作者：高通资深工程总监Andrew Davidson
如果先前迹象不够明朗，疫情也足以让我们正视Wi-Fi在人们工作、娱乐和整体生活扮演不可或缺的角色。过去一年来，我们见证了Wi-Fi与许多其他技术一样，如何崛起、适应、和发展，以满足新兴和不可预见的连网挑战。Wi-Fi技术即将以Wi-Fi 7迈入新章节，高通技术公司不仅专注于协助定义其功能，这些功能带来如我们习惯在每个新一代Wi-Fi推出时看到的极致连网速度与容量，而且还增加了重大的增强功能，大幅提升低延迟效能。Wi-Fi 7结合增强的低延迟、连网速度与容量，将成为推动XR、元宇宙、社群游戏、边缘运算等更多最先进使用案例的核心。
过去二十年来，我协助开发了多项Wi-Fi联盟（Wi-Fi Alliance ）的计画，并担任WFA董事，有幸为业界制定Wi-Fi标准作出贡献，并见证其成果。从这个角度来看，我非常开心能讨论Wi-Fi 7将带来的一切，因为Wi-Fi 7的全新与创新技术来得正是时候，刚好能满足今日与未来使用案例中对于Wi-Fi显著成长。
Wi-Fi是至关重要的连网技术
Wi-Fi在人们的生活和经济活动中扮演核心角色，且对社会的重要性有增无减。无论对消费者或企业，Wi-Fi都是不可或缺的资源。市场分析研究公司IDC预测，2021年底有超过20亿Wi-Fi 6装置出货，占所有Wi-Fi产品出货的50%以上，且在2025年以前，每年出货量可望成长至52亿装置。像这样爆炸性成长有许多驱动因素，但最值得注意的是Wi-Fi技术持续演进的发展能与逐渐成长的需求相符。例如，为了增进Wi-Fi于人口密集网路的效能，Wi-Fi 6引进多重使用者的相关功能，Wi-Fi 6E则进一步拓展这些功能至全新6 GHz频段，使频道数增加、频宽更宽，以因应提升连网速度和低延迟的需求。网状网路路由器是高通技术公司的一项产品创新，不仅实现涵盖整个住家的网路覆盖范围，更确保在需要的地方能提供高速网路存取。
尽管Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E正以前所未见的速度快速地迈向主流采用，对于在多层面推动更高效能的需求仍持续成长。
Wi-Fi 7带来更高水准的效能
正如先前我们所讨论的，频谱是无线连网技术的命脉。综观过去，从只有三个窄频宽频道的传统2.4 GHz，到具有额外频谱、以及更宽的160 MHz频道的5 GHz，可用频谱的拓展推动了强大的Wi-Fi技术创新。现在新的6 GHz的频段配置（部分地区高达1200 MHz的频谱）与日益拥挤的2.4 GHz （由于蓝牙和Thread技术的使用增加）正进一步带动变革。
现代高速Wi-Fi装置逐渐寻求利用5 GHz与6 GHz的高频段以提供所需的效能。此一现实不仅确保了连网速度与低延迟，亦释放2.4 GHz频段更多容量可用于更适合的应用，例如物联网和在Wi-Fi网路边缘运作的装置。
管理与最佳化各种可用频段或许是Wi-Fi 7的指标性差异化优势。Wi-Fi 7的多种功能可用于提供极致连网速度、大容量与低延迟，支援下一世代的应用与服务。以下为指标性功能的概览。
多重连结技术可于连网速度壅塞环境中降低延迟
如今的存取点（Access Points）通常在三个频道上提供支援，一个在2.4 GHz低频频段，其馀两个则为5 GHz和6 GHz高频频段，到了Wi-Fi 7，这将越来越普遍。取决于区域的可用性，高频频段支援可能为5 GHz频段的两个频道，或于5 GHz和6 GHz频段中的各一频道。Wi-Fi 7的多重连结功能为单一使用者提供多个选项，能使用这些频道。最有效的存取路径为利用容量较大、尖峰速度较高与网路壅塞情形较少的高频频段。装置可切换不同频段，如图1所示。在此机制下，装置利用最先可供使用的频段进行传输，前次传输完成后就能再次选择频段。如此将能避免网路连结壅塞，并降低延迟。
图1 - 多重连结切换，装置能于可用频段之间切换，以降低延迟
