在高通4月份最新公布的2022財(cái)年第二季度財(cái)報(bào)中，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的112億美元營(yíng)收，其中包括Wi-Fi業(yè)務(wù)在內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)板塊有著61%的增長(zhǎng)。  Y14esmc

5月4日，高通宣布推出支持Wi-Fi 7網(wǎng)絡(luò)的第三代高通專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)品組合，據(jù)高通自己介紹，其第三代專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是目前全球性能最高的商用Wi-Fi 7網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，它為用戶和行業(yè)帶來(lái)更強(qiáng)的Wi-Fi連接方案。Y14esmc

隨著WLAN技術(shù)的發(fā)展，家庭、企業(yè)等越來(lái)越依賴Wi-Fi，并將其作為接入網(wǎng)絡(luò)的主要手段。近年來(lái)出現(xiàn)的新型應(yīng)用對(duì)吞吐率和延遲要求更高，比如4K和8K視頻、VR/AR、高分辨率游戲、遠(yuǎn)程辦公、在線視頻會(huì)議和云計(jì)算等。因此，Wi-Fi7應(yīng)運(yùn)而生。Y14esmc

Wi-Fi關(guān)鍵技術(shù)

Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)可以有效地感知外界環(huán)境出現(xiàn)的變化，進(jìn)而更深次的進(jìn)行理解與學(xué)習(xí)，高效調(diào)整與配置通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的相關(guān)資源，以此來(lái)迎合外界環(huán)境發(fā)生的轉(zhuǎn)變。通過(guò)充分借鑒Wi-Fi認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，既能解決頻譜日漸增長(zhǎng)的需求和有限頻譜資源之間的沖突，還能將頻譜資源緊缺的問(wèn)題進(jìn)行有效地解決，促使頻譜應(yīng)用效率的合理提高。Y14esmc

頻譜共享Y14esmc

頻譜共享可借助于管理干擾項(xiàng)讓用戶最大化提升對(duì)頻譜的應(yīng)用概率。頻譜可從不同層面進(jìn)行分類，依據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架劃分成分布式與集中式。Y14esmc

頻譜感知Y14esmc

在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，頻譜感知作為核心的技術(shù)之一，此種技術(shù)可以通過(guò)頻譜空洞、時(shí)域、發(fā)現(xiàn)頻域?yàn)閺V大用戶供應(yīng)有價(jià)值的頻譜?？勺灾鳈z測(cè)主用戶的信號(hào)方法包含三大種類，即檢測(cè)循環(huán)平穩(wěn)特征、檢測(cè)匹配濾波器、檢測(cè)能量。Y14esmc

動(dòng)態(tài)接入Y14esmc

在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)既能分成開(kāi)放式共享形式、多層接入形式、動(dòng)態(tài)專項(xiàng)應(yīng)用的模式。其中專用動(dòng)態(tài)模式中主用戶能夠完全支配頻譜，同時(shí)還能隨意選擇技術(shù)與服務(wù)方式。開(kāi)放式共享模式能夠共享多樣化的系統(tǒng)，并且他們相互之間不存在任何干擾。Y14esmc

Wi-Fi的發(fā)展

Wi-Fi聯(lián)盟成立于1999年，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，2018年底，Wi-Fi聯(lián)盟宣布改變Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的命名方式，將不再采用電子工程專業(yè)名詞，取而代之的是最新的Wi-FiX，比如Wi-Fi 6。Y14esmc

2009年，802.11n的發(fā)布，也就是Wi-Fi 4的問(wèn)世是行業(yè)的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，Wi-Fi 4將傳輸速率從54 Mbit/s變?yōu)樽罡?00 Mbit/s，引入了MIMO技術(shù)，同時(shí)支持2.4Ghz與5Ghz雙頻段。Y14esmc

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2013年Wi-Fi 5（802.11ac）技術(shù)正式通過(guò)，引入了MU-MIMO技術(shù)，只在5G頻段工作，速度可以達(dá)到6.9Gbps。Y14esmc

2019年Wi-Fi 6（802.11ax）引入了OFDMA技術(shù)，速度可以達(dá)到14Gbps。Y14esmc

2021年Wi-Fi 6E（802.11ax）新增了6GHz的頻段增加1200MHz頻譜資源，支持2.4GHz、5GHz和6GHz三個(gè)頻段。Y14esmc

2022年Wi-Fi 7將引入CMU-MIMO技術(shù)最多可支持16條數(shù)據(jù)流，可以處理至少30Gbps，可能高達(dá)40Gbps。其次Wi-Fi 7除了支持傳統(tǒng)的2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段，還將新增支持6GHz頻段，并且三個(gè)頻段能同時(shí)工作。Y14esmc

