【盘点】Wi-Fi 7首发，芯片厂商抢夺先机，预计2025前后取代Wi-Fi 6

在高通4月份最新公布的2022财年第二季度财报中，实现了创纪录的112亿美元营收，其中包括Wi-Fi业务在内的物联网板块有着61%的增长。  Y14esmc

5月4日，高通宣布推出支持Wi-Fi 7网络的第三代高通专业联网平台产品组合，据高通自己介绍，其第三代专业联网平台是目前全球性能最高的商用Wi-Fi 7网络基础设施平台，它为用户和行业带来更强的Wi-Fi连接方案。Y14esmc

随着WLAN技术的发展，家庭、企业等越来越依赖Wi-Fi，并将其作为接入网络的主要手段。近年来出现的新型应用对吞吐率和延迟要求更高，比如4K和8K视频、VR/AR、高分辨率游戏、远程办公、在线视频会议和云计算等。因此，Wi-Fi7应运而生。Y14esmc

Wi-Fi关键技术

Wi-Fi网络可以有效地感知外界环境出现的变化，进而更深次的进行理解与学习，高效调整与配置通信网络内部的相关资源，以此来迎合外界环境发生的转变。通过充分借鉴Wi-Fi认知网络技术，既能解决频谱日渐增长的需求和有限频谱资源之间的冲突，还能将频谱资源紧缺的问题进行有效地解决，促使频谱应用效率的合理提高。Y14esmc

频谱共享Y14esmc

频谱共享可借助于管理干扰项让用户最大化提升对频谱的应用概率。频谱可从不同层面进行分类，依据不同的网络构架划分成分布式与集中式。Y14esmc

频谱感知Y14esmc

在Wi-Fi网络技术中，频谱感知作为核心的技术之一，此种技术可以通过频谱空洞、时域、发现频域为广大用户供应有价值的频谱。可自主检测主用户的信号方法包含三大种类，即检测循环平稳特征、检测匹配滤波器、检测能量。Y14esmc

动态接入Y14esmc

在Wi-Fi网络技术中，动态频谱接入技术既能分成开放式共享形式、多层接入形式、动态专项应用的模式。其中专用动态模式中主用户能够完全支配频谱，同时还能随意选择技术与服务方式。开放式共享模式能够共享多样化的系统，并且他们相互之间不存在任何干扰。Y14esmc

Wi-Fi的发展

Wi-Fi联盟成立于1999年，经过20多年的发展，2018年底，Wi-Fi联盟宣布改变Wi-Fi标准的命名方式，将不再采用电子工程专业名词，取而代之的是最新的Wi-FiX，比如Wi-Fi 6。Y14esmc

2009年，802.11n的发布，也就是Wi-Fi 4的问世是行业的重要转折点，Wi-Fi 4将传输速率从54 Mbit/s变为最高600 Mbit/s，引入了MIMO技术，同时支持2.4Ghz与5Ghz双频段。Y14esmc

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2013年Wi-Fi 5（802.11ac）技术正式通过，引入了MU-MIMO技术，只在5G频段工作，速度可以达到6.9Gbps。Y14esmc

2019年Wi-Fi 6（802.11ax）引入了OFDMA技术，速度可以达到14Gbps。Y14esmc

2021年Wi-Fi 6E（802.11ax）新增了6GHz的频段增加1200MHz频谱资源，支持2.4GHz、5GHz和6GHz三个频段。Y14esmc

2022年Wi-Fi 7将引入CMU-MIMO技术最多可支持16条数据流，可以处理至少30Gbps，可能高达40Gbps。其次Wi-Fi 7除了支持传统的2.4GHz和5GHz两个频段，还将新增支持6GHz频段，并且三个频段能同时工作。Y14esmc

身怀绝技的Wi-Fi 7

Wi-Fi 7协议的目标是将WLAN网络的吞吐率提升到30Gbps，并且提供低时延的接入保障。为了满足这个目标，整个协议在PHY层和MAC层都做了相应的改变。相对于Wi-Fi 6协议，Wi-Fi 7协议带来的主要技术变革点如下：Y14esmc

支持最大320MHz带宽Y14esmc

2.4GHz和5GHz频段免授权频谱有限且拥挤，现有Wi-Fi在运行VR/AR等新兴应用时，不可避免地会遇到QoS低的问题。为了实现最大吞吐量不低于30Gbps的目标，Wi-Fi 7将继续引入6GHz频段，并增加新的带宽模式，包括连续240MHz，非连续160+80MHz，连续320MHz和非连续160+160MHz。Wi-Fi 7可以提供超过40Gbps的峰值速率，比Wi-Fi 6E高出4倍。Y14esmc

