1. Wi-Fi 7的主要技術(shù)特征
Wi-Fi 7的主要技術(shù)特征很多,限于篇幅,本文僅介紹MLO、Preamble Puncturing、MRU三種技術(shù)。
早期的Wi-Fi 7技術(shù)標準草案里有“多AP協(xié)同技術(shù)”,在最新標準的修訂中這個功能被砍掉了,預(yù)計留待Wi-Fi 8去實現(xiàn),本文不做介紹。
1.1 Wi-Fi 7技術(shù)之:
多鏈路傳輸技術(shù)(MLO)
多鏈路傳輸技術(shù)(MLO), Multi-Link Operation,在一個AP里,有多個射頻芯片,2.4GHz芯片,5GHz芯片,6GHz芯片。AP的多個芯片可以同時和一個STA建立鏈路通信。MLO是MAC層技術(shù),可以跨頻段地捆綁多個鏈路成一個虛擬鏈路。
MLO有兩種工作模式。
其一,多發(fā)單收模式,多鏈路傳輸同一信息。系統(tǒng)自動選擇最好的鏈路傳輸。比如當2.4GHz頻段干擾大時,自動切換到信號更干凈的5GHz頻段傳輸信息??偸沁x擇最優(yōu)信道傳輸,效果是大大降低時延。在多終端的高密環(huán)境下,這種方式還可以提高傳輸?shù)目煽啃院唾|(zhì)量。
據(jù)銳捷網(wǎng)絡(luò)實際測試,其Wi-Fi 7設(shè)備采用MLO技術(shù),同時建立5G和6G兩條鏈路,平均時延從Wi-Fi 6的84ms大幅下降到6ms。時延在10ms以內(nèi),已經(jīng)接近有線網(wǎng)絡(luò)的時延水平。
其二,多發(fā)多收模式,一個信息分拆多條鏈路分別傳輸。把一個信息分拆成多份,采用MLO技術(shù),通過多條鏈路同時傳輸,STA接收到之后再整合。這種方式就大大提升傳輸速率。
大家可能有個困惑:這里的MLO技術(shù)跟前面講的MU-MIMO空間流技術(shù)有什么異同點?
相同點:
MLO技術(shù)和MU-MIMO空間流技術(shù),都可以在一個AP和STA之間建立多條鏈路通信,同時收發(fā)信息。
不同點:
MU-MIMO空間流技術(shù)是限于AP中同一個射頻芯片的,比如說16條流,指的是一個AP中一個射頻芯片,可以同時對外建立16條通信鏈路,當然這16條通信鏈路可以和一個STA建立,也可以跟多個STA建立。
MLO技術(shù)是指一個AP中多個射頻芯片同時跟同一個STA建立通信鏈路。
可以形象地理解為:在一個AP和一個STA之間,有三種交通媒介,鐵路,公路,航空。通過三種交通媒介同時通信,用到的是MLO技術(shù)。單就其中一個媒介而言,比如公路,同時有16層公路可以通信,那就是MU-MIMO空間流技術(shù)。
1.2 Wi-Fi 7技術(shù)之:多資源單元(MRU)
多資源單元,MRU(Multiple resource uint),是提高頻譜資源利用率的技術(shù)。
圖十五中左圖,Wi-Fi 5的OFDM工作模式,橫軸是時域,縱軸是頻域。在一個最小時間單位里,一個信道只向一個用戶發(fā)送信息。即一個用戶占用一個單位時間整個信道,不管這個用戶的信息是否能占滿整個信道,存在資源浪費。
右圖,Wi-Fi 6的OFDMA工作模式,引入資源單元,RU(Resource Unit)的概念。把這20MHz的信道在同一個時域單位上劃分成多個RU。每個RU包含一定數(shù)目的子載波,每個RU向一個用戶發(fā)送信息。這樣在一個最小時間單位里,可以同時向多個用戶同時發(fā)送信息,大大提升了資源利用率。
一個RU中包含多少個子載波,不是隨意組合的,Wi-Fi標準規(guī)定了RU的固定組合形式,主要有:26-tone RU(即26個子載波組成一個RU),52-tone RU,106-tone RU,242-tone RU,484-tone RU、996-tone RU、1992-tone RU。
在Wi-Fi 6中,一個用戶只能對應(yīng)一個RU。Wi-Fi 7提出了MRU概念,一個用戶可以分配多個RU。
那這個MRU有什么用呢?
