WiFi 7 (Wi-Fi 7) je štandard Wi-Fi novej generácie. V súlade s IEEE 802.11 bude vydaný nový revidovaný štandard IEEE 802.11be – Extrémne vysoká priepustnosť (EHT).
Wi-Fi 7 zavádza technológie ako šírka pásma 320 MHz, 4096-QAM, Multi-RU, viaclinková prevádzka, vylepšené MU-MIMO a spolupráca viacerých prístupových bodov na základe Wi-Fi 6, vďaka čomu je Wi-Fi 7 výkonnejšia ako Wi-Fi 7. Pretože Wi-Fi 6 poskytne vyššie rýchlosti prenosu dát a nižšiu latenciu, očakáva sa, že Wi-Fi 7 bude podporovať priepustnosť až 30 Gb/s, čo je približne trikrát viac ako Wi-Fi 6.
Nové funkcie podporované Wi-Fi 7
- Podpora maximálnej šírky pásma 320 MHz
- Podpora mechanizmu Multi-RU
- Zavedenie modulačnej technológie vyššieho rádu 4096-QAM
- Zavedenie viacprvkového mechanizmu Multi-Link
- Podpora viacerých dátových tokov, vylepšenie funkcie MIMO
- Podpora kooperatívneho plánovania medzi viacerými prístupovými bodmi
- Aplikačné scenáre Wi-Fi 7
1. Prečo Wi-Fi 7?
S rozvojom technológie WLAN sa rodiny a podniky čoraz viac spoliehajú na Wi-Fi ako hlavný prostriedok prístupu k sieti. V posledných rokoch majú nové aplikácie vyššie požiadavky na priepustnosť a oneskorenie, ako napríklad 4K a 8K video (prenosová rýchlosť môže dosiahnuť 20 Gbps), VR/AR, hry (požiadavka na oneskorenie je menšia ako 5 ms), vzdialená kancelária a online videokonferencie a cloud computing atď. Hoci sa najnovšia verzia Wi-Fi 6 zameriava na používateľskú skúsenosť vo vysokohustotných scenároch, stále nedokáže úplne splniť vyššie uvedené vyššie požiadavky na priepustnosť a latenciu. (Vitajte a venujte pozornosť oficiálnemu účtu: sieťový inžinier Aaron)
Za týmto účelom sa organizácia pre štandard IEEE 802.11 chystá vydať nový revidovaný štandard IEEE 802.11be EHT, konkrétne Wi-Fi 7.
2. Čas vydania Wi-Fi 7
Pracovná skupina IEEE 802.11be EHT bola založená v máji 2019 a vývoj štandardu 802.11be (Wi-Fi 7) stále prebieha. Celý protokolový štandard bude vydaný v dvoch verziách, pričom sa očakáva, že prvá verzia verzie 1 bude vydaná v roku 2021. Návrh verzie 1.0 by mal byť vydaný do konca roka 2022. Začiatok vydania verzie 2 sa očakáva začiatkom roka 2022 a dokončenie vydania štandardu do konca roka 2024.
3. Wi-Fi 7 vs. Wi-Fi 6
Wi-Fi 7, založená na štandarde Wi-Fi 6, prináša mnoho nových technológií, ktoré sa prejavujú najmä v:
4. Nové funkcie podporované Wi-Fi 7
Cieľom protokolu Wi-Fi 7 je zvýšiť priepustnosť siete WLAN na 30 Gb/s a poskytnúť záruky prístupu s nízkou latenciou. Na dosiahnutie tohto cieľa boli v celom protokole vykonané zodpovedajúce zmeny na vrstve PHY a vrstve MAC. V porovnaní s protokolom Wi-Fi 6 sú hlavné technické zmeny, ktoré protokol Wi-Fi 7 priniesol, nasledovné:
Podpora maximálnej šírky pásma 320 MHz
Bezlicenčné spektrum vo frekvenčných pásmach 2,4 GHz a 5 GHz je obmedzené a preplnené. Keď existujúce Wi-Fi siete prevádzkujú nové aplikácie, ako napríklad VR/AR, nevyhnutne sa stretnú s problémom nízkej kvality služieb (QoS). Aby sa dosiahol cieľ maximálnej priepustnosti najmenej 30 Gb/s, Wi-Fi 7 bude naďalej zavádzať frekvenčné pásmo 6 GHz a pridávať nové režimy šírky pásma vrátane kontinuálneho 240 MHz, nespojitého 160 + 80 MHz, kontinuálneho 320 MHz a nespojitého 160 + 160 MHz. (Vitajte a venujte pozornosť oficiálnemu účtu: sieťový inžinier Aaron)
Podpora mechanizmu Multi-RU
V sieti Wi-Fi 6 môže každý používateľ odosielať alebo prijímať rámce iba na pridelenej konkrétnej RU, čo výrazne obmedzuje flexibilitu plánovania spektrálnych zdrojov. Na vyriešenie tohto problému a ďalšie zlepšenie efektívnosti spektra definuje Wi-Fi 7 mechanizmus, ktorý umožňuje prideliť viacero RU jednému používateľovi. Samozrejme, aby sa vyvážila zložitosť implementácie a využitie spektra, protokol stanovil určité obmedzenia týkajúce sa kombinácie RU, a to: malé RU (RU menšie ako 242 tónov) je možné kombinovať iba s malými RU a veľké RU (RU väčšie alebo rovné 242 tónom) je možné kombinovať iba s veľkými RU a malé RU a veľké RU sa nesmú miešať.
