WiFi 7 (Wi-Fi 7) je standard Wi-Fi nové generace. V souladu s IEEE 802.11 bude vydán nový revidovaný standard IEEE 802.11be – Extrémně vysoká propustnost (EHT).
Wi-Fi 7 zavádí technologie jako šířka pásma 320 MHz, 4096-QAM, Multi-RU, vícelinkový provoz, vylepšené MU-MIMO a spolupráce více přístupových bodů na základě Wi-Fi 6, díky čemuž je Wi-Fi 7 výkonnější než Wi-Fi 7. Protože Wi-Fi 6 bude poskytovat vyšší rychlosti přenosu dat a nižší latenci, očekává se, že Wi-Fi 7 bude podporovat propustnost až 30 Gb/s, což je přibližně třikrát více než Wi-Fi 6.
Nové funkce podporované Wi-Fi 7
- Podpora maximální šířky pásma 320 MHz
- Podpora mechanismu Multi-RU
- Zavedení modulační technologie vyššího řádu 4096-QAM
- Zavedení mechanismu Multi-Link
- Podpora více datových streamů, vylepšení funkce MIMO
- Podpora kooperativního plánování mezi více přístupovými body
- Aplikační scénáře Wi-Fi 7
1. Proč Wi-Fi 7?
S rozvojem technologie WLAN se rodiny a podniky stále více spoléhají na Wi-Fi jako hlavní prostředek přístupu k síti. V posledních letech mají nové aplikace vyšší požadavky na propustnost a zpoždění, jako například 4K a 8K video (přenosová rychlost může dosáhnout 20 Gb/s), VR/AR, hry (požadované zpoždění je menší než 5 ms), vzdálená kancelář a online videokonference a cloud computing atd. Přestože se nejnovější verze Wi-Fi 6 zaměřila na uživatelský zážitek ve scénářích s vysokou hustotou, stále nemůže plně splňovat výše uvedené vyšší požadavky na propustnost a latenci. (Vítejte na oficiálním účtu: síťový inženýr Aaron)
Za tímto účelem se organizace pro standard IEEE 802.11 chystá vydat nový revidovaný standard IEEE 802.11be EHT, konkrétně Wi-Fi 7.
2. Doba vydání Wi-Fi 7
Pracovní skupina IEEE 802.11be EHT byla založena v květnu 2019 a vývoj standardu 802.11be (Wi-Fi 7) stále probíhá. Celý protokol bude vydán ve dvou verzích, přičemž první verze se očekává v roce 2021. Návrh 1.0 by měl standard vydat do konce roku 2022. Začátek vývoje verze 2 se očekává začátkem roku 2022 a dokončení standardu do konce roku 2024.
3. Wi-Fi 7 vs. Wi-Fi 6
Wi-Fi 7, založená na standardu Wi-Fi 6, zavádí mnoho nových technologií, které se odrážejí zejména v:
4. Nové funkce podporované Wi-Fi 7
Cílem protokolu Wi-Fi 7 je zvýšit propustnost sítě WLAN na 30 Gb/s a poskytnout záruky přístupu s nízkou latencí. Aby bylo dosaženo tohoto cíle, provedl celý protokol odpovídající změny na vrstvě PHY a vrstvě MAC. Ve srovnání s protokolem Wi-Fi 6 jsou hlavní technické změny, které protokol Wi-Fi 7 přinesl, následující:
Podpora maximální šířky pásma 320 MHz
Bezlicenční spektrum ve frekvenčních pásmech 2,4 GHz a 5 GHz je omezené a přeplněné. Pokud stávající Wi-Fi sítě provozují nově vznikající aplikace, jako je VR/AR, nevyhnutelně se setkávají s problémem nízké kvality služeb (QoS). Aby bylo dosaženo cíle maximální propustnosti nejméně 30 Gb/s, bude Wi-Fi 7 i nadále zavádět frekvenční pásmo 6 GHz a přidávat nové režimy šířky pásma, včetně kontinuálního 240 MHz, nespojitého 160+80 MHz, kontinuálního 320 MHz a nespojitého 160+160 MHz. (Vítejte na oficiálním profilu: síťový inženýr Aaron)
Podpora mechanismu Multi-RU
Ve Wi-Fi 6 může každý uživatel odesílat nebo přijímat rámce pouze na přiřazené konkrétní RU, což značně omezuje flexibilitu plánování spektrálních zdrojů. Aby se tento problém vyřešil a dále se zlepšila efektivita spektra, definuje Wi-Fi 7 mechanismus, který umožňuje přidělit více RU jednomu uživateli. Aby se vyvážila složitost implementace a využití spektra, protokol samozřejmě stanovil určitá omezení pro kombinování RU, a to: malé RU (RU menší než 242 tónů) lze kombinovat pouze s malými RU a velké RU (RU větší nebo rovné 242 tónům) lze kombinovat pouze s velkými RU a malé RU a velké RU se nesmí míchat.
