无线容量突破20Gbps对家庭Wi-Fi网络意味着什么？
作为最新一代的Wi-Fi标准，Wi-Fi?7也称之为IEEE?802.11be——其拥有超高吞吐量(EHT)。Wi-Fi?7基于Wi-Fi?6技术，引入了320MHz带宽、4096正交调幅(QAM)、多资源单元(RU)、多链路操作(MLO)、增强型多用户多路复用、输入多输出(MU-MIMO)和多接入点(AP)协调等技术。
借助这些前沿技术，Wi-Fi?7可用频谱增加到了1760MHz，对比起早前的Wi-Fi?3、Wi-Fi?2和Wi-Fi?1时期，可用频谱足足增加了近100倍。同时，系统无线信道也从原来的1个增加到现在的3-4个，有效带宽从Wi-Fi?6的160MHz翻倍到320MHz，提供了比Wi-Fi?6更高的数据传输速率和更低的延迟，可支持高达30Gbps的吞吐量，约为Wi-Fi?6的三倍。
Wi-Fi?7与Wi-Fi?6的对比
高通技术公司产品管理高级总监Tony?Hsu认为高速宽带在全球加速部署、家庭网络对实时应用场景的需求增加，以及智能家庭联网设备逐渐增多，是加速推动家庭Wi-Fi网络技术升级的三大动力。
数据显示，全球固定宽带用户占比在2021年的第四季度达到了62%，到2030年这一数字将会增长到75%。而在中国，光纤接入用户占比早已超过90%，位居世界第一。智能家庭联网设备方面，以普通美国家庭为例，每个家庭平均联网终端总数达22个，涵盖种类丰富的智能家庭联网产品，其中23%拥有安防摄像头，26%拥有智能门铃，41%拥有智能音箱，16%拥有智能健身设备。当然，在中国也有着相同的趋势。
与此同时，近几年，一些高吞吐量、低时延的实时应用，如在线办公/学习、高清视频，还有AR、VR以及云游戏等，已经成为家庭网络中的主要需求场景。有数据显示，在占用网络主要流量的高带宽实时应用中，71%来自视频流量，11%来自游戏流量。此外，来自微软的报告显示，2022年，用户每周使用Microsoft?Teams会议的平均时间，相较于2020年增加了252%，也就是增加了近2.5倍。
这些趋势都在告诉我们，我们需要新一代的家庭Wi-Fi网络技术，来满足消费者当前和面向未来的网络需求。在Tony?Hsu看来，这个网络需要具备以下三个特征：首先，需要满足消费者全屋覆盖的高速网络连接；同时，网络连接需要支持高性能的实时应用，满足超高速率和低时延的需求；最后，需要满足连接不同类型终端的需求，降低复杂的拥堵和干扰。这正是下一代Wi-Fi技术——Wi-Fi?7所擅长的。
端到端Wi-Fi?7生态系统
作为Wi-Fi产品领域的领军企业，从2015年至今，高通Wi-Fi芯片出货量已超过65亿颗，Wi-Fi出货量列居全球首位。而自Wi-Fi?6/6E推出以来，全球有超过900款Wi-Fi?6/6E产品在设计中使用了高通芯片，涵盖手机、Wi-Fi客户端、路由器、企业和家庭网络基础设施等多个领域。
在2022年2月的MWC?2022上，高通推出了全球首个Wi-Fi?7商用解决方案—FastConnect?7800，支持高达5.8Gbps的峰值速度和低于2ms的时延，以及一系列蓝牙音频先进特性，以满足消费者对于音质的更高期待。
今年5月，高通推出了以1620/1220/820/620为代表的第三代高通专业联网平台，以最高33.1Gbps的峰值无线容量，成为目前全球性能最高的商用Wi-Fi?7网络基础设施平台组合。