身懷絕技的Wi-Fi 7

Wi-Fi 7協(xié)議的目標(biāo)是將WLAN網(wǎng)絡(luò)的吞吐率提升到30Gbps，并且提供低時(shí)延的接入保障。為了滿足這個(gè)目標(biāo)，整個(gè)協(xié)議在PHY層和MAC層都做了相應(yīng)的改變。相對(duì)于Wi-Fi 6協(xié)議，Wi-Fi 7協(xié)議帶來(lái)的主要技術(shù)變革點(diǎn)如下：Y14esmc

支持最大320MHz帶寬Y14esmc

2.4GHz和5GHz頻段免授權(quán)頻譜有限且擁擠，現(xiàn)有Wi-Fi在運(yùn)行VR/AR等新興應(yīng)用時(shí)，不可避免地會(huì)遇到QoS低的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)最大吞吐量不低于30Gbps的目標(biāo)，Wi-Fi 7將繼續(xù)引入6GHz頻段，并增加新的帶寬模式，包括連續(xù)240MHz，非連續(xù)160+80MHz，連續(xù)320MHz和非連續(xù)160+160MHz。Wi-Fi 7可以提供超過(guò)40Gbps的峰值速率，比Wi-Fi 6E高出4倍。Y14esmc

支持Multi-RU機(jī)制Y14esmc

在Wi-Fi 6中，每個(gè)用戶只能在分配到的特定RU上發(fā)送或接收幀，大大限制了頻譜資源調(diào)度的靈活性。為解決該問(wèn)題，進(jìn)一步提升頻譜效率，Wi-Fi 7中定義了允許將多個(gè)RU分配給單用戶的機(jī)制。當(dāng)然，為了平衡實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和頻譜的利用率，協(xié)議中對(duì)RU的組合做了一定的限制，即：小規(guī)格RU（小于242-Tone的RU）只能與小規(guī)格RU合并，大規(guī)格RU（大于等于242-Tone的RU）只能與大規(guī)格RU合并，不允許小規(guī)格RU和大規(guī)格RU混合使用。Y14esmc

引入更高階的4096-QAM調(diào)制技術(shù)Y14esmc

Wi-Fi 6的最高調(diào)制方式是1024-QAM，其中調(diào)制符號(hào)承載10bits。為了進(jìn)一步提升速率，Wi-Fi 7將會(huì)引入4096-QAM，使得調(diào)制符號(hào)承載12bit。在相同的編碼下，Wi-Fi 7的4096-QAM比Wi-Fi 6的1024-QAM可以獲得20%的速率提升。Y14esmc

引入Multi-Link多鏈路機(jī)制Y14esmc

為了實(shí)現(xiàn)所有可用頻譜資源的高效利用，迫切需要在2.4GHz、5GHz和6GHz上建立新的頻譜管理、協(xié)調(diào)和傳輸機(jī)制。工作組定義了多鏈路聚合相關(guān)的技術(shù)，主要包括增強(qiáng)型多鏈路聚合的MAC架構(gòu)、多鏈路信道接入和多鏈路傳輸?shù)认嚓P(guān)技術(shù)。Y14esmc

支持更多的數(shù)據(jù)流，MIMO功能增強(qiáng)Y14esmc

在Wi-Fi 7中，空間流的數(shù)從Wi-Fi 6的8個(gè)增加到16個(gè)，理論上可以將物理傳輸速率提升兩倍以上。支持更多的數(shù)據(jù)流也將會(huì)帶來(lái)更強(qiáng)大的特性——分布式MIMO，意為16條數(shù)據(jù)流可以不由一個(gè)接入點(diǎn)提供，而是由多個(gè)接入點(diǎn)同時(shí)提供，這意味著多個(gè)AP之間需要相互協(xié)同進(jìn)行工作。Y14esmc

支持多AP間的協(xié)同調(diào)度Y14esmc

目前在802.11的協(xié)議框架內(nèi)，AP之間實(shí)際上是沒(méi)有太多協(xié)作的關(guān)系。自動(dòng)調(diào)優(yōu)、智能漫游等常見(jiàn)的WLAN功能都屬于廠商自定義的特性。AP間協(xié)作的目的也僅是優(yōu)化信道選擇，調(diào)整AP間負(fù)載等，以實(shí)現(xiàn)射頻資源高效利用、均衡分配的目的。Wi-Fi 7中的多AP間的協(xié)同調(diào)度，包括小區(qū)間的在時(shí)域和頻域的協(xié)調(diào)規(guī)劃，小區(qū)間的干擾協(xié)調(diào)，以及分布式MIMO，可以有效降低AP之間的干擾，極大的提升空口資源的利用率。Y14esmc

