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传说中Wi-Fi 7的新功能:你的呼吸会改变其射频特性和信道特性

2021-06-08 综合报道 阅读:
WiFi 7与其前几代标准很大的不同,将会是WiFi传感功能的引入。

三大芯片巨头——高通、博通和联发科都已经在开发WiFi 7相关技术。根据WiFi联盟的定义,WiFi 7其实指的是802.11be,该标准基于802.11ax标准开发,可以组合多个频谱,提供更高质量的网络连接。。Cabednc

Cabednc

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与802.11ax比较,802.11be将会有以下改进:Cabednc

MIMO增强;Cabednc

速度可达30Gbps;Cabednc

可三频同时工作;Cabednc

更高的调制;Cabednc

更低的延迟。Cabednc

具体来看,上述几个方面的改进具体在下文中阐述。Cabednc

MIMO增强

相比WiFi 6的8个数据流同时工作的多用户多输出 (MU-MIMO),WiFi 7将升级至支持最高(Tx:16、Rx:16)数据流,可大幅提升无线频宽和客户端支持数据,同时引入了更加先进的CMU-MIMO。其中,C代表Coordinated(协同),意为16条数据流可以不由一个接入点提供,而是可由多部无线路由器同时提供,这正好用于近年普及的Mesh WiFi网络,让终端同时连接多部Mesh无线路由器。Cabednc

也就是说,未来WiFi 7时代,天线的数量会有更多的增加。Cabednc

新增6GHz频谱,三频同时工作

WiFi 6标准使用了2.4GHz和5GHz两个频段,不久前升级版的WiFi 6E引入了新的6GHz频谱。Cabednc

Wi-Fi 7将继续支持6GHz频段,三个频段可以同时连接工作,将单个信道的宽度从Wi-Fi 6的160MHz扩展到320MHz。Cabednc

Wi-Fi 7 还将支持 160+160MHz、240+180MHZ 和 160+80MHz 信道以组合非连续频谱块,也意味着能提供更高质量的网络连接。Cabednc

图:WiFi 7的带宽扩增至320MHz。(来源:英特尔)Cabednc

升级至4096-QAM

在无线技术中,信号调制极为重要,WiFi 6标准使用的是1024-QAM调制技术,而WiFi 7预计将升级调制方式,直接使用4096-QAM。Cabednc

4096QAM能带来更大的数据容量。所以Wi-Fi 7最终速度可以达到30Gbps,是目前推出的最快Wi-Fi 6速度9.6Gbps的三倍。Cabednc

多AP协作优化

Multi-AP coordination(多AP协作优化),这点可能是Wi-Fi 7中的一个重点。关于多AP的协作问题。目前在802.11的工作模式下,AP与AP之间实际上是没有协作的。存在的一些厂家定义的协作也仅仅是优化信道的选择,从而避免AP间的冲突。Cabednc

而AP协作所带来的最大的好处就是AP间构成的分布式MIMO,可以由两个不同的AP针对于一个节点提供MIMO的传输功能,这可以大大提高空间复用的工作效率。Cabednc

图:多AP协作特性。(来源:英特尔)不过该技术下,AP与AP间的协作沟通通道是一个需要谨慎设计的内容,目前AP协作的方式都是通过CAPWAP隧道,有线连接到WLC,进一步协作的。然而这种方式需要AP间都有线连接到一个公共的控制器,然而,如果这样做,那么WiFi 7的使用需要换多台WiFi 7路由才可以生效。所以能不能通过无线手段来做AP间沟通,进而协作产生分布式MIMO,是WiFi 7中需要重点设计的内容。Cabednc

更低的延迟

通过引入多链路操作(MLO)、多AP协调、320MHz带宽通道等技术,可以大大降低WiFi 7的延迟,并提高可靠性。Cabednc

其中,多链路操作 (MLO) 使设备能够同时跨不同频段和通道,进行传输和接收。WiFi 7可通过增加吞吐量来增强这些链接,吞吐量是本地网络 (LAN) 中设备之间的测量数据。MLO还将降低延迟,并提高可靠性。Cabednc

WiFi传感功能

WiFi 7与其前几代标准很大的不同,将会是WiFi传感功能的引入。据悉通过WiFi 7,可以在没有任何传感器的情况下,检测人们在不同房间移动的情况。Cabednc

据IEEE主席保罗·尼古利奇(Paul Nikolich)透露,该项技术还足够灵敏,甚至可以检测到用户的呼吸频率,“因为当他们呼吸时,会改变射频特性和信道特性。Cabednc

我们可以想象,这项技术可以用在不同的应用场景,比如企业内的安全和环境控制器、房间灯的唤醒与关闭、手势控制、婴儿或者老人的健康监控等等。如果真的加入,其想象空间将非常大。Cabednc

图:WiFi传感的应用案例。(来源:英特尔)Cabednc

举例来说,这样的系统可以用来自动开门。当你回家时,家庭互联网会检测到你的存在,并将这些数据与你戴着的设备或摄像头系统发出的信号结合起来,在你走上楼时,它就会自动打开门锁。Cabednc

不过,这些都只是还在规划中的技术,最终是否会被采用,还需要WiFi联盟成员及IEEE的讨论和研究。Cabednc

IEEE计划在2024年发布802.11be修正案,同时进行商业部署。然后,就像Wi-Fi 6和6E一样,Wi-Fi联盟将发布其Wi-Fi 7认证计划,以确保互操作性和安全标准。Cabednc

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责编:胡安Cabednc

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