Wi-Fi 7,，又稱IEEE 802.11be協(xié)議，是Wi-Fi聯(lián)盟為了便于推廣Wi-Fi應(yīng)用而進(jìn)行命名的一種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。早在2019年5月,，IEEE802.11be EHT工作組就正式成立,，從網(wǎng)絡(luò)吞吐、干擾抑制,、頻譜效率,、時延優(yōu)化等多個方面對IEEE 802.11ax（即Wi-Fi 6）進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。該工作組設(shè)定了目標(biāo),，要實現(xiàn)網(wǎng)路接入速率達(dá)到30Gbps,、46Gbps以上，實時應(yīng)用的時延控制在5ms以內(nèi),。該協(xié)議將分為兩個R版本進(jìn)行推出,，R1計劃于2022年發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，R2預(yù)計于2024年底完成標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布,。

Wi-Fi 7的主要特點是EHT（極高吞吐量）,，根據(jù)工作組的目標(biāo)，要將WLAN網(wǎng)絡(luò)的吞吐量提升到30Gbps（大約是Wi-Fi 6的3倍）,，并且將實時應(yīng)用的時延控制在5毫秒以內(nèi),。

為了實現(xiàn)這些驚人的性能提升，Wi-Fi 7引入或改進(jìn)了多項新技術(shù),，在物理層和鏈路層進(jìn)行了優(yōu)化,。其中包括320MHz帶寬、4096-QAM調(diào)制,、Multi-RU,、多鏈路操作、增強MU-MIMO,、多AP協(xié)作等技術(shù),。

在傳輸速率方面，通過引入320MHz帶寬,、4096-QAM調(diào)制,、MIMO 16X16等技術(shù)，使得單條鏈路的最大理論速率達(dá)到46.1Gbps,。

在頻譜效率提升方面,，通過引入Multi-RU、多AP協(xié)同等技術(shù),，實現(xiàn)更合理,、更高效的頻譜資源利用。

在干擾抑制方面,，通過引入Preamble Puncturing,、協(xié)同OFDMA（C-OFDMA）,、協(xié)同空間重用（CSR）、多鏈路同步信道接入等技術(shù),，降低AP之間的干擾,，實現(xiàn)更均衡的覆蓋。

在保障低時延方面,，通過引入多AP聯(lián)合傳輸（JXT）,、動態(tài)鏈路切換等技術(shù)，確保低時延接入的可靠性,。

1. 1 320MHz帶寬

2020年4月23日,，F(xiàn)CC宣布，考慮允許將6GHz頻段中的1200MHz頻譜開放給免許可應(yīng)用,，最終投票表決通過將6GHz（5925-7125MHz）的新頻段開放給了免許可應(yīng)用,。歐盟隨后也發(fā)布將6GHz低頻段的500MHz（5925-6425MHz）帶寬放開授權(quán)使用，其它世界各國也已經(jīng)放開或正在逐步放開中,。目前我國計劃將高頻段的700MHz（6425-7125MHz）帶寬放開給5G或6G移動通信,，低頻段部分待定。

新的6GHz頻段共有1200MHz帶寬,，可以提供59個20MHz、29個40MHz,、14個80MHz,、7個160MHz或者3個320MHz信道帶寬。6GHz頻段的帶寬比之前2.4GHz+5GHz的總帶寬還寬了一倍,，Wi-Fi應(yīng)用的可使用頻寬變?yōu)榱酥暗娜?，極大地緩解了當(dāng)前Wi-Fi頻譜資源短缺的問題。Wi-Fi 6E作為Wi-Fi 6新頻段的擴展,，工作在6GHz頻段,，已批量落地應(yīng)用。

目前Wi-Fi應(yīng)用已授權(quán)頻譜如下,，黃色部分為當(dāng)前國內(nèi)授權(quán)可用信道,。

1. 2 4096-QAM調(diào)制

Wi-Fi 6采用最高1024-QAM調(diào)制，每個符號承載10bit信息,；隨著硬件調(diào)制解調(diào)能力的不斷提升,，Wi-Fi 7將采用最高4096-QAM調(diào)制，每個符號承載12bit信息,，因此相對于Wi-Fi 6來說,，Wi-Fi 7的信息承載量會提升20%。

與Wi-Fi 6相同,，Wi-Fi 7也支持800ns,，1600ns,，3200ns三種GI。如下表所示,，在800ns GI情況下,，結(jié)合320MHz的帶寬，單流理論最大傳輸速率從1.2Gbps提升到了2.88Gbps,。

1.3 MIMO 16X16

Wi-Fi 6最多能夠支持MIMO 8×8,，Wi-Fi 7將傳輸?shù)目臻g流數(shù)進(jìn)一步提升，支持MIMO 16×16,。提升后,，Wi-Fi 7理論傳輸數(shù)率相比Wi-Fi 6會直接翻倍，STA接入能力也翻倍,。