Wi-Fi的頻譜需求

Wi-Fi需要足夠帶寬的連續(xù)頻譜，以提供更寬的信道，這是支持越來(lái)越多的帶寬密集型應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)最大無(wú)線效益所必需的。Y14esmc

在今年年初正式商用推廣的Wi-Fi 6增強(qiáng)版本W(wǎng)i-Fi 6E就將Wi-Fi 6從原有2.4GHz和5GHz載波頻段擴(kuò)充到支持6GHz載波頻段Y14esmc

近年來(lái)蜂窩通信陣營(yíng)和Wi-Fi陣營(yíng)針對(duì)這一資源展開(kāi)爭(zhēng)奪，而頻譜資源作為各個(gè)國(guó)家掌握的公共資源，還需要各國(guó)政策來(lái)明確頻段的用途，因而頻譜的政策就成為關(guān)鍵點(diǎn)。Y14esmc

早在2019年世界無(wú)線電通信大會(huì)上，中國(guó)代表團(tuán)就在大力推動(dòng)將5925-7125 MHz的IMT（國(guó)際移動(dòng)通信系統(tǒng)）標(biāo)注立項(xiàng)作為2023年世界無(wú)線電通信大會(huì)的新議題。最終，大會(huì)決定將6425-7125MHz頻段新增IMT（5G或6G）使用標(biāo)注列入2023年世界無(wú)線電通信大會(huì)議題，對(duì)6425-7025MHz成為區(qū)域性IMT新頻段和7025-7125MHz成為全球性IMT新頻段進(jìn)行立項(xiàng)研究。Y14esmc

6GHz頻譜新增IMT使用劃分的成功立項(xiàng)，意味著6GHz頻段將成為IMT（5G或6G）全球潛在新增頻段，未來(lái)各國(guó)將在頻譜政策上會(huì)優(yōu)先考慮將該頻段授予5G和6G。當(dāng)然，目前多個(gè)國(guó)家已將6425-7125MHz頻段分配給移動(dòng)通信做了保留，也符合未來(lái)6GHz頻段用于移動(dòng)通信的潛在要求。Y14esmc

從目前的情況來(lái)看，6425-7125MHz頻段在我國(guó)用于5G和6G的概率很大，那么焦點(diǎn)就在于非授權(quán)頻段政策是否能擴(kuò)展至5925-6425MHz頻段，若這一頻段劃分為非授權(quán)頻段，則給Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7在國(guó)內(nèi)規(guī)?；逃娩伷降缆?。然而，若這一頻段也劃分為授權(quán)頻段，則Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7未來(lái)在國(guó)內(nèi)商用前景就非常不明朗。Y14esmc

目前，Wi-Fi在2.4GHz和5GHz頻段已非常擁擠，急需擴(kuò)大頻段范圍，而Wi-Fi在國(guó)內(nèi)可用頻段資源更少。根據(jù)最新發(fā)布的《工業(yè)和信息化部關(guān)于加強(qiáng)和規(guī)范2400MHz、5100MHz和5800MHz頻段無(wú)線電管理有關(guān)事宜的通知》，Wi-Fi可用頻段資源主要包括以下范圍：Y14esmc

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Wi-Fi已成為我們?nèi)粘Ｉ畹?ldquo;剛需”，Wi-Fi也在不斷演進(jìn)中，Wi-Fi 7更是能到達(dá)30Gbps的峰值速率。然而Wi-Fi 7對(duì)于無(wú)線電頻譜的需求使其和5G/6G移動(dòng)通信開(kāi)始了正面核心資源的爭(zhēng)奪，美國(guó)運(yùn)營(yíng)商也正是因?yàn)橹蓄l段頻譜的限制暫停了5G部署，頻譜已經(jīng)成為無(wú)線通信“卡脖子”的核心資源。未來(lái)，Wi-Fi 7在國(guó)內(nèi)的命運(yùn)如何，國(guó)內(nèi)頻譜政策至關(guān)重要。Y14esmc

中國(guó)政府發(fā)布的多部重要產(chǎn)業(yè)規(guī)劃均對(duì)無(wú)線通信、無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)提出相關(guān)發(fā)展要求及指引，有力推動(dòng)Wi-Fi行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。Y14esmc

芯片廠商搶奪先機(jī)

面對(duì)未來(lái)可見(jiàn)的藍(lán)海市場(chǎng)，Wi-Fi芯片頭部廠商自然要搶奪先機(jī)，2022年以來(lái)，博通、高通、聯(lián)發(fā)科三家大廠接連發(fā)布了Wi-Fi 7主控芯片又或者展示了其相關(guān)技術(shù)。Y14esmc

