关于Wi-Fi 7与Wi-Fi 6 / 6E你所需要了解的一切

Wi-Fi 6（原称：IEEE 802.11.ax）即第六代无线网络技术，在2019年被Wi-Fi联盟确定并推广以来已经过去了4年多，按照以往Wi-Fi联盟以往5-6年的更新节奏来看，Wi-Fi 6也到了需要更新换代的时刻。根据Wi-Fi联盟（Wi-Fi Alliance）的数据，下一代360度AR/VR应用对无线带宽的需求最高已经达到200Mbps，这表明，如今的Wi-Fi速率对于新一代娱乐设备来说已经逐渐达到瓶颈，如今又到了需要更快速率、更稳定和更低延迟的网络连接来提供更好的用户体验的时刻。不仅如此，英美两国的2000位游戏玩家的调研报告也显示，高达97%的游戏玩家曾经遇到过延迟问题，这进一步强调了低延迟对于无线连接的重要性。

综上种种现状，Wi-Fi联盟为了满足更高的网络连接需求，推出了新一代IEEE 802.11be标准，即Wi-Fi 7。根据Wi-Fi联盟所言，Wi-Fi 7将进一步增强Wi-Fi网络的功能和性能，包括更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的网络覆盖范围。这些改进将有助于推动AR/VR、游戏和其他高带宽应用的发展，并提供更好的用户体验。那么对于在2024年即将全面推广的Wi-Fi 7，它对于前代标准都有哪些升级呢？本篇文章就带各位读者详细梳理一下即将推出的Wi-Fi 7同Wi-Fi 6的升级与不同之处。

首先，我们先来直观得对比一下Wi-Fi 7和Wi-Fi 6/Wi-Fi 6E之前的区别。

从上表中，我可以看出相比于Wi-Fi 6，Wi-Fi 7在传输速度、频段支持和性能方面都有显著的提升。首先，Wi-Fi 7的最高传输速度可以达到46Gbps（国内30Gbps），接近Wi-Fi 6的五倍。这一显著提升得益于Wi-Fi 7采用的新技术和更高效的信号处理算法，使其能够更快速地传输大量数据。其次，Wi-Fi 7将支持更多的频段，包括2.4GHz、5GHz和6GHz。相比之下，Wi-Fi 6只支持2.4GHz和5GHz两个频段，而Wi-Fi 6E只支持6GHz频段。多频段支持意味着Wi-Fi 7设备可以更好地适应不同的网络环境和应用需求，提供更加稳定和可靠的数据传输服务。然而，需要注意的是，因为不同地区频段分配的问题，特别是我国没有把6GHz频段分配到Wi-Fi之中，Wi-Fi 7支持的6GHz频段在国内外可能会有所不同。

我们再来看看Wi-Fi 7是如何做到这些提升的。Wi-Fi 7对比Wi-Fi 6来说，主要有三个主要的技术提升，分别为：多链路传输技术（MLO）、多资源单元（MRU）和前导码打孔（Preamble Puncturing）。下面笔者分别为各位介绍一下：

多链路传输技术（MLO）

多链路传输技术（MLO）是一种多路径传输协议，允许数据通过多个路径进行传输，以提高网络带宽的利用率和可靠性。在MLO中，数据被分成多个数据块，每个数据块都沿着不同的路径进行传输。接收端接收到数据块后，会根据一定的算法将它们重新组合成完整的数据。落实到实际的使用中来讲，在Wi-Fi 6时代，多数路由器会发出两个频段的信号，例如2.5G和5G信号，2.5G信号覆盖范围广，稳定性高，但是速率慢；而5G信号虽然速率极高，但是其覆盖范围往往有限，我们只能根据我们的使用环境对着两个信号进行二选一。而到了使用了多链路传输技术的Wi-Fi 7，我们单一的网络设备可以同时连接两个Wi-Fi热点，比如2.4G+5G，5G+5G，国外开放了6G频段，甚至可以5G+6G。这样做的优势显而易见：由于Link1和Link2两路链接的网速聚合，从而获得了更高的网速，因此它可以允许更快的吞吐量；由于两路信号同时连接，因此当其中一路遇到干扰时，可以动态切到另外一路更好的Wi-Fi链接，从而获得更加稳定、低延时的网络连接。

也许有熟悉Wi-Fi 6的读者会说：“Wi-Fi 6中也有MU-MIMO空间流技术的存在，也可以支持类似的多路传输，它们之间有什么区别呢？”

诚然，MLO技术和MU-MIMO空间流技术，都可以在一个AP和STA之间建立多条链路通信，同时收发信息。但是，MU-MIMO空间流技术是限于AP中同一个射频芯片的，而全新的MLO技术是指一个AP中多个射频芯片同时跟同一个STA建立通信链路。如果我们做个比喻：现在我们有海、陆、空三种不同的运输方式，MU-MIMO空间流技术只能从这三种方式中，选择一种来进行运输，通过增加同种运输方式的数量在提升性能，如公路，同时有16条公路可以运输（通信），那就是MU-MIMO空间流技术；而MLO技术可以同时利用所有的媒介，海、陆、空都在运输（通信）。

多资源单元（MRU）

在介绍多资源单元（MRU）之前，我们先来谈谈另一个概念，这便是在通信领域十分重要的概念“信道”。

在无线通信中，基础信道一般是 20MHz，这就如同我们城市道路中的车道一般，是通信的基础。而20MHz便是最基础的单车道，而如果我们拓宽道路，把相邻的土地资源也拿来做车道，双车道，也就是 40MHz 信道，以此类推，有了 80MHz 信道和 160MHz 信道。这样做的好处十分明显，更宽的信道可以获得更高的信息传输能力。

