7 設備能夠在同一頻道中存儲更多數據。可以把它想象成那輛單人乘坐的車輛在我們的數據通道上行駛，和同一輛載滿12人的車之間的區別。4096 QAM 相比使用 1024 QAM 的 Wi-Fi 6E 提高了 20% 的數據吞吐量。

延遲降低——遠低于Wi-Fi 6E

延遲是指網絡在發送設備向接收設備傳輸數據過程中引入的延遲。得益于MLO和4096 QAM等技術進步，Wi-Fi 7的延遲顯著低于前代。這對增強現實（AR）、虛擬現實（VR）以及沉浸式游戲尤其有利，這些游戲旨在模擬人類反應時間。

多媒體優先服務（MPS）

Wi-Fi 7 包含了一些全新的功能，其中最重要的是多媒體優先服務（MPS）。MPS使Wi-Fi網絡能夠定義優先用戶并優先分配資源給他們。

例如，在自然災害或其他災難事件發生時，優先安排第一響應人員和應急管理人員之間的溝通。如今，第一響應者在訪問網絡時享有與其他用戶相同的優先級。緊急情況下，網絡可能會擁堵。MPS提供了一種方式，確保優先用戶（如第一響應者）能夠獲得訪問權限。

Wi-Fi 7的優勢與應用

一些將受益于Wi-Fi 7的應用已經逐漸走向主流，從將超高清視頻流媒體傳輸到服務于智能家居眾多設備的Wi-Fi網絡——包括用于遠程工作和電子學習的視頻會議。Wi-Fi 7的一些升級聚焦于這些技術的更廣泛應用，但大多數針對性能密集型、即將成為主流的應用。這里只是其中幾點。

工業物聯網

物聯網（IoT）在家庭、辦公和零售等領域成為頭條新聞，但市場預測顯示工業物聯網（IIoT）將遠遠超過它。現代工業環境，從工廠到公用事業再到物流和運輸，越來越依賴聯網設備。傳感器和智能組件通過數據傳輸以實現預測性維護和分析，而網絡設備控制器則支持遠程故障排查和運行。

使用Wi-Fi提升了靈活性（類似可重構工廠），資本支出遠低于有線系統。除了高容量和覆蓋范圍外，這些應用還需要五大可靠性、堅實的安全性和確定性通信，以確保所有數據和指令無延遲或干擾地送達目的地。

Wi-Fi 7非常適合滿足這些需求，擁有顯著的吞吐量提升、廣泛的覆蓋范圍和盡可能低的延遲。

多用戶增強現實/虛擬現實

支持增強現實、虛擬現實或它們的組合（擴展現實，XR）已經是性能消耗很大的。從單一接入點同步數據傳輸到多個用戶，需要超高吞吐量和連接性，同時保持最小延遲并抑制干擾。Wi-Fi 7的特殊功能，包括MLO和4096 QAM，使該技術非常適合這一新興應用。

沉浸式游戲與娛樂

增強現實和虛擬現實通過提供豐富沉浸式體驗，將游戲和娛樂提升到新高度——但前提是必須在配置支持它們的網絡上進行。當今的挑戰涵蓋云端游戲、多人在線游戲以及大型多人活動。網絡需要提供同等巨大的吞吐量以顯示比賽的生動細節，同時還要有廣泛的覆蓋，不僅連接球員，還要連接觀眾和廣播設備。

關鍵是，這些應用需要極低的延遲來將球員動作轉化為場上。Wi-Fi 7 更高的吞吐量、320 MHz 的信道寬度和 1 毫秒的延遲，能夠跟上游戲速度。

醫療中心中的無線通信

如今，主要醫療中心已成為無線通信的超級用戶。它從醫療遙測開始，發送一連串關鍵數據。工作人員使用筆記本電腦和平板查看病歷、檢測結果或查看圖像。別忘了患者及其家屬，他們手機、平板和筆記本電腦隨身攜帶。

高峰使用率難以預測，網絡也在不斷重組。可靠性至關重要——生命幾乎依賴于網絡接入——安全性緊隨其后。

這些需求正是Wi-Fi 7的優勢所在。它旨在高效使用頻譜，MPS使得員工訪問和數據優先于網絡上所有其他用戶，確保患者護理的最佳。

Wi-Fi 7的挑戰

關于Wi-Fi 7的性能提升已經有很多討論，但這些提升并非沒有設計上的挑戰，從主板層面到更高層面。其中一些包括熱管理，以最大限度地減少電子設備產生的熱量（見圖）。

SKYY85787-11是一款高度集成的5 GHz前端模塊（FEM），集成了5 GHz單刀雙擲（SPDT）發射/接收（T/R）開關、一個帶旁通模式的5 GHz高增益低噪聲放大器（LNA）以及一個面向高功率Wi-Fi 6應用和系統的非線性功率放大器（PA）。

4096 QAM 提供了顯著的吞吐量提升，但執行起來比 1024 QAM 更難，需要專用的高性能功率放大器。使用320 MHz信道使得這一過程更加困難，上述所有方式再次產生更多熱量。此外，還需要專用的體聲波（BAW）濾波器，以減少MLO中使用的頻段間的干擾。行業一如既往地挺身而出，但產品質量至關重要。

Wi-Fi 7 可滿足新興應用的需求

2007 年 iPhone 問世時，沒有人預料到價值數十億美元的應用經濟生態會隨之崛起。Wi-Fi 7 瞄準了各類新興應用的需求，而它所具備的高吞吐量、超大容量、頻譜效率、安全性、可靠性以及極低時延等特性，還將為更多全新應用的誕生鋪平道路。

這類技術突破的實現，離不開整個產業生態的協同發力。隨著 Wi-Fi 7 逐漸走向大眾化，同時 Wi-Fi 8（沒錯，該技術已處于研發階段）進入產品開發階段，思佳訊（Skyworks）很榮幸能為產業發展貢獻自己的力量。