例如,20MHz的信道,要給3個用戶使用。Wi-Fi 6中,最大資源利用率的分配如下:1個用戶分配106-tone RU,2個用戶分別分配,52-tone RU,一共用了210個子載波(tones),還浪費了24個子載波(一個20MHz信道一共234個數(shù)有效子載波。
現(xiàn)在,Wi-Fi 7應(yīng)用MRU,就可以1個用戶分配106-tone RU+26-tone RU(把2個RU分配給一個用戶),另2個用戶還是分別分配52-tone RU。這樣就把20MHz信道的資源用足,提升了信道資源利用率,提高速率,降低時延。
需要注意的是,不是任意兩個RU都可以組成一個MRU的,而是有限定條件的。Wi-Fi 7標準把RU分為小部RU和大部RU兩類,規(guī)定只有同在一類中的RU才可以組合成一個MRU,即必須同為小部RU,或同為大部RU,才可以組成一個MRU。
小部RU:26-tone RU,52-tone RU,106-tone RU,
大部RU:242-tone RU,484-tone RU、996-tone RU、1992-tone RU
1.3 Wi-Fi 7技術(shù)之:
前導(dǎo)碼打孔(Preamble Puncturing)
前導(dǎo)碼打孔,Preamble Puncturing(以下簡稱Puncturing),這個技術(shù)在Wi-Fi 6標準里是可選技術(shù),由于其技術(shù)成本高,一般產(chǎn)品的實際功能里沒有這個功能。到Wi-Fi 7標準中,這個成為強制標準,即產(chǎn)品必須要具備的功能。
前面談到,為提升速率采用信道捆綁技術(shù),比如:把8個20MHz的信道捆綁成一個160MHz的信道。
在信道捆綁中,有主信道(Primary channel)和輔信道(Secondary channel)之分。在捆綁成40MHz的信道中,有Primary20信道,Secondary20信道;然后這兩個信道又共同組成一個捆綁80MHz信道的Primary40,另外的是Secondary40;以上共同組成Primary80,其余的組成Secondary80。
信道捆綁,以前的協(xié)議有兩條原則:原則一,只能捆綁連續(xù)的信道。原則二,在捆綁信道模式下,必須在主信道干凈、無干擾的情況下,輔信道才能傳輸信息。
那假設(shè),當Secondary20出現(xiàn)干擾的時候,Primary40整體就是不干凈的信道,那么Secondary40就無法傳輸信息了;再進一步Primary80也不干凈,那Secondary80也無法傳輸信息。最后,一個捆綁成160MHz的信道,因為其中一個Secondary20的20MHz信道干擾,一下子下降為只剩20MHz(Primary20)傳輸信息了,7/8信道資源都浪費了。
Wi-Fi 7的Puncturing技術(shù)正是解決這個問題的。
還是上面這個例子。Secondary20信道受到干擾。采用Puncturing技術(shù),直接把這個Secondary20信道打孔、屏蔽。然后剩余的140MHz信道繼續(xù)捆綁在一起傳輸信息。此時,還是工作在160MHz捆綁信道模式下,但實際傳輸?shù)臅r候,把Secondary20信道置于Null(空)狀態(tài)。這種例子中采用Puncturing技術(shù),信道利用率是之前的7倍(140:20)。
Puncturing技術(shù)的核心是提升了非連續(xù)信道的利用率,其效果是提升了實際速率,降低了時延。
審核編輯:劉清
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原文標題:Wi-Fi 7與Wi-Fi 6有什么不一樣?(下)
文章出處:【微信號:5G通信,微信公眾號:5G通信】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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