Wi-Fi_7将为家庭用户带来更加沉浸式的网络体验_李白咏.pdf

64环球纵览Global View中国电信业CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADE64环球纵览Global View中国电信业CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADE家庭用户网络连接需求推动 Wi-Fi 技术更新Wi-Fi 是当前最普及的无线通信技术标准，也是承载全球互联网流量的主要媒介。作为为该技术提供认证的实体组织，Wi-Fi 联盟（Wi-Fi Alliance，WFA）认为Wi-Fi 7（802.11be）仍然处于“开发中”的状态。然而，联发科（MediaTek）、英 特 尔（Intel）、博 通（Broadcom）等公司已经推出了支持新一代 Wi-Fi标 准 的 产 品。高 通（Qualcomm）近期也加入了这一行列，该 公 司 于 2022 年 12 月推出了面向家庭用户的 Wi-Fi 7 新平台沉浸式家庭联网平 台（Immersive Home Platform）。对此，高通副总裁尼克库查雷夫斯基（Nick Kucharewski）表示，该新系统专门为家庭用途而设计，传输速度可达 20Gbps，此外还有望将能耗降低至多 22%。然而，高达 20Gbps 的速度和容量与电信网络公司目前所能提供的网速相去甚远。一般来说，电信网络公司目前为家庭用户提供的网络传输速度最高为 1Gbps，在一些情况下最高可以达到 10Gbps。库查雷夫斯基认为，虽然目前相关的网络和设备还没有为下一代Wi-Fi 标准作好准备，但只要能够充分发挥其潜力，在当前条件下，新的路由器和处理器依然能够提升网络传输速度。家庭消费需求实际上是加速无线通信技术演进的重要引擎之一。库查雷夫斯基总结说：“随着更多的家庭配备了光纤网络，人们在家运行应用程序的数量也有所增加，与此同时，我们的联网设备也越来越多。”Wi-Fi 7 将使家庭用户在多个方面受益：首先就是为游戏玩家带来更加优质的游戏体验，因为它能够同时支持最大的 Wi-Fi 7 将为家庭用户带来更加沉浸式的网络体验各家科技公司推动技术进步的节奏往往不尽相同。无线通信领域的情况亦是如此，在最大化数据传输能力方面，电信网络供应商常常无法跟上系统开发商的节奏。比如，当 5G 开始在移动通信行业推广普及时，处理器平台就已经可以支持下一代的6G网络。西班牙国家报（El Pas）近期在其网站发布的一篇题为“这就是 Wi-Fi 7 未来的样子：欢迎进入超带宽时代”的文章，给这一问题提供了一个有趣的视角。文章认为 Wi-Fi 7 有望在传输速度、信号范围、网络容量和响应速度方面实现新的提升，虽然其标准尚未获得批准，但已经有数家公司推出了针对该技术的设备，通过挖掘现有技术设备的潜力，为家庭消费者带来更加沉浸式的体验。本刊记者 李白咏 文 65中国电信业CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADEJanuary 01 2023 265世界观察分辨率和最小的延迟（延迟减少了75%）；其次，无卡顿的 4K/8K高质量在线视听内容将带来更好的消费和视频会议体验，更高的数据传输速度和同时连接多个设备的特性能让工作场景更加高效；此外，Wi-Fi 7 也将为虚拟现实的广泛应用打下基础。库查雷夫斯基称，需要大带宽的视频和应用程序在美国国内数据流量中占71%，其中来自在线游戏的需求每年都在增长，而作为一种新的休闲和工作模式，远程办公和视频通信所产生的网络需求增加了250%；对于家庭用户来说，还出现了包括安全摄像头、智能门铃、交互式扬声器（智能音箱）等多达 22 类新的联网设备。沉浸式网络体验背后的技术细节基于上述现实情况，家庭必须具备足够的网络接入能力，除了以高网速满足应用程序实时运行的需求之外，还需要一整套能够支持同时对多台设备进行操作的系统。