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浅谈Wi-Fi 7 的数据速率和延迟

2022-02-10 09:48:58 EDN综合报道 阅读:
IEEE 802.11be 的项目授权报告包括提高数据速率和减少延迟作为明确目标。

前几天EDN的姐妹刊报道了《分析师警告称,供应限制将削弱Wi-Fi 6E前景》,文章中Dell'Oro的创始人、首席执行官兼无线 LAN 分析师 Tam Dell'Oro 表示“尽管制造商在 2021 年年中推出了 Wi-Fi 6E 产品,但产品要么不可用,要么供应非常有限,2021 年下半年(不包括中国)的 Wi-Fi 出货量受到很大限制。”EuNednc

她认为,“随着 Wi-Fi 7 产品最早在 2023 年发货,我们预计用户将绕过 6E。”EuNednc

那么Wi-Fi 7有什么特色?Wi-Fi 7 的架构师希望提供比使用以太网电缆更容易实现的快速、流畅、可靠的用户体验。EuNednc

Wi-Fi 7 的数据速率和延迟

IEEE 802.11be 的项目授权报告包括提高数据速率和减少延迟作为明确目标。EuNednc

下文仔细分析了这两方面的改进。EuNednc

数据速率和正交幅度调制EuNednc

Wi-Fi 7 的架构师希望看到至少 30 Gbps 的最大吞吐量。我们不知道最终确定的 802.11be 标准中将包含哪些特性和技术,但一些最有希望提高数据速率的候选者是 320 MHz 信道宽度、多链路操作和 4096-QAM 调制。EuNednc

通过访问 6 GHz 频段的额外频谱资源,Wi-Fi 可以将最大信道宽度增加到 320 MHz。相对于 Wi-Fi 6,320 MHz 的通道宽度将最大带宽和理论峰值数据速率提高了两倍。EuNednc

在多链路操作中,具有自己链路的多个客户站作为“多链路设备”共同发挥作用,它们具有到网络逻辑链路控制层的一个接口。Wi-Fi 7 将可以访问三个频段(2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz);Wi-Fi 7 多链路设备可以在多个频段同时发送和接收数据。多链路操作具有显着增加吞吐量的潜力,但它带来了一些重大的实施挑战。EuNednc

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图:在多链路操作中,多链路设备具有一个 MAC 地址,即使它包含多个 STA(代表站,表示笔记本电脑或智能手机等通信设备)。图片来源:IEEEEuNednc

QAM 代表正交幅度调制。这是一种 I/Q 调制方案,其中相位和幅度的特定组合对应于不同的二进制序列。我们可以(理论上)通过增加系统“星座”中相位/幅度点的数量来增加每个符号传输的比特数(见下图)。 EuNednc

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图:这是 16-QAM 的星座图。复平面上的每个圆圈代表对应于预定义二进制数的相位/幅度组合。图片来源:IEEEEuNednc

Wi-Fi 6 使用 1024-QAM,它支持每个符号 10 位(因为 2 10 = 1024)。如果使用 4096-QAM 调制,系统可以在每个符号上传输 12 位,前提是它可以在接收器处实现足够的 SNR 以实现成功解调。EuNednc

延迟特性:MAC 层和 PHY 层EuNednc

实时应用可靠功能的阈值是 5-10 毫秒的最坏情况延迟;在某些使用场景中,低至 1 毫秒的延迟是有益的。在 Wi-Fi 环境中实现如此低的延迟并非易事。在 MAC(媒体访问控制)层和物理层 (PHY) 上运行的功能将有助于将 Wi-Fi 7 延迟性能带入低于 10 毫秒的领域。其中包括多接入点协调波束成形、时间敏感网络和多链路操作。EuNednc

最近的研究表明,包含在多链路操作总标题中的多链路聚合可能有助于使 Wi-Fi 7满足实时应用程序的延迟要求。EuNednc

EuNednc

图:Wi-Fi 7 的主要特性。图片来源:IEEEEuNednc

责编:Echo
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