在2.4GHz频段中只有连续 3 个非重叠 20MHz 信道，其中两个连续非重叠 20MHz 信道可以绑定 40MHz 信道（通常不建议在 2.4GHz 频段这么做）；5GHz 频段最高有 13 个连续非重叠 20MHz 信道，在 Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 6 标准下，最高支持 160MHz 信道。

了解了这些信息，我们回到正题。在Wi-Fi 5的时代，每一个信道在同一时间内，只能允许给一个接收端发送信息，为了提升利用率，在 Wi-Fi 6 上，引入资源单元（RU：ResourceUnit）的概念。Wi-Fi 6中使用了全新的正交频分多址（OFDMA）技术：多个用户可以同时使用一个信道，而不会互相干扰。OFDMA技术将频谱分割成多个子载波，这些子载波可以独立地被不同的用户使用。每个子载波可以承载不同的数据符号，从而实现多用户同时传输数据的目的。我们以20MHz信道为例，在该频段下，总共有256个子载波，但其中只有242个子载波是有效的。根据Wi-Fi联盟的规定，最小的资源单元（RU）由26个子载波组成。这意味着在一个信道内，可以将资源划分为不同的RU，每个RU包含不同数量的有效子载波。

具体来说，一个RU可以包含26个（26-tone RU）、52个（52-tone RU）、106个（106-tone RU）或242个（242-tone RU）有效子载波。

在Wi-Fi 6标准中，Wi-Fi联盟规定了一个RU的子载波数量主要有以下几种分别为：

l 26-tone RU：一个资源单元由26个子载波组成。

l 52-tone RU：一个资源单元由52个子载波组成。

l 106-tone RU：一个资源单元由106个子载波组成。

l 242-tone RU：一个资源单元由242个子载波组成。

l 484-tone RU：一个资源单元由484个子载波组成。

l 996-tone RU：一个资源单元由996个子载波组成。

l 1992-tone RU：一个资源单元由1992个子载波组成。

此外，在Wi-Fi 6中，一个用户只能对应一个RU。

而在Wi-Fi 7中，引入了多资源单元（MRU）的概念，即一个用户可以对应多个RU的组合。例如，一个用户可以同时使用26-tone RU和52-tone RU的组合，或者使用484-tone RU和996-tone RU的组合。这种灵活的资源分配方式使得Wi-Fi 7能够更好地适应不同场景下的通信需求，提高网络带宽的利用率和用户的通信体验。

前导码打孔（Preamble Puncturing）

对于前导码打孔这个技术来说，并不是一个全新的技术，在Wi-Fi 6之中就已经有所应用，但是由于成本限制，在Wi-Fi 6标准里是可选技术，因而没有大范围推广。在Wi-Fi 7中，该技术就成为了强制标准，所有满足Wi-Fi 7标准的产品都将支持前导码打孔。

在上文之中，我们提到，我们一般通过信道捆绑来提升速率，即：把8个20MHz的信道捆绑成一个160MHz的信道。但是落实到实际之中，基于信道的传输需求、优先级控制、兼容性等等原因，信道捆绑有主信道和辅信道之分。例如一个40MHz的信道，往往是由一个20MHz的主信道和一个20MHz的辅信道组成；而一个80Mhz的信道，一般是有两个20MHz的主信道和两个20MHz的辅信道组成，依此类推。

根据信道捆绑的协议，信道捆绑必须遵守两大原则：第一、只能捆绑连续的信道；第二、在捆绑信道模式下，必须在主信道干净、无干扰的情况下，辅信道才能传输信息。

而在Wi-Fi 7之前往往会出现这样的情况，组合中辅信道一旦受到干扰，则无法组合成更宽的主信道，例如 一个80Mhz的信道，其中的20MHz 辅助信道受到干扰，那么由它组成的40MHz主信道整体就是不干净的信道，那么40MHz的辅信道就无法传输信息；再进一步，如果它们捆绑成了80MHz的主信道，那么也将失去作用。最终，一个160MHz的信道会只会因为一条20MHz信道的干扰只剩下20MHz可以正常使用，7/8信道资源都浪费了。

而前导码打孔就是用来解决这个问题而诞生的。它可以主动将受干扰的 20MHz 辅信道屏蔽，不影响主信道组成更宽的信道，20MHz 主信道依然可以跟 40MHz 辅信道组成 60MHz 信道，然后跟 80MHz 辅信道组成 140MHz 信道。从而对比之前的Wi-Fi标准，极大提升了Wi-Fi 7的抗干扰能力，即使在干扰环境下依然可以快速地传输信息。

最后，总结一下，Wi-Fi 7对比Wi-Fi 6 / 6E来说，在最大传输速率方面，Wi-Fi 7有着30Gbps的速率，相比于Wi-Fi 6的9.6Gpbs有着巨大提升；在带宽方面Wi-Fi 7最高能达到320MHz，是Wi-Fi 6最高160MHz的整整两倍大小；在调制方式上，Wi-Fi 7的4096-QAM相比Wi-Fi 6的1024-QAM能够适应更强的传输变化。最终，叠加上Wi-Fi 7在复杂环境中更强的抗干扰能力，根据相关消息透露，Wi-Fi 7的整体速率将有机会达到Wi-Fi 6的3倍左右。