Zavedenie modulačnej technológie vyššieho rádu 4096-QAM
Najvyššia modulačná metódaWi-Fi 6je 1024-QAM, v ktorom modulačné symboly nesú 10 bitov. Pre ďalšie zvýšenie rýchlosti Wi-Fi 7 zavedie 4096-QAM, takže modulačné symboly nesú 12 bitov. Pri rovnakom kódovaní môže 4096-QAM Wi-Fi 7 dosiahnuť 20 % zvýšenie rýchlosti v porovnaní s 1024-QAM Wi-Fi 6. (Vitajte a venujte pozornosť oficiálnemu účtu: sieťový inžinier Aaron)
Zavedenie viacprvkového mechanizmu Multi-Link
Aby sa dosiahlo efektívne využitie všetkých dostupných zdrojov spektra, je naliehavo potrebné zaviesť nové mechanizmy správy spektra, koordinácie a prenosu na pásmach 2,4 GHz, 5 GHz a 6 GHz. Pracovná skupina definovala technológie súvisiace s viaclinkovou agregáciou, najmä vrátane architektúry MAC vylepšenej viaclinkovej agregácie, viaclinkového prístupu ku kanálom, viaclinkového prenosu a ďalších súvisiacich technológií.
Podpora viacerých dátových tokov, vylepšenie funkcie MIMO
V sieti Wi-Fi 7 sa počet priestorových streamov zvýšil z 8 na 16 v sieti Wi-Fi 6, čo teoreticky môže viac ako zdvojnásobiť fyzickú prenosovú rýchlosť. Podpora väčšieho počtu dátových streamov prinesie aj výkonnejšie funkcie – distribuované MIMO, čo znamená, že 16 dátových streamov môže poskytovať nie jeden prístupový bod, ale viacero prístupových bodov súčasne, čo znamená, že na fungovanie je potrebné, aby viacero prístupových bodov navzájom spolupracovalo.
Podpora kooperatívneho plánovania medzi viacerými prístupovými bodmi
V súčasnosti v rámci protokolu 802.11 medzi prístupovými bodmi (AP) neexistuje veľká spolupráca. Bežné funkcie WLAN, ako je automatické ladenie a inteligentný roaming, sú funkcie definované dodávateľom. Účelom spolupráce medzi AP je iba optimalizácia výberu kanálov, úprava zaťaženia medzi AP atď., aby sa dosiahol cieľ efektívneho využitia a vyváženého prideľovania rádiofrekvenčných zdrojov. Koordinované plánovanie medzi viacerými AP v sieti Wi-Fi 7, vrátane koordinovaného plánovania medzi bunkami v časovej a frekvenčnej doméne, koordinácie interferencie medzi bunkami a distribuovaného MIMO, môže účinne znížiť interferenciu medzi AP a výrazne zlepšiť využitie zdrojov rádiového rozhrania.
Existuje mnoho spôsobov, ako koordinovať plánovanie medzi viacerými prístupovými bodmi, vrátane C-OFDMA (koordinovaný ortogonálny frekvenčne delený viacnásobný prístup), CSR (koordinované priestorové opätovné použitie), CBF (koordinované formovanie lúča) a JXT (spoločný prenos).
5. Aplikačné scenáre Wi-Fi 7
Nové funkcie, ktoré prináša Wi-Fi 7, výrazne zvýšia rýchlosť prenosu dát a poskytnú nižšiu latenciu, pričom tieto výhody budú užitočnejšie pre vznikajúce aplikácie, a to nasledovne:
- Stream videa
- Video/hlasové konferencie
- Bezdrôtové hranie
- Spolupráca v reálnom čase
- Cloudové/edge výpočty
- Priemyselný internet vecí
- Pohlcujúca rozšírená/virtuálna realita
- interaktívna telemedicína
Čas uverejnenia: 20. februára 2023