wifi7有哪些新特性？看这份文档

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这是H3C发布的关于wifi7的介绍文档。

回顾802.11协议发展历程，初版802.11协议速率仅为2Mbps。802.11b使用新的编码形式，将速率提升到11Mbps。802.11a利用新的5GHz频段，引入OFDM技术并采用64-QAM调制将无线速率提升到54Mbps。802.11g 将802.11a 的技术同步推广到 2.4GHz 频段，2.4GHz频段也能到达 54Mbps 的速率。802.11n 时代，MIMO 作为一项重大技术被引入 WLAN 协议，同时采用更宽的 40MHz带宽，将WLAN速率提升到了600Mbps。802.11ac继续技术演进，最大可用256-QAM调制，最大支持160MHz带宽，将速率提升10余倍至6.9Gbps，同时为提升多用户使用体验，引入了MU-MIMO技术。802.11ax在前者基础上，作为一个更高效的网络，引入OFDMA技术，同步采用1024-QAM调制，传输速率达到9.6Gbps，相较于初始版本协议速率已提升近万倍。伴随VR/AR、4K/8K视频、元宇宙、云游戏、云计算等应用的发展，对于网络有着更高速率、更低时延、更多并发、更安全、更可靠和更节能的需求，现有协议渐渐已无法满足需求。为了应对这些新的挑战，2019年5月，IEEE802.11be EHT工作组正式成立，从网络吞吐、干扰抑制、频谱效率和时延优化等多个维度对当前标准进行优化提升，制定了Wi-Fi 7 标准。Wi-Fi 7 标准即 IEEE 802.11be，将分成两个Release版本进行发布，Release1目前已完成草案Draft1.3，预计在2022 年底发布标准；Release2预计在2022年启动，并且在2024年完成标准发布

参数对比

物理层支持320Mhz带宽

4096-QAM调制

Wi-Fi 6 采用最高1024-QAM调制，每个符号承载10bit信息；随着硬件调制解调能力的不断提升， Wi-Fi 7 将采用最高4096-QAM调制，每个符号承载12bit信息，因此相对于Wi-Fi 6来说，Wi-Fi 7 的信息承载量会提升20%

MIMO 16X16

Wi-Fi 6 最多能够支持MIMO 8×8，Wi-Fi 7将传输的空间流数进一步提升，支持MIMO 16×16。提升后，Wi-Fi 7理论传输数率相比Wi-Fi 6会直接翻倍，STA接入能力也翻倍。

多链路设备(MLD)

随着技术迭代，Wi-Fi技术可用的频谱资源也在不断增加，目前可工作在2.4GHz、5GHz、6GHz三个频段。实际应用中，同一空口环境下，设备间传输很难做到同步，当AP或STA主信道被占用时，将会推迟报文的发送，而不是立刻利用其它闲置的信道资源。同时，不同频段间的干扰水平，频谱特征不一致，部分信道空口资源不佳，一直在该信道上传输报文就会出现较多的丢包与重传。为了更有效地整合利用频谱资源，Wi-Fi 7直接从协议侧定义多链路聚合的相关标准，包含多链路架构、信道接入、数据传输等。多链路设备，典型特征为一个射频单元有至少两个以上的射频链路链接到空口，但对于LLC层仅只有一个MAC地址。相比于单链路设备，在射频链路上增加了冗余。设备根据使用场景与空口状态，进行不同链路的切换与协同，来保障数据能够更高效、更快速、低延迟地进行传输

信道接入可以简单分为同步模式和异步模式。异步模式下，多个射频链路之间独立进行信道探测，侦听与数据收发，实现容易，自由度高，适用于链路之间隔离度足够不会产生设备内相互干扰的情况。如果多个射频链路之间共享天线，或天线之间的距离很小，单板走线隔离不理想，频谱间隔不是很大的时候，其中一个射频链路的发射信号功率会部分泄漏到其他射频链路上。此时，另一个射频链路接收到的泄漏信号可能强于底噪甚至强于接收信号，接收的效果就会恶化或无法收到有用信号。采用同步模式，多个射频链路同时进行信号的发送与接收，可以规避设备内的干扰。