Zavedení modulační technologie vyššího řádu 4096-QAM
Nejvyšší modulační metodaWi-Fi 6je 1024-QAM, ve kterém modulační symboly nesou 10 bitů. Pro další zvýšení rychlosti bude ve Wi-Fi 7 zavedena 4096-QAM, takže modulační symboly nesou 12 bitů. Při stejném kódování může 4096-QAM Wi-Fi 7 dosáhnout 20% zvýšení rychlosti ve srovnání s 1024-QAM Wi-Fi 6. (Vítejte na oficiálním profilu: síťový inženýr Aaron)
Zavedení mechanismu Multi-Link
Aby bylo možné dosáhnout efektivního využití všech dostupných spektrálních zdrojů, je naléhavě nutné zavést nové mechanismy správy spektra, koordinace a přenosu v pásmech 2,4 GHz, 5 GHz a 6 GHz. Pracovní skupina definovala technologie související s vícekanálovou agregací, zejména včetně architektury MAC pro vylepšenou vícekanálovou agregaci, vícekanálového přístupu ke kanálům, vícekanálového přenosu a dalších souvisejících technologií.
Podpora více datových streamů, vylepšení funkce MIMO
V Wi-Fi 7 se počet prostorových streamů zvýšil z 8 na 16 v Wi-Fi 6, což teoreticky může více než zdvojnásobit fyzickou přenosovou rychlost. Podpora většího počtu datových streamů také přinese výkonnější funkce – distribuované MIMO, což znamená, že 16 datových streamů může být poskytováno nikoli jedním přístupovým bodem, ale více přístupovými body současně, což znamená, že pro fungování musí více přístupových bodů vzájemně spolupracovat.
Podpora kooperativního plánování mezi více přístupovými body
V současné době v rámci protokolu 802.11 mezi přístupovými body (AP) ve skutečnosti neprobíhá velká spolupráce. Běžné funkce WLAN, jako je automatické ladění a inteligentní roaming, jsou funkce definované dodavatelem. Účelem spolupráce mezi AP je pouze optimalizace výběru kanálů, úprava zátěže mezi AP atd., aby se dosáhlo efektivního využití a vyvážené alokace rádiových frekvenčních zdrojů. Koordinované plánování mezi více AP v Wi-Fi 7, včetně koordinovaného plánování mezi buňkami v časové a frekvenční doméně, koordinace rušení mezi buňkami a distribuovaného MIMO, může účinně snížit rušení mezi AP a výrazně zlepšit využití zdrojů bezdrátového rozhraní.
Existuje mnoho způsobů, jak koordinovat plánování mezi více přístupovými body, včetně C-OFDMA (Coordinated Orthogonal Frequency-Division Multiple Access), CSR (Coordinated Spatial Reuse), CBF (Coordinated Beamforming) a JXT (Joint Transmission).
5. Scénáře použití Wi-Fi 7
Nové funkce, které přináší Wi-Fi 7, výrazně zvýší rychlost přenosu dat a poskytnou nižší latenci, což bude užitečnější pro nově vznikající aplikace, a to následovně:
- Stream videa
- Videokonference/hlasové konference
- Bezdrátové hraní
- Spolupráce v reálném čase
- Cloudové/edge computingové technologie
- Průmyslový internet věcí
- Pohlcující AR/VR
- interaktivní telemedicína
Čas zveřejnění: 20. února 2023