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什么是 Wi-Fi 7,它将取代有线以太网吗?



新的 Wi-Fi 标准接连出现,以至于通常很难评估 Wi-Fi 5、Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E 之间的差异——所有这些都是商业产品中采用的标准。现在有了 Wi-Fi 7。


尽管预计 Wi-Fi 7 标准要到 2024 年才能最终确定,但中国网络设备供应商H3C 已经发布了它所说的 Wi-Fi 7 路由器。


什么是 Wi-Fi 7?

Wi-Fi 7 或 802.11be 是电气和电子工程师协会正在制定的下一个 Wi-Fi 标准,承诺速度高达 46Gbps,比 Wi-Fi 6 快近五倍,并减少延迟。Wi-Fi 7(也称为超高吞吐量)有望提供更高的频谱效率、更高的功率效率、更好的干扰缓解、更高的容量密度和更高的成本效率。 


Wi-Fi 7 是如何工作的?

就在您认为IEEE 工程师已经没有办法改进 Wi-Fi 时,他们提出了一些新的增强功能和技术组合,不仅可以提供增量提升,还可以显着提升性能并减少延迟


就是这样。


通道大小翻倍

Wi-Fi 7 将最大信道大小从 160MHz 增加到 320Mhz,从而使吞吐量立即翻倍。Wi-Fi 7 还提供了灵活性,因此网络可以运行在两组 160MHz 的通道或一个 320Mhz 的通道,具体取决于应用要求。


MU-MIMO 空间流的数量翻倍

Wi-Fi 7 将空间流的数量从 8 个增加到 16 个,这也使吞吐量翻了一番。多用户、多输入、多输出 (MU-MIMO) 技术将可用带宽分解为平等共享连接的独立流。MU-MIMO 减少了与尝试同时访问无线网络的多个端点相关的拥塞。此外,MU-MIMO 支持双向功能,因此路由器可以同时接收和发送数据。(在 Wi-Fi 5 中,MU-MIMO 仅限于下行传输。)


将 QAM 提高四倍

将二次幅度调制 (QAM) 从 1024-QAM 增加到 4096-QAM 有望使吞吐量增加 20%。这就是我们从 Wi-Fi 6 中的 9.6Mbps 到 Wi-Fi 7 中的 46Mbps 的方式。


多链路操作 (MLO)

借助 MLO,设备可以在所有可用频段(2.4Ghz、5Ghz 和 6Ghz)和通道上同时发送和接收。这可以提高性能、减少延迟并提高可靠性。数据流可以根据应用程序或设备要求预先分配给特定的通道,特别是在物联网或工业物联网环境中。或者,网络可以配置为实时动态选择拥塞最低的频段,并通过该信道发送数据。


多AP操作

在以前的 Wi-Fi 标准中,每个接入点在接受来自端点的连接请求以及将流量来回移动到该端点方面独立行事。多 AP 操作创建了一种网状配置,其中相邻 AP 可以协调工作以提高频谱和资源利用率。可以对多 AP 操作进行编程,以便一组 AP 形成一个子系统,其中可以紧密协调信道访问和传输调度。


时间敏感网络 (TSN)

Wi-Fi 7 支持 TSN,这是一种 IEEE 标准,有助于提供低延迟和更高的可靠性。TSN 技术最初旨在减少以太网中的缓冲、延迟和抖动,它使用时间调度来确保实时应用程序(例如 IoT 或 IIOT)的可靠数据包传输。


多RU

OFDMA(正交频分多址)通过将资源单元分配给各个客户端,使接入点能够同时与多个客户端通信。多 RU 通过确保流量避免对拥塞信道的干扰来提高频谱效率。


确定性低延迟

上述技术的组合将减少延迟,以便 Wi-Fi 7 可以支持 AR/VR 和 IoT 等实时应用程序。延迟也将更具确定性,这意味着它不会超过某个限制,这在某些不能容忍延迟变化很大的工业自动化应用中很重要。


Wi-Fi 7 的优势

虽然 Wi-Fi 5 在今天可能足以满足除带宽最密集的应用程序之外的所有应用程序,但假设无线流量负载将随着时间的推移继续增加,尤其是在组织接受数字化转型时。


曾经手动执行的业务流程正在进入数字世界,尤其是云。并且需要在无线网络上传输的数据量呈指数级增长。


数字化转型不仅仅意味着使用纸质文档执行特定功能的最终用户现在使用数字副本执行该功能。业务流程变得越来越复杂和相互关联。数据正在跨混合云环境移动。一个特定的业务功能可能跨越多个应用程序。数据密集型分析在整个企业中变得越来越普遍。视频协作平台已成为常态。


Wi-Fi 7 旨在适应因数字化转型而增加的流量,并支持需要确定性延迟、高可靠性和服务质量的特定应用程序。这些可能包括工业自动化、监控、远程控制、增强和虚拟现实以及视频应用。此外,Wi-Fi 7 和5G将在边缘计算场景、云架构和私有无线网络中协同工作。


Wi-Fi 7 会取代以太网吗?