最高效能选项为高频频段同步多重连结，如图2所示。装置利用各个可供使用的频段，且能同时于不同频段运作，聚合两个频道的流通量。由于可在各频段同时运作，能进一步避免网路壅塞、降低延迟性。
图2 – 高频频段同步多重连结，聚合高频频段以提供最高流通量与最低延迟
拓展所有地区的宽频道频宽
Wi-Fi 6E显著地扩展了宽频道频谱的使用，让在任何配置6 GHz频谱的地区皆可使用多个160 MHz频道。Wi-Fi 7则使可用频道频宽增加一倍至320 MHz。理论上，这能让容量加倍，大幅改善使用者资料传输速度。
部分地区可支援320 MHz连续频谱的三个频道，部分地区可支援一个频道，有些区域完全不支援。5 GHz频段不具备连续的320 MHz频道，因此只有支援6 GHz频谱的地区可支援此连续模式。高频频段同步多重连结可借由累计两个可用频道的流通量，提供频宽更宽、更有效的频道。在高频频段聚合两个频宽为160 MHz的频道，可建立一个频宽达320 MHz的有效频道。在中国，高频频段同步多重连结实现了频宽为240 MHz的有效频道，即使没有可用的6 GHz频谱配置，仍能满足Wi-Fi 7超高流通量的承诺。
即使有干扰仍可使用更宽的频道
占用部分（如20 GHz或40 MHz）闲置连续频道的既有用户，通常会使存取点无法使用这些频谱。Wi-Fi 7的创新解决方案称为“前导码删馀（Preamble puncturing）”，空下受干扰的频谱，同时仍使连续频道可能存在，如图2所示。整体频宽因删馀而降低，但仍可使用比其他情况下可用的更宽的频道。
图2 – 即使有使用者干扰，前导码删馀使更宽的频道仍得以使用
4k 正交调幅（QAM）与许多其他增强效能的功能
Wi-Fi标准化了更高阶的调变技术4k QAM，这是高通Wi-Fi 6解决方案中现已支援的技术。4k QAM可提升接近存取点的使用者连网速度，为其他使用者保留宝贵的容量。
Wi-Fi 7实现令人兴奋的全新体验与使用案例
Wi-Fi 7不仅提升今日现有应用的效能，更实现许多全新体验。例如最先进的延展实境（XR）应用，由于该应用对于延迟性极为敏感，若无法达成超低延迟，XR装置甚至无法运作。要打造沉浸式、极为真实的XR体验，需要具备超高画质影音内容和极高的更新率，这需仰赖超高连网速度和频宽才能实现。此外，需有极大的网路容量，才能支援大量使用者同时使用这些应用。云端游戏、社群游戏与元宇宙等其他应用亦将考验无线科技的极限，挑战Wi-Fi 7能否充分发挥效能。
企业网路方面，智慧与价值正逐渐往边缘发展。边缘云端是企业数位转型的基本元素。Wi-Fi是许多企业使用案例的最后一环—即使在壅塞、高流量情境中，Wi-Fi 7提供的低延迟与频宽，对于许多关键业务应用至关重要。无庸置疑，Wi-Fi 7将迅速成为支援办公室、娱乐场所与其他高流量使用案例的必要条件。
引领标准制定与技术发展
高通技术公司处于Wi-Fi技术演进的最前端，推动标准制定与技术发展，以满足消费者、装置、应用与服务不断成长的需求与期待。
长久以来，我们不断打造具开创性的技术，协助IEEE与WFA等组织标准化这些技术。我们在几乎每一个Wi-Fi技术重要的演进阶段都扮演关键角色。例如，我们协助将多重输入多重输出(MIMO)与多用户多重输入多重输出(MU-MIMO)引进802.11n与11ac，率先将正交分频多重接取（OFDMA）引进Wi-Fi 6（当时称为11ax），以及其他许多技术的创新。我们正与IEEE和WFA全体成员密切合作， 使Wi-Fi 7技术更为完善。
高通技术公司的领导地位不仅限于技术开发与标准制定。透过每年在数百项装置与网路上提供全面执行的技术功能和更多强大且独特的创新技术，，我们确保使用者能更快体验到极致的连网速度、容量与稳定低延迟的提升所带来的好处，并将其推广至全球更多地区。
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高通Wi-Fi 6是高通技术公司和/或其旗下子公司的产品。