在多链路设备上进行数据传输的典型模式有复制传输和联合传输。复制传输，其中一个信道环境存在干扰时，接收端根据先到先得原则，可以有效地降低传输时延。联合传输，顾名思义就是将数据报文进行合理地拆分，同时在两个射频链路上进行数据传输，可以有效地提升传输效率。此外，多链路设备可以通过其中一个链路交换其它链路的工作状态和电源管理信息，使其仅在需要的时候进入工作状态，剩余时间休眠，更有效地节能。

OFDMA增强

Wi-Fi 6 之前的协议标准主要采用的是正交频分复用（OFDM）调制方式，将信道切分为多个子载波，提升速率的同时有较强的抗干扰能力，但单一信道同一时间内只能为同一用户服务。Wi-Fi 6引入了正交频分多址（OFDMA）这一成熟的4G蜂窝技术，子载波带宽更窄，增加了RU的概念，单一信道同一时间内可以为多用户服务。 Wi-Fi 6 中单个STA 只能使用单个RU资源，缺乏一些灵活性，Wi-Fi 7突破了这一限制，允许单个 STA 同时占用多RU，并且不同尺寸的RU可以进行组合。基于实现复杂度和频谱资源利用效率的均衡，也会做一些限制，小型RU（<=20Mhz）只能与小型RU组合，大型RU(>=20Mhz)只能与大型RU组合，不能将小型RU与大型RU进行组合。

Preamble Puncturing

除Multi-RU 技术外，另一个比较重要的是Preamble Puncturing技术扩展。Preamble Puncturing在 Wi-Fi 6 中作为可选特性引入，能够让宽带信号利用不连续的频谱进行数据传输，提升频谱利用效率。在 Wi-Fi 6 中 Preamble Puncturing 可用情况仅有较少的几种，Wi-Fi 7 一方面将其扩展到 240MHz/320MHz带宽；另一方面打孔机制更加灵活。

多AP协同

在现有已发布的Wi-Fi协议中，更多涉及的都是单个AP本身如何达到更高的吞吐，更多的接入，对于多个AP之间进行组网协同传输研究较少。Wi-Fi 7不仅聚焦AP本身性能与可靠性的提升，同时也关注多个AP间进行更合理的资源配置，以达到整个网络的性能最优。目前多AP间的协同调度的方式主要有四个，分别为CSR（Coordinated Spatial Reuse，协同空间重用）、JXT（Joint Transmission，联合传输）、C-OFDMA（Coordinated Orthogonal Frequency-Division Multiple Access，协同正交频分多址）和 CBF（Coordinated Beamforming，协同波束赋形）。

协同空间重用(CSR)

在Wi-Fi 5及之前，对于同频信道间的干扰，通常是通过动态调整CCA门限进行控制。识别干扰信号强度后，调节CCA门限，忽略同频弱干扰信号来并发传输。Wi-Fi 6引入了BSS Coloring机制，在PHY头中添加BSS color字段来对不同BSS进行着色。STA可以及时识别干扰停止传输，也能忽略非本BSS干扰进行并发传输。以上的方法都属于针对单AP的操作，Wi-Fi 7更进一步，不局限于单个AP，整体协调多个AP间的发射功率和BSS范围，从而降低干扰，使得覆盖更加均衡，提升了整个网络的总吞吐量。

联合传输(JXT)

可以视为多个AP和多个STA组成的虚拟MIMO系统，STA可由多个分布式AP联合服务。以此来实现AP与STA间快速关联，提升用户移动时的重连速度。

协同正交频分多址(C-OFDMA)

OFDMA将同一个带宽下的所有子载波划分成若干个子载波组，每一个组被称作一个RU（Resource Unit，资源单元），可以分配给不同的用户使用。RU的划分只在单AP上独立进行，当临近AP有干扰时，依然会发生冲突。Wi-Fi 7将OFDMA从单AP扩展到多AP，临近范围下，多个AP与多个接入STA共享RU资源。通过C-OFDMA调度，同一时刻让AP与STA建立的RU在频谱上不会出现干扰，并行工作，有效地提升了频谱资源利用效率。