Wi-Fi 7 蓄勢待發

                  2022-09-13 12:13:45 來源:EETOP

                  隨著包括增強現實 (AR)、虛擬現實 (VR) 和在線游戲在內的新興視頻應用,多媒體交付的吞吐量要求將不斷增長,并遠遠超出 WLAN(無線局域網)標準的能力:Wi- Fi 6。

                  為滿足這些新興需求,IEEE 802.11 將發布新標準 IEEE 802.11be,也稱為Wi-Fi 7。截至目前,Wi-Fi 7 處于草案階段,據報道,Wi-Fi聯盟早在 7 月就發布了 Wi-Fi 7 規范的草案 2.0。

                  在本文中,我們將回顧 Wi-Fi 的歷史,解釋 Wi-Fi 7 中的內容,并了解芯片供應商針對 Wi-Fi 7 的發展。

                  從 CSMA 到 OFDMA

                  自 1997 年首次發布 Wi-Fi 以來,標準不斷發展,為用戶帶來更快的速度和更高的頻譜效率。早期的 Wi-Fi 標準使用載波偵聽多路訪問 (CSMA) 協議,其中在開始數據傳輸之前檢查通道的流量。然后是正交頻分復用 (OFDM) 協議,其中數據包含在多個載波頻率上。

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                  Wi-Fi 7 之前的無線網絡版本

                  Wi-Fi 5 通過提供每秒千兆位數據速率來加速 Wi-Fi 標準。它包括100 MHz的更寬帶寬、更多的MIMO空間流以及高達256 QAM的高密度調制(正交幅度調制)。它的繼任者Wi-Fi 6 / 6E通過利用OFDMA協議提供了四倍的可擴展性。

                  OFDMA 將傳輸數據包組合在一起,并將它們同時發送到多個端點。它將網絡吞吐量提高了三倍。得益于 1024 QAM 高密度調制,它還具有更高的安全性和降低 75% 的延遲。

                  W-Fi 6E采用了多項新技術。Wi-Fi 7將使用其中一些技術和新的技術來充分利用新的6 GHz頻譜。它結合了多種技術,如自動頻率協調,多鏈路操作和4K QAM,以增加無線功能、減少延遲并使Wi-Fi更加靈活和響應用戶。

                  自動頻率協調 (AFC) 

                  如前所述,Wi-Fi 7利用了Wi-Fi 6E中首次亮相的一些技術,AFC就是這些技術之一。Wi-Fi 6E 和Wi-Fi 7 進入 6 GHz 頻段。然而,氣象雷達系統和射電天文學家也依賴于這個頻段。

                  AFC 通過在不干擾其他系統的頻帶中傳輸,使 WLAN 可以圍繞現有用戶運行。當附近沒有其他系統使用此頻譜時,它還會增加系統的吞吐量。

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                  多個資源單元分配。圖片由英特爾提供

                  為了實現這種頻率協調,IEEE 802.11ax 支持通過刺穿操作信道向用戶分配資源單元 (RU)。在Wi-Fi 6中,每個用戶都被分配到一個特定的RU來發送和接收數據幀,這限制了頻譜的靈活性。Wi-Fi 7通過為每個用戶分配多個RU來解決此問題,從而提高頻譜效率。

                  多鏈路操作 (MLO)

                  MLO利用了這樣一個事實,即Wi-Fi現有的5 GHz頻段和新的6 GHz頻段相對更接近。此功能將允許設備同時連接到兩個通道以發送和接收數據。這兩個通道也可以串聯使用,這意味著如果連接速度較慢,數據通信可以在另一個通道中進行。

                  MLO以及在MAC(媒體訪問控制)和網絡物理層上運行的功能將有助于將Wi-Fi 7延遲降至10毫秒以下。

                  MLO 具有顯著提高吞吐量的潛力,但它也需要更多可能的相位和幅度組合,以對應不同的二進制數據序列。因此,Wi-Fi 7 使用 4096 QAM,一種每符號傳輸 12 位的調制方案。也就是說,它一次可以疊加4096個信號。

                  向 Wi-Fi 7 的轉變

                  根據韓國 IT News 的一篇文章,英特爾最近在 7 月的亞太區新聞發布會上宣布了其計劃在 2024 年將 Wi-Fi 7 商業化,其頻率帶寬是 Wi-Fi 6 的兩倍。英特爾報告稱,下一代 WLAN 標準的處理速度是 5.8 Gbps 的 2.4 倍,并且在轉換數據時支持最高 36 Gbps 的速度。 

                  英特爾表示,它預測 Wi-Fi 7 將推動包括游戲、AR、VR 和機器人技術在內的技術進步。最終標準正在考慮 Wi-Fi 7 的幾個附加功能。在韓國 IT 新聞的文章中,英特爾無線解決方案事業部副總裁兼總經理指出,距離 802.11be 的最終發布還有一年多的時間??紤]到這一點,“我們仍有機會進一步提高處理速度,”他說。不過,高通和聯發科已經準備發布基于 Wi-Fi 7 的產品。

                  現有Wi-Fi 7 芯片方案

                  隨著 Wi-Fi 7 的出現,一些芯片供應商已經開始推出支持新 Wi-Fi 規范的解決方案。

                  聯發科完整的 Wi-Fi 7 平臺

                  5 月下旬,聯發科發布了 Filogic 880 和 Filogic 380 Wi-Fi 7 平臺,用于電子領域的高帶寬應用。Filogic 880將 Wi-Fi 7 接入點與先進的主機處理器和網絡處理單元相結合,以支持 Wi-Fi、以太網和數據包處理性能。

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                  MediaTek 的 Filogic 880 和 Filogic 380 Wi-Fi 7 設備針對高帶寬應用。

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                  同時,Filogic 380是一款單芯片 6 nm Wi-Fi 7 和藍牙 5.3 解決方案,用于優化連接。它支持 Wi-Fi 技術,例如 MLO、多 RU 和 4K QAM。此外,它還具有每通道高達 5 Gbps 的數據速度和雙 2x2 無線電,可實現雙基同步操作。

                  高通的 Wi-Fi 射頻前端模塊

                  今年 6 月,Qualcomm Technologies發布了針對 Wi-Fi 和藍牙應用的新RFFE(射頻前端)模塊。這些模塊專為智能手機、汽車技術、計算機、可穿戴設備、物聯網 (IoT) 等而設計。

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                  Qualcomm 的射頻前端 (RFFE) 將功率放大器 (PA)、低噪聲放大器 (LNA)、濾波器和開關集成在一個模塊中。

                  高通表示,其 Wi-Fi RFFE 模塊由雙工器、雙工器、提取器和聲學濾波器等重要組件組成,用于調節信號以實現最佳無線傳輸。這些產品補充了 Qualcomm ultraBAWultraSAW濾波器技術,提高了其射頻性能,幫助 OEM 輕松開發節能無線解決方案。

                  Wi-Fi 7 蓄勢待發

                  如果從Wi-Fi的歷史中可以吸取任何教訓,那就是這些協議需要時間才能從規范開發轉向技術開發,然后最終轉向產品開發。由于在這個有利可圖的細分市場中,風險始終很高,芯片、路由器和其他設備的工程工作必須開始與規范工作并行進行,顯然,Wi-Fi 7正在全力以赴,蓄勢待發。

                  原文:

                  https://www.allaboutcircuits.com/news/wi-fi-7-solutions-gear-up-for-next-gen-system-designs/

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