支持Multi-RU机制Y14esmc

在Wi-Fi 6中，每个用户只能在分配到的特定RU上发送或接收帧，大大限制了频谱资源调度的灵活性。为解决该问题，进一步提升频谱效率，Wi-Fi 7中定义了允许将多个RU分配给单用户的机制。当然，为了平衡实现的复杂度和频谱的利用率，协议中对RU的组合做了一定的限制，即：小规格RU（小于242-Tone的RU）只能与小规格RU合并，大规格RU（大于等于242-Tone的RU）只能与大规格RU合并，不允许小规格RU和大规格RU混合使用。Y14esmc

引入更高阶的4096-QAM调制技术Y14esmc

Wi-Fi 6的最高调制方式是1024-QAM，其中调制符号承载10bits。为了进一步提升速率，Wi-Fi 7将会引入4096-QAM，使得调制符号承载12bit。在相同的编码下，Wi-Fi 7的4096-QAM比Wi-Fi 6的1024-QAM可以获得20%的速率提升。Y14esmc

引入Multi-Link多链路机制Y14esmc

为了实现所有可用频谱资源的高效利用，迫切需要在2.4GHz、5GHz和6GHz上建立新的频谱管理、协调和传输机制。工作组定义了多链路聚合相关的技术，主要包括增强型多链路聚合的MAC架构、多链路信道接入和多链路传输等相关技术。Y14esmc

支持更多的数据流，MIMO功能增强Y14esmc

在Wi-Fi 7中，空间流的数从Wi-Fi 6的8个增加到16个，理论上可以将物理传输速率提升两倍以上。支持更多的数据流也将会带来更强大的特性——分布式MIMO，意为16条数据流可以不由一个接入点提供，而是由多个接入点同时提供，这意味着多个AP之间需要相互协同进行工作。Y14esmc

支持多AP间的协同调度Y14esmc

目前在802.11的协议框架内，AP之间实际上是没有太多协作的关系。自动调优、智能漫游等常见的WLAN功能都属于厂商自定义的特性。AP间协作的目的也仅是优化信道选择，调整AP间负载等，以实现射频资源高效利用、均衡分配的目的。Wi-Fi 7中的多AP间的协同调度，包括小区间的在时域和频域的协调规划，小区间的干扰协调，以及分布式MIMO，可以有效降低AP之间的干扰，极大的提升空口资源的利用率。Y14esmc

Wi-Fi的频谱需求

Wi-Fi需要足够带宽的连续频谱，以提供更宽的信道，这是支持越来越多的带宽密集型应用和实现最大无线效益所必需的。Y14esmc

在今年年初正式商用推广的Wi-Fi 6增强版本Wi-Fi 6E就将Wi-Fi 6从原有2.4GHz和5GHz载波频段扩充到支持6GHz载波频段Y14esmc

近年来蜂窝通信阵营和Wi-Fi阵营针对这一资源展开争夺，而频谱资源作为各个国家掌握的公共资源，还需要各国政策来明确频段的用途，因而频谱的政策就成为关键点。Y14esmc

早在2019年世界无线电通信大会上，中国代表团就在大力推动将5925-7125 MHz的IMT（国际移动通信系统）标注立项作为2023年世界无线电通信大会的新议题。最终，大会决定将6425-7125MHz频段新增IMT（5G或6G）使用标注列入2023年世界无线电通信大会议题，对6425-7025MHz成为区域性IMT新频段和7025-7125MHz成为全球性IMT新频段进行立项研究。Y14esmc

6GHz频谱新增IMT使用划分的成功立项，意味着6GHz频段将成为IMT（5G或6G）全球潜在新增频段，未来各国将在频谱政策上会优先考虑将该频段授予5G和6G。当然，目前多个国家已将6425-7125MHz频段分配给移动通信做了保留，也符合未来6GHz频段用于移动通信的潜在要求。Y14esmc

从目前的情况来看，6425-7125MHz频段在我国用于5G和6G的概率很大，那么焦点就在于非授权频段政策是否能扩展至5925-6425MHz频段，若这一频段划分为非授权频段，则给Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7在国内规模化商用铺平道路。然而，若这一频段也划分为授权频段，则Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7未来在国内商用前景就非常不明朗。Y14esmc

目前，Wi-Fi在2.4GHz和5GHz频段已非常拥挤，急需扩大频段范围，而Wi-Fi在国内可用频段资源更少。根据最新发布的《工业和信息化部关于加强和规范2400MHz、5100MHz和5800MHz频段无线电管理有关事宜的通知》，Wi-Fi可用频段资源主要包括以下范围：Y14esmc