在物理層,，Wi-Fi 7結(jié)合320MHz帶寬、4096-QAM調(diào)制和MIMO 16×16三個特性,，達(dá)成了工作組在成立之初30Gbps的速率目標(biāo),。

將三個提升進(jìn)行綜合計算，理論速率的最大值達(dá)到了46.1Gbps,，計算公式如下：

2.1 多鏈路設(shè)備(MLD)

實際應(yīng)用中,，同一空口環(huán)境下，設(shè)備間傳輸很難做到同步,，當(dāng)AP或STA主信道被占用時,，將會推遲報文的發(fā)送，而不是立刻利用其它閑置的信道資源,。同時,，不同頻段間的干擾水平，頻譜特征不一致,，部分信道空口資源不佳,，一直在該信道上傳輸報文就會出現(xiàn)較多的丟包與重傳。為了更有效地整合利用頻譜資源,，Wi-Fi 7直接從協(xié)議側(cè)定義多鏈路聚合的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),，包含多鏈路架構(gòu)、信道接入,、數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。多鏈路設(shè)備，典型特征為一個射頻單元有至少兩個以上的射頻鏈路鏈接到空口,，但對于LLC層僅只有一個MAC地址,。相比于單鏈路設(shè)備，在射頻鏈路上增加了冗余,。設(shè)備根據(jù)使用場景與空口狀態(tài),，進(jìn)行不同鏈路的切換與協(xié)同,，來保障數(shù)據(jù)能夠更高效、更快速,、低延遲地進(jìn)行傳輸,。

信道接入可以簡單分為同步模式和異步模式。異步模式下,，多個射頻鏈路之間獨立進(jìn)行信道探測,，偵聽與數(shù)據(jù)收發(fā)，實現(xiàn)容易,，自由度高,，適用于鏈路之間隔離度足夠不會產(chǎn)生設(shè)備內(nèi)相互干擾的情況。如果多個射頻鏈路之間共享天線,，或天線之間的距離很小,，單板走線隔離不理想，頻譜間隔不是很大的時候,，其中一個射頻鏈路的發(fā)射信號功率會部分泄漏到其他射頻鏈路上,。此時，另一個射頻鏈路接收到的泄漏信號可能強于底噪甚至強于接收信號,，接收的效果就會惡化或無法收到有用信號,。采用同步模式，多個射頻鏈路同時進(jìn)行信號的發(fā)送與接收,，可以規(guī)避設(shè)備內(nèi)的干擾,。

在多鏈路設(shè)備上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡湫湍Ｊ接袕?fù)制傳輸和聯(lián)合傳輸。復(fù)制傳輸,，其中一個信道環(huán)境存在干擾時，接收端根據(jù)先到先得原則,，可以有效地降低傳輸時延,。聯(lián)合傳輸，顧名思義就是將數(shù)據(jù)報文進(jìn)行合理地拆分,，同時在兩個射頻鏈路上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,，可以有效地提升傳輸效率。此外,，多鏈路設(shè)備可以通過其中一個鏈路交換其它鏈路的工作狀態(tài)和電源管理信息,，使其僅在需要的時候進(jìn)入工作狀態(tài)，剩余時間休眠,，更有效地節(jié)能,。

2.2 OFDMA增強

Multi-RU

Wi-Fi 6之前的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)主要采用的是正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制方式，將信道切分為多個子載波,，提升速率的同時有較強的抗干擾能力,，但單一信道同一時間內(nèi)只能為同一用戶服務(wù),。Wi-Fi 7突破了這一限制，允許單個STA同時占用多RU,，并且不同尺寸的RU可以進(jìn)行組合,。基于實現(xiàn)復(fù)雜度和頻譜資源利用效率的均衡,，也會做一些限制,，小型RU（<20MHz）只能與小型RU組合，大型RU(≥20MHz)只能與大型RU組合,，不能將小型RU與大型RU進(jìn)行組合,。

Preamble Puncturing

除Multi-RU技術(shù)外，另一個比較重要的是Preamble Puncturing技術(shù)擴展,。Preamble Puncturing在Wi-Fi 6中作為可選特性引入,，能夠讓寬帶信號利用不連續(xù)的頻譜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，提升頻譜利用效率,。在Wi-Fi 6中Preamble Puncturing可用情況僅有較少的幾種,，Wi-Fi 7一方面將其擴展到240MHz/320MHz帶寬；另一方面打孔機制更加靈活,。

2.3 多AP協(xié)同

目前多AP間的協(xié)同調(diào)度的方式主要有四個,，分別為CSR（Coordinated Spatial Reuse，協(xié)同空間重用）,、JXT（Joint Transmission,，聯(lián)合傳輸）、C-OFDMA（Coordinated Orthogonal Frequency-Division Multiple Access,，協(xié)同正交頻分多址）和CBF（Coordinated Beamforming,，協(xié)同波束賦形）。