日前，高通又带来了Wi-Fi?7解决方案的新成员——高通Wi-Fi?7沉浸式家庭联网平台，可根据模块化和可拓展性平台架构设计，支持高达20Gbps的最大物理层(PHY)速率，并针对不同应用场景进行实时优化，从而为家庭网络性能带来新突破。
该平台包含两款产品组合：第一款是高通326沉浸式家庭联网平台，提供入门级Wi-Fi?7三频配置，支持6路数据流，峰值物理层速率达到10Gbps，提供2+2+2三频配置，适合家庭网状路由器；另一款则是高通3210沉浸式家庭联网平台，提供高性能的Wi-Fi?7三频配置，支持10路数据流，峰值物理层速率达到了20Gbps，满足2+4+4三频配置。
“虽然目前中国没有开放6GHz频段，也无法使用320MHz的信道，但在国内可以采用2.4GHz（40MHz）加上5GHz低频和5GHz高频的三频配置，同样可以享受到Wi-Fi?7技术所带来的全新体验。”Tony?Hsu说。
下图展示了各代Wi-Fi网络性能之间的主要区别。可以看出，与Wi-Fi?5网状网络系统相比，全新的Wi-Fi?7沉浸式家庭联网平台的最大容量是它的9.6倍，与Wi-Fi?6/6E相比，也达到了成倍数的增长；其次，从能效方面看（也就是每瓦的吞吐量），高通Wi-Fi?7沉浸式家庭联网平台比上一代平台(Wi-Fi?6/6E)提升了22%；最后，在拥堵情况下的实时低时延表现，高通Wi-Fi?7沉浸式家庭联网平台比起Wi-Fi?6/6E沉浸式家庭联网平台时延降低了75%。
高通多连接网状网络技术(Qualcomm?Multi-Link?Mesh)是平台实现突破的关键技术。这是一种专门面向三频Wi-Fi?7平台打造的全新动态管理模式，可根据网络条件、终端能力和家庭网络拓扑结构，在2.4GHz、5GHz和6GHz免许可频谱中选择、聚合或交替链路，在拥挤的网络环境中可实现确定性低时延，并带来75%的实时时延降低，助力实现几乎无卡顿的游戏体验。
和传统三频Wi-Fi网状网络利用静态方式进行分配不同的是，高通多连接网状网络技术可以动态切换，可以聚合或交替传输多个频段，以实现高速度、低时延的网络性能。从下图可以看出，高速信道A和B可以聚合在一起用于回传，带来更快的速度、更高的吞吐量和更优质的网络性能，就算不是Wi-Fi?7的终端设备，也能从整个网络中获益。需要强调的是，动态切换不只是可以用于回传，如果在高速前传连接中出现干扰，该技术也可以从高速信道B切换到高速信道A，继续前传传输。
得益于此，相比上一代Wi-Fi?6?160MHz频宽的网状网络，Wi-Fi?7多连接网状网络的容量提升了3.5倍；在家中同一位置，终端设备连接速度提升高达2倍；实时的应用时延可以降低75%，这将使整个家庭网络真正地实现数千兆比特的高性能、低时延、全屋覆盖的Wi-Fi网状网络。
高通Wi-Fi?7的沉浸式家庭联网平台另一项很重要的特点，就是支持开放软件的生态系统，尤其是针对宽带网关和家庭Wi-Fi网状网络系统。其中包括支持市场领先的网状网络标准，如Wi-Fi?EasyMesh。以及支持领先的开源OS和中间件组件，如OpenSync、RDK、PRPL?OS和OpenWrt。基于这些开放软件生态，软件整合或是产品研发上都可以更容易、更快速。
全球范围内已经有诸多客户对高通Wi-Fi?7沉浸式家庭联网平台表示了极大兴趣，包括美国的NETGEAR、LINKSYS、Plume；欧洲的AVM；中国的TP-LINK和小米，还有亚太地区的NEC和EnGenius。目前，高通Wi-Fi?7沉浸式家庭联网平台正在出样，预计2023年下半年商用面市。
责编：Lefeng.shao
