Wi-Fi 誕生於 1997 年，它對人類生活的影響遠遠超過任何其他 Z 世代名人。 它的穩定成長和成熟逐漸將網路連接從古老的電纜和連接器體系中解放出來，以至於無線寬頻網路存取（這在撥號時代是不可想像的）常常被認為是理所當然的。
我已經足夠大了，還記得 RJ45 插頭髮出的令人滿意的咔嗒聲，標誌著與快速擴展的在線多元宇宙的成功連接。 如今，我已經很少需要 RJ45，而且我認識的那些沉迷於科技的青少年可能不知道它們的存在。
在 60 年代和 70 年代，AT&T 開發了模組化連接器系統來取代笨重的電話連接器。 這些系統後來擴展到包括用於電腦網路的 RJ45
一般民眾對 Wi-Fi 的偏好一點也不奇怪。 與無線技術的巨大便利性相比，乙太網路電纜顯得近乎野蠻。 但作為一名只關心資料鏈路效能的工程師，我仍然認為 Wi-Fi 不如有線連線。 802.11be 是否會讓 Wi-Fi 更進一步（甚至可能是飛躍），更接近完全取代乙太網路？
Wi-Fi標準簡介：Wi-Fi 6和Wi-Fi 7
Wi-Fi 6 是 IEEE 802.11ax 的公開名稱。 Wi-Fi 2021 於 802.11 年初獲得全面批准，受益於 6 協議二十多年的累積改進，Wi-Fi XNUMX 是一項強大的標準，似乎不會被快速取代。
高通公司的一篇部落格文章將 Wi-Fi 6 總結為“一系列功能和協議，旨在同時向盡可能多的設備傳輸盡可能多的數據。” Wi-Fi 6引入了各種可提高效率和增加吞吐量的進階功能，包括頻域重複使用、上行鏈路多用戶MIMO和資料包動態分段。
Wi-Fi 6 採用 OFDMA（正交頻分多址）技術，可提高多用戶環境中的頻譜效率
那麼，為什麼 802.11 工作小組已經開始著手製定新標準呢？ 為什麼我們已經看到首個 Wi-Fi 7 演示的頭條新聞？ 儘管 Wi-Fi 6 集合了最先進的無線電技術，但至少在某些方面，人們認為 Wi-Fi XNUMX 在數據速率和延遲這兩個重要方面表現平平。
透過改進 Wi-Fi 6 的資料速率和延遲效能，Wi-Fi 7 的架構師希望提供快速、流暢、可靠的使用者體驗，而使用乙太網路電纜則更容易實現這一點。
Wi-Fi 協定的資料速率與延遲
Wi-Fi 6 支援接近 10 Gbps 的資料傳輸速率。 從絕對意義上來說這是否「夠好」是一個高度主觀的問題。 但相對而言，Wi-Fi 6 的數據速率客觀上表現平平：Wi-Fi 5 相比前代實現了千分之一的數據速率提升，而Wi-Fi 6 的數據速率提升還不到百分之五十。與 Wi-Fi 5 相比。
理論流數據速率絕對不是量化網路連線「速度」的綜合手段，但它的重要性足以值得那些負責 Wi-Fi 持續商業成功的人們的密切關注。
過去三代Wi-Fi網路協定對比
延遲作為一般概念是指輸入和回應之間的延遲。
在網路連線的情況下，過多的延遲會降低使用者體驗，其影響程度與（甚至超過）有限的資料速率一樣——如果您必須在網頁之前等待五秒鐘，那麼超快的位元級傳輸對您沒有多大幫助開始加載。 延遲對於視訊會議、虛擬實境、遊戲和遠端設備控制等即時應用尤為重要。 用戶對有問題的影片、緩慢的遊戲和拖拉的機器介面只有這麼多的耐心。
Wi-Fi 7 的資料速率與延遲
IEEE 802.11be 的專案授權報告將提高資料速率和減少延遲作為明確的目標。 讓我們仔細看看這兩種升級途徑。
數據速率和正交幅度調製
Wi-Fi 7 的架構師希望看到至少 30 Gbps 的最大吞吐量。 我們不知道最終確定的 802.11be 標準將納入哪些功能和技術，但最有希望提高資料速率的候選技術包括 320 MHz 通道寬度、多鏈路操作和 4096-QAM 調變。
透過存取 6 GHz 頻段的額外頻譜資源，Wi-Fi 可以切實地將最大通道寬度增加到 320 MHz。 與 Wi-Fi 320 相比，6 MHz 的通道寬度將最大頻寬和理論峰值資料速率提高了兩倍。
在多鏈路操作中，具有自己鏈路的多個客戶站共同充當“多鏈路設備”，它們具有連接到網路邏輯鏈路控制層的一個介面。 Wi-Fi 7 將連接三個頻段（2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz）； Wi-Fi 7 多連結設備可以在多個頻段同時傳送和接收資料。 多鏈路操作具有顯著提高吞吐量的潛力，但它帶來了一些重大的實施挑戰。
在多鏈路操作中，多鏈路設備具有一個 MAC 位址，即使它包含多個 STA（代表站，意味著筆記型電腦或智慧型手機等通訊設備）
QAM 代表正交幅度調變。 這是一種 I/Q 調變方案，其中相位和振幅的特定組合對應於不同的二進位序列。 我們（理論上）可以透過增加系統「星座」中相位/幅度點的數量來增加每個符號傳輸的位數（見下圖）。
這是 16-QAM 的星座圖。 複平面上的每個圓圈表示對應於預先定義二進制數的相位/幅度組合
Wi-Fi 6 使用 1024-QAM，支援每個符號 10 位元（因為 2^10 = 1024）。 透過 4096-QAM 調製，如果系統能夠在接收器處實現足夠的 SNR 以實現成功解調，則系統可以傳輸每個符號 12 位元。
Wi-Fi 7 延遲特性：
MAC層與PHY層
即時應用程式可靠功能的閾值是最壞情況下 5-10 毫秒的延遲； 低至 1 毫秒的延遲在某些使用場景中是有益的。 在 Wi-Fi 環境中實現如此低的延遲並不是一件容易的事。
在 MAC（媒體存取控制）層和實體層 (PHY) 運作的功能將有助於將 Wi-Fi 7 延遲效能降低到 10 毫秒以下。 其中包括多接入點協調波束成形、時間敏感網路和多鏈路操作。
Wi-Fi 7 的主要特性
最近的研究表明，多鏈路聚合（包含在多鏈路操作的總標題中）可能有助於使 Wi-Fi 7 滿足即時應用程式的延遲要求。
Wi-Fi 7 的未來？
我們還不知道 Wi-Fi 7 到底是什麼樣子，但它無疑將包含令人印象深刻的新射頻技術和資料處理技術。 所有的研發都值得嗎？ Wi-Fi 7 是否會徹底改變無線網路並徹底消除乙太網路線所剩無幾的優勢？ 請隨時在下面的評論部分分享您的想法。
