WiFi 7 (Wi-Fi 7) je standard Wi-Fi naslednje generacije. V skladu s standardom IEEE 802.11 bo izdan nov, revidiran standard IEEE 802.11be – Izjemno visoka prepustnost (EHT).
Wi-Fi 7 uvaja tehnologije, kot so pasovna širina 320 MHz, 4096-QAM, Multi-RU, delovanje z več povezavami, izboljšan MU-MIMO in sodelovanje več dostopnih točk na podlagi Wi-Fi 6, zaradi česar je Wi-Fi 7 zmogljivejši od Wi-Fi 7. Ker bo Wi-Fi 6 zagotavljal višje hitrosti prenosa podatkov in nižjo zakasnitev, naj bi Wi-Fi 7 podpiral prepustnost do 30 Gbps, kar je približno trikrat več kot pri Wi-Fi 6.
Nove funkcije, ki jih podpira Wi-Fi 7
- Podpira največjo pasovno širino 320 MHz
- Podpora mehanizmu Multi-RU
- Uvedba modulacijske tehnologije višjega reda 4096-QAM
- Uvedba večpovezovalnega mehanizma Multi-Link
- Podpora za več podatkovnih tokov, izboljšava funkcije MIMO
- Podpora za kooperativno razporejanje med več dostopnimi točkami
- Scenariji uporabe Wi-Fi 7
1. Zakaj Wi-Fi 7?
Z razvojem tehnologije WLAN se družine in podjetja vse bolj zanašajo na Wi-Fi kot glavno sredstvo dostopa do omrežja. V zadnjih letih imajo nove aplikacije višje zahteve glede prepustnosti in zakasnitve, kot so 4K in 8K video (hitrost prenosa lahko doseže 20 Gbps), VR/AR, igre (zahteva po zakasnitvi je manjša od 5 ms), oddaljena pisarna ter spletne video konference in računalništvo v oblaku itd. Čeprav se je najnovejša izdaja Wi-Fi 6 osredotočila na uporabniško izkušnjo v scenarijih visoke gostote, še vedno ne more v celoti izpolniti zgoraj omenjenih višjih zahtev glede prepustnosti in zakasnitve. (Vljudno vabljeni k ogledu uradnega poročila: omrežni inženir Aaron)
V ta namen bo organizacija za standard IEEE 802.11 kmalu izdala nov revidiran standard IEEE 802.11be EHT, in sicer Wi-Fi 7.
2. Čas izida Wi-Fi 7
Delovna skupina IEEE 802.11be EHT je bila ustanovljena maja 2019, razvoj 802.11be (Wi-Fi 7) pa še vedno poteka. Celoten protokolni standard bo izdan v dveh izdajah, pri čemer naj bi izdaja 1 prva različica izšla leta 2021, osnutek osnutka 1.0 pa naj bi standard izšel do konca leta 2022, izdaja 2 pa naj bi se začela v začetku leta 2022, izdaja standarda pa naj bi bila končana do konca leta 2024.
3. Wi-Fi 7 v primerjavi z Wi-Fi 6
Wi-Fi 7, ki temelji na standardu Wi-Fi 6, uvaja številne nove tehnologije, ki se odražajo predvsem v:
4. Nove funkcije, ki jih podpira Wi-Fi 7
Cilj protokola Wi-Fi 7 je povečati prepustnost omrežja WLAN na 30 Gbps in zagotoviti dostop z nizko zakasnitvijo. Da bi dosegli ta cilj, je celoten protokol ustrezno spremenil PHY in MAC plast. V primerjavi s protokolom Wi-Fi 6 so glavne tehnične spremembe, ki jih je prinesel protokol Wi-Fi 7, naslednje:
Podpira največjo pasovno širino 320 MHz
Spekter brez licence v frekvenčnih pasovih 2,4 GHz in 5 GHz je omejen in prenatrpan. Ko obstoječi Wi-Fi uporablja nove aplikacije, kot sta VR/AR, se bo neizogibno soočil s težavo nizke kakovosti storitve (QoS). Da bi dosegel cilj največje prepustnosti najmanj 30 Gbps, bo Wi-Fi 7 še naprej uvajal frekvenčni pas 6 GHz in dodajal nove načine pasovne širine, vključno z neprekinjenim pasom 240 MHz, prekinjenim pasom 160 + 80 MHz, prekinjenim pasom 320 MHz in prekinjenim pasom 160 + 160 MHz. (Vljudno vas vabimo, da preberete uradni članek: omrežni inženir Aaron)
Podpora mehanizmu Multi-RU
V Wi-Fi 6 lahko vsak uporabnik pošilja ali prejema okvirje le na dodeljenem specifičnem RU, kar močno omejuje fleksibilnost razporejanja spektralnih virov. Da bi rešili to težavo in dodatno izboljšali učinkovitost spektra, Wi-Fi 7 opredeljuje mehanizem, ki omogoča dodelitev več RU enemu uporabniku. Seveda je protokol za uravnoteženje kompleksnosti izvedbe in izkoriščenosti spektra uvedel določene omejitve glede kombiniranja RU, in sicer: majhne RU (RU manjši od 242 tonov) je mogoče kombinirati le z majhnimi RU, velike RU (RU večji ali enaki 242 tonom) pa je mogoče kombinirati le z velikimi RU, majhnih in velikih RU pa ni dovoljeno mešati.