博通：博通是第一家宣布完整的Wi-Fi 7產(chǎn)品組合的供應(yīng)商，4月，博通推出了首款Wi-Fi 7 SoC，稱為BCM4916，采用了四核心的Armv8處理器，擁有64KB的L1緩存和1MB的L2緩存，能夠提供24DMIPS的性能。該SoC支持DDR3和DDR4內(nèi)存，以及2.5Gbps和10Gbps網(wǎng)絡(luò)接口，并提供了USB3.2接口。Y14esmc

此外，博通還發(fā)布了其Wi-Fi 7生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品組合，包括用于消費(fèi)產(chǎn)品的BCM6726和BCM67263，用于企業(yè)產(chǎn)品的BCM43740和BCM73720，以及用于移動(dòng)設(shè)備的BCM4398。其中BCM6726支持2.4、5和6GHz頻段，BCM67263僅支持6GHz頻段。目前，在Wi-Fi 7領(lǐng)域，博通正在為主要客戶提供樣品。Y14esmc

高通：今年2月底，高通推出全球首款Wi-Fi 7芯片“FastConnect 7800”。FastConnect 7800完整支持Wi-Fi 7的所有特性，支持2.4GHz、5GHz、6GHz三大頻段，支持高頻多連接并發(fā)技術(shù)、4路雙頻并特性拓展至高頻段、4K QAM調(diào)制技術(shù)，峰值傳輸速度可達(dá)5.8Gbps，比前代提升多達(dá)60％，并支持低于2ms的時(shí)延。Y14esmc

高通宣稱，相比前代產(chǎn)品，可提供50％的功耗降低、2倍的配對(duì)速度提升、2倍的信號(hào)接受范圍擴(kuò)大。Y14esmc

目前，F(xiàn)astConnect 7800現(xiàn)已出樣，預(yù)計(jì)今年下半年投入商用，首批客戶包括宏碁、華碩、榮耀、Meta(Facebook)、OPPO、騰訊、vivo、小米等。Y14esmc

聯(lián)發(fā)科：今年1月，聯(lián)發(fā)科進(jìn)行了全球首個(gè)Wi-Fi 7現(xiàn)場(chǎng)演示。據(jù)悉，相比于Wi-Fi 6的160MHZ信道，聯(lián)發(fā)科Wi-Fi 7可通過(guò)320MHz信道和4K正交幅度調(diào)制（QAM）技術(shù)，在使用相同數(shù)量天線的條件下，傳輸速度比Wi-Fi 6快2.4倍，峰值速度完全可以達(dá)到IEEE 802.11be定義的30Gbps。Y14esmc

此外，聯(lián)發(fā)科的Wi-Fi 7還將支持2.4G、5G、6G多個(gè)Wi-Fi頻段，利用多鏈路操作（MLO）技術(shù)同時(shí)聚合不同頻段上的多個(gè)信道，降低延時(shí)，滿足不同設(shè)備、場(chǎng)景的網(wǎng)速鏈接需求，擁有多用戶資源單元（MRU）功能來(lái)降低和避免信號(hào)干擾，滿足多人同時(shí)、高速連接。Y14esmc

聯(lián)發(fā)科透露，采用Wi-Fi 7技術(shù)的產(chǎn)品預(yù)計(jì)2023年上市。除了Wi-Fi主控芯片外，不同的Wi-Fi技術(shù)對(duì)于射頻產(chǎn)品的要求也不一樣，自Wi-Fi 5標(biāo)準(zhǔn)之后，Wi-Fi射頻前端芯片逐漸外置出來(lái)，越往前走，對(duì)射頻前端的要求就越高，對(duì)工藝的要求也越高。包括Qorvo等在內(nèi)的廠商也已開(kāi)始加強(qiáng)Wi-Fi 7芯片前端模塊（FEM）的部署。Y14esmc

華為：根據(jù)華為官網(wǎng)消息顯示，新的一代Wi-Fi 7即將于2022年登場(chǎng)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，投入商用可能還需要幾年。Y14esmc

此外，在中國(guó)芯片廠商中，樂(lè)鑫科技在Wi-Fi MCU芯片方面逐漸積累優(yōu)勢(shì)，華為在AX3 Wi-Fi路由器中應(yīng)用其自研的凌霄系列芯片，雖然和海外頭部廠商相比仍有較大差距，但是中國(guó)廠商正在加快步伐快速追趕，相信很快就能有所成果。Y14esmc

小結(jié)

Wi-Fi芯片市場(chǎng)集中度高，從年初至今，Wi-Fi領(lǐng)域不斷對(duì)外釋出Wi-Fi7產(chǎn)品技術(shù)信息。但業(yè)界人士指出，Wi-Fi7規(guī)格至少要到2024年才會(huì)量產(chǎn)進(jìn)入市場(chǎng)，但若要真正取代Wi-Fi 6成為市場(chǎng)主力規(guī)格，則更得等到2025到2026年。Y14esmc