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Wi-Fi已成为我们日常生活的“刚需”，Wi-Fi也在不断演进中，Wi-Fi 7更是能到达30Gbps的峰值速率。然而Wi-Fi 7对于无线电频谱的需求使其和5G/6G移动通信开始了正面核心资源的争夺，美国运营商也正是因为中频段频谱的限制暂停了5G部署，频谱已经成为无线通信“卡脖子”的核心资源。未来，Wi-Fi 7在国内的命运如何，国内频谱政策至关重要。Y14esmc

中国政府发布的多部重要产业规划均对无线通信、无线局域网技术提出相关发展要求及指引，有力推动Wi-Fi行业进一步发展。Y14esmc

芯片厂商抢夺先机

面对未来可见的蓝海市场，Wi-Fi芯片头部厂商自然要抢夺先机，2022年以来，博通、高通、联发科三家大厂接连发布了Wi-Fi 7主控芯片又或者展示了其相关技术。Y14esmc

博通：博通是第一家宣布完整的Wi-Fi 7产品组合的供应商，4月，博通推出了首款Wi-Fi 7 SoC，称为BCM4916，采用了四核心的Armv8处理器，拥有64KB的L1缓存和1MB的L2缓存，能够提供24DMIPS的性能。该SoC支持DDR3和DDR4内存，以及2.5Gbps和10Gbps网络接口，并提供了USB3.2接口。Y14esmc

此外，博通还发布了其Wi-Fi 7生态系统产品组合，包括用于消费产品的BCM6726和BCM67263，用于企业产品的BCM43740和BCM73720，以及用于移动设备的BCM4398。其中BCM6726支持2.4、5和6GHz频段，BCM67263仅支持6GHz频段。目前，在Wi-Fi 7领域，博通正在为主要客户提供样品。Y14esmc

高通：今年2月底，高通推出全球首款Wi-Fi 7芯片“FastConnect 7800”。FastConnect 7800完整支持Wi-Fi 7的所有特性，支持2.4GHz、5GHz、6GHz三大频段，支持高频多连接并发技术、4路双频并特性拓展至高频段、4K QAM调制技术，峰值传输速度可达5.8Gbps，比前代提升多达60％，并支持低于2ms的时延。Y14esmc

高通宣称，相比前代产品，可提供50％的功耗降低、2倍的配对速度提升、2倍的信号接受范围扩大。Y14esmc

目前，FastConnect 7800现已出样，预计今年下半年投入商用，首批客户包括宏碁、华硕、荣耀、Meta(Facebook)、OPPO、腾讯、vivo、小米等。Y14esmc

联发科：今年1月，联发科进行了全球首个Wi-Fi 7现场演示。据悉，相比于Wi-Fi 6的160MHZ信道，联发科Wi-Fi 7可通过320MHz信道和4K正交幅度调制（QAM）技术，在使用相同数量天线的条件下，传输速度比Wi-Fi 6快2.4倍，峰值速度完全可以达到IEEE 802.11be定义的30Gbps。Y14esmc

此外，联发科的Wi-Fi 7还将支持2.4G、5G、6G多个Wi-Fi频段，利用多链路操作（MLO）技术同时聚合不同频段上的多个信道，降低延时，满足不同设备、场景的网速链接需求，拥有多用户资源单元（MRU）功能来降低和避免信号干扰，满足多人同时、高速连接。Y14esmc

联发科透露，采用Wi-Fi 7技术的产品预计2023年上市。除了Wi-Fi主控芯片外，不同的Wi-Fi技术对于射频产品的要求也不一样，自Wi-Fi 5标准之后，Wi-Fi射频前端芯片逐渐外置出来，越往前走，对射频前端的要求就越高，对工艺的要求也越高。包括Qorvo等在内的厂商也已开始加强Wi-Fi 7芯片前端模块（FEM）的部署。Y14esmc

华为：根据华为官网消息显示，新的一代Wi-Fi 7即将于2022年登场发布标准，投入商用可能还需要几年。Y14esmc

此外，在中国芯片厂商中，乐鑫科技在Wi-Fi MCU芯片方面逐渐积累优势，华为在AX3 Wi-Fi路由器中应用其自研的凌霄系列芯片，虽然和海外头部厂商相比仍有较大差距，但是中国厂商正在加快步伐快速追赶，相信很快就能有所成果。Y14esmc

小结

Wi-Fi芯片市场集中度高，从年初至今，Wi-Fi领域不断对外释出Wi-Fi7产品技术信息。但业界人士指出，Wi-Fi7规格至少要到2024年才会量产进入市场，但若要真正取代Wi-Fi 6成为市场主力规格，则更得等到2025到2026年。Y14esmc