在某些特定情况下,Wi-Fi 7 可以取代有线以太网,这将真正改变游戏规则。例如:全无线、完全不插电的办公室,特别是在 IT 人员不必在天花板上串线或将电缆连接到每个隔间或办公空间的新建环境中。


虽然 Wi-Fi 7 的最大理论速度为 46Gbps,但其他估计实际速度要低得多——大约 6Gbps——这仍然比千兆以太网快得多。


当然,在无线网络中,端点之间共享带宽,而千兆以太网可以为每个端点提供专用的千兆电路,所以这是另一个需要考虑的变量。话又说回来,无线网络可以使用多个天线和多个流,而 Wi-Fi 7 旨在支持多个接入点的网状连接,因此至少,分析其在您的环境中的真实性能既是必要的,也是极其重要的。复杂的。


台湾芯片制造商联发科公司副总裁兼总经理 Alan Hsu 表示:“Wi-Fi 7 的推出将标志着 Wi-Fi 首次成为超高带宽应用的真正有线/以太网替代品。 "


联发科于 2022 年 1 月进行了 Wi-Fi 7 技术的演示,该公司预测,即使在该标准有望获得批准之前,它也将在明年推出 Wi-Fi 7 芯片。高通等其他主要芯片制造商也在引领 Wi-Fi 7 充电,高通为 H3C 声称的 Wi-Fi 7 路由器提供芯片。


IDC 半导体集团副总裁 Mario Morales 表示:“Wi-Fi 7 在通道宽度、QAM 以及多链路操作 (MLO) 等新功能方面的进步将使 Wi-Fi 7 对包括旗舰智能手机在内的设备极具吸引力、个人电脑、消费设备以及零售和工业等垂直行业。”


但现在就 Wi-Fi 7 是否会真正取代以太网成为企业 LAN 连接的标准做出任何预测还为时过早。在纸面上,Wi-Fi 7 似乎在带宽、可靠性和安全性 (WPA3) 方面检查了所有选项。但惯性是一股强大的力量,与为 Wi-Fi 切换可预测、低维护的以太网相比,IT 团队可能有更紧迫的优先事项。


但是,在某些特定用例(例如物联网、工业自动化、新建分支机构/大型办公室或零售/工业场景)中,Wi-Fi 7 可以提供比以太网更快、更容易的部署。


由于许多 IT 部门已经在现有的以太网 LAN 之上添加了无线网络,以便为员工提供移动性,因此 Wi-Fi 和以太网可以在 Wi-Fi 是主要网络和以太网的情况下共存坚持作为备份。


据 Dell'Oro 集团称,尽管 Wi-Fi 7 的速度可能达到 46Gbps,但 2021 年 400 Gb 以太网设备(电缆、交换机)的出货量翻了一番。以太网路线图要求到 2030 年达到 800G 甚至 1 TB 的速度。因此,Wi-Fi 可能会在接入层与以太网竞争,但以太网仍然牢牢占据企业和超大规模数据中心。


由于符合标准的 Wi-Fi 7 预计将在 Wi-Fi 6E 三年后推出,因此组织需要仔细查看其更新周期以确定其升级路径:如果我们使用的是 Wi-Fi 5,应该我们跳到 Wi-Fi 6,跳到 Wi-Fi 6E,还是等待 Wi-Fi 7?如果我们已经承诺使用 Wi-Fi 6,我们是否应该坚持下去,仅在有关键业务需求时才升级到 Wi-Fi 7?


根据 IDC 对 2021 年企业 WLAN 市场的分析,Wi-Fi 6 占总出货量的 60%,而 Wi-Fi 5 销量占其余大部分,这意味着许多公司已经致力于 Wi-Fi 6 ,还有许多其他人仍在构建他们的 Wi-Fi 5 网络。


通往 Wi-Fi 7 之路

Wi-Fi 7 只是众多 Wi-Fi 标准中的最新一个,这些标准逐步实现了更快、更安全、更可靠的无线网络。以下是最新几款的简要说明。


Wi-Fi 5

Wi-Fi 5 于 2014 年问世,最高可达 3.5Gbps,对于家庭网络、分支机构和许多企业场景来说无疑是足够的。


Wi-Fi 6

Wi-Fi 6于 2019 年通过 Wi-Fi 联盟认证,提供 9.6Gbps 的最大理论吞吐速度,专为体育场、商场和大型办公室等密集环境而设计。它也可以有效地部署在物联网环境中。


Wi-Fi 6E

作为 Wi-Fi 6 的 2021 年扩展,Wi-Fi 6E提供相同的速度,但利用 6Ghz 频段中以前不可用的无线频谱来提供更好的性能,因为没有来自竞争相同带宽的现有应用程序的干扰。6E 适用于虚拟或增强现实以及 4G/8G 视频等新兴应用。

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