Uvedba modulacijske tehnologije višjega reda 4096-QAM
Najvišja metoda modulacijeWi-Fi 6je 1024-QAM, pri katerem modulacijski simboli nosijo 10 bitov. Za nadaljnje povečanje hitrosti bo Wi-Fi 7 uvedel 4096-QAM, tako da bodo modulacijski simboli nosili 12 bitov. Z istim kodiranjem lahko 4096-QAM Wi-Fi 7 doseže 20-odstotno povečanje hitrosti v primerjavi z 1024-QAM Wi-Fi 6. (Vljudno vas prosimo, da si ogledate uradni opis: omrežni inženir Aaron)
Uvedba večpovezovalnega mehanizma Multi-Link
Da bi dosegli učinkovito izrabo vseh razpoložljivih spektralnih virov, je nujno treba vzpostaviti nove mehanizme za upravljanje, koordinacijo in prenos spektra na frekvencah 2,4 GHz, 5 GHz in 6 GHz. Delovna skupina je opredelila tehnologije, povezane z večpovezovalno agregacijo, vključno z arhitekturo MAC izboljšane večpovezovalne agregacije, večpovezovalnim dostopom do kanalov, večpovezovalnim prenosom in drugimi sorodnimi tehnologijami.
Podpora za več podatkovnih tokov, izboljšava funkcije MIMO
V Wi-Fi 7 se je število prostorskih tokov povečalo z 8 na 16 v Wi-Fi 6, kar lahko teoretično več kot podvoji fizično hitrost prenosa. Podpora za več podatkovnih tokov bo prinesla tudi zmogljivejše funkcije – porazdeljeni MIMO, kar pomeni, da lahko 16 podatkovnih tokov zagotavlja ne ena dostopna točka, temveč več dostopnih točk hkrati, kar pomeni, da mora več dostopnih točk sodelovati med seboj, da bi delovale.
Podpora za kooperativno razporejanje med več dostopnimi točkami
Trenutno v okviru protokola 802.11 dejansko ni veliko sodelovanja med dostopnimi točkami. Običajne funkcije WLAN, kot sta samodejno iskanje in pametno gostovanje, so funkcije, ki jih določajo prodajalci. Namen sodelovanja med dostopnimi točkami je le optimizacija izbire kanalov, prilagajanje obremenitve med dostopnimi točkami itd., da se doseže cilj učinkovite uporabe in uravnotežene dodelitve radiofrekvenčnih virov. Usklajeno razporejanje med več dostopnimi točkami v Wi-Fi 7, vključno z usklajenim načrtovanjem med celicami v časovni in frekvenčni domeni, usklajevanjem motenj med celicami in porazdeljenim MIMO, lahko učinkovito zmanjša motnje med dostopnimi točkami in znatno izboljša izkoriščenost virov zračnega vmesnika.
Obstaja veliko načinov za usklajevanje razporejanja med več dostopnimi točkami, vključno s C-OFDMA (koordinirani ortogonalni frekvenčno razdeljeni večkratni dostop), CSR (koordinirana prostorska ponovna uporaba), CBF (koordinirano oblikovanje žarka) in JXT (skupni prenos).
5. Scenariji uporabe omrežja Wi-Fi 7
Nove funkcije, ki jih je uvedel Wi-Fi 7, bodo močno povečale hitrost prenosa podatkov in zagotovile manjšo zakasnitev, te prednosti pa bodo še bolj koristne za nove aplikacije, kot sledi:
- Video tok
- Video/glasovne konference
- Brezžično igranje iger
- Sodelovanje v realnem času
- Računalništvo v oblaku/robnem računalništvu
- Industrijski internet stvari
- Poglobljena razširjena/navidezna resničnost
- interaktivna telemedicina
Čas objave: 20. februar 2023