与上一代标准相比，Wi-Fi 7（802.11be）在连接速度、稳定性、延迟、能效、数据传输能力和无线信号覆盖率等方面都有提升。Wi-Fi 7 最主要的性能优势在于具备极高吞吐量（EHT），包括能使数据传输速率翻倍的 320MHz 带宽，以及 Multi-Ru、Multi-Link Operation（MLO）等技术。MLO 技术允许无线设备同时使用多个通信信道，包括 2.4GHz、5GHz 和6GHz，从而提高了数据传输效率以及网络连接的性能和质量。此外，这一新标准采用了更高阶的调制技术4096-QAM，从而提高了信息传输的速度和容量。通过新技术的引入和对资源的更有效利用，Wi-Fi 7 提供了比上一代技术标准更快、更可靠、更高效的无线网络连接，数据传输峰值达到40Gbps。英特尔对Wi-Fi技术世代进行了比较及呈现,有助于更清晰地了解 Wi-Fi 7 相比前几代 Wi-Fi 的优势所在。各类通信技术的细节描述起来往往非常抽象，英特尔把Wi-Fi 7 比作大型半挂卡车，把此前的 Wi-Fi 6/6E 比作运力较小的搬家货车，以便更形象地对此进行说明。320 MHz 通道和 4K QAMWi-Fi 7 将更多数据打包到每次传输中，从而显著提高了传输速度。320MHz 通道的规格是前几代 Wi-Fi 的两倍有点像用半挂卡车来搬运箱子，而非运力相对较小的搬家货车。图 1 Wi-Fi 7 将拥有更多的可用带宽（来源：英特尔官网）与采用 Wi-Fi 6/6E 的 1K QAM（正交调幅）相比，4K QAM 使每个信号能够更密集地嵌入更多数据，同样用66环球纵览Global View中国电信业CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADEJanuary 01 2023 265 01 2023 265 01 2023 265卡车来类比的话，就像让专业搬运工优化卡车货物空间，以容纳最大数量的箱子。对于一台典型的支持 Wi-Fi 7 的笔记本电脑而言，其优势是潜在最大数据速率接近 5.8Gbps，约为 Wi-Fi 6/6E 可实现 2.4Gbps 的 2.4 倍，并可轻松支持高质量 8K 视频流，下载15GB 文件仅需大约 25 秒，而使用性能最优的旧版 Wi-Fi 技术则需要一分钟。MLO 和确定性延迟虽然旧版 Wi-Fi 提供了对多个无线频段的访问，但设备通常只选择一个频段进行传输如果条件发生变化，则会切换到另一个频段。通过 MLO，Wi-Fi 7 设备可以同时连接到两个频段，从而提升速度或者可靠性，并实现超低的精确延迟。图 2 Wi-Fi 7 延迟更低、更加可靠（来源：英特尔官网）回到卡车的类比：旧版 Wi-Fi 设备就类似于搬家货车，每次只能走一条高速公路，如果遇到交通堵塞，则会选择替代路线。与之相比，Wi-Fi 7 半挂卡车可同时在两条高速公路上行驶，从而加速将更多箱子运送到目的地；或者，可将相同的箱子分别装到行驶在不同高速公路的卡车上，从而确保至少有一个到达目的地；又或者，把最重要的箱子装到走最快路线的卡车上，从而确保重要物品的抵达不受潜在延误的影响。MRU 和“打孔”在使用旧版 Wi-Fi 6/6E 时，如果大型高速通道的任何部分被其他设备使用，则整个通道将不可用。打个比方，如果多车道高速公路的其中一条车道上有一辆客车，那么前代Wi-Fi搬家货车就无法进入，必须寻找替代路线。借助 MRU（Multi Resource Units）和“打孔”（Puncturing）技术，Wi-Fi 7 设备将能够使用同一高速通道中未使用的其他部分，从而拥有非常大的传输通道，即使其规格小于最大的 320 MHz。这就好比 Wi-Fi 7 的搬运工能够将半挂卡车上的大部分物品重新打包，并装上小型卡车，进而能够在部分车道被占用的多车道高速公路上行驶，从而更快、更可靠地将货物送达目的地。图 3 Wi-Fi 7 对信道利用更高效（来源：英特尔官网）