在Wi-Fi 7(IEEE 802.11be)标准的初步草案发布近3年后,采用Wi-Fi 7标准的无线路由器开始陆续登场,市面上的智能手机及电脑亦纷纷作出升级配合,务求为用家带来前所未有的极速无线网络体验。 本文将会为大家简单介绍Wi-Fi 7最重要的数个技术升级及新加入的技术,包括320MHz讯道带宽、4096-QAM调制方案及MLO技术等等。

升级320MHz讯道带宽+4096-QAM调制技术
早在2020年初,Wi-Fi联盟就在原有的Wi-Fi基础上推出增强版的Wi-Fi 6E(E即代表Extended),正式将Wi-Fi扩展到6GHz频段之上,提供多达7个不重叠(Non-overlapping)的160MHz高速频道,相比5GHz只有2个不重叠160MHz频道,能够提供更多频道选择,舒缓现有的Wi-Fi频道拥塞问题,而 Wi-Fi 7标准将继续使用6GHz频段,使其能够同时运作于2.4GHz、5GHz及6GHz。

全新Wi-Fi 7标准其中一个最主要的改动就是在6GHz频段升级使用320MHz讯道带宽,通过6GHz频段提供的3个不重叠的320MHz频道进行数据传输。 对比前代Wi-Fi 6 /Wi-Fi 6E采用的160MHz讯道带宽,Wi-Fi 7能够令理论无线带宽直观地提升一倍。

至于 Wi-Fi 7 另一个主要改动就是改用了 4096-QAM 的调制方案,QAM 代表着无线讯号中每个字符 (Symbol) 所能够发送的数据量,4096 等于 2 的 12次方,亦即是 40 4K-QAM (或称 4K-QAM) 能使每个字符传输 12-bits 的数据,对比 Wi-Fi 6 / Wi-Fi 6E 所采用的 1024-QAM 只能传输 10-bits 的数据,改用 4096-QAM信号调制技术能使理论无线带宽提升20%。

通过上述两项改动,在同样2T2R传输配置下,Wi-Fi 7制式在单一频段下的理论无线传输带宽将会达到约5.8Gbps,是上代Wi-Fi 6标准下2.4Gbps的2.4倍。
引入 Multi-Link Operation 多频聚合传输技术

在Wi-Fi 7面世以前,大多数的Wi-Fi设备都只可以同时使用单一带段进行数据传输,经常未能用尽所有带段的带宽。 即使后来有设备支持 Dual Band Simultaneous 的功能,但是却要搭配采用特定芯片组的路由器才能使用。 然而Wi-Fi 7标准就正式引入Multi-link Operation多频聚合传输技术(简称MLO),让设备能够同时连接多个不同频段,实现更快的单一设备连接速度。
引入 Multi-RU 与 Puncturing 技术

在Wi-Fi 6标准中,新增了OFDMA机制让路由器能够将频谱划分成多个RU(资源单位)再分配给不同装置使用,能够改善过往OFDM时代网络效率低下的问题。 而在Wi-Fi 7标准中引入的Multi-RU技术就可以说是在此之上完善原有的OFDMA机制,通过开放单一设备能够使用多个RU的方式,减少频道中闲置RU造成的网络资源浪费,进一步提升网络效率及单一装置的连线速度。
至于 Puncturing 技术则是能够减少频谱资源浪费的技术,Wi-Fi 不再像过往一样只能使用连续的频道,而是可以合并多段分散的频道重新组成一段较宽的频段,有效避开因法例规范或严重干扰等原因而无法使用的频道,进一步提升频谱的使用效率。
Wi-Fi 5、Wi-Fi 6 / 6E、Wi-Fi 7 重点规格比较
Wi-Fi 5 (802.11ac) | Wi-Fi 6 (802.11ax) | Wi-Fi 6E (802.11ax) | Wi-Fi 7 (802.11be) | |
频段 | 5GHz | 双频 (2.4 GHz、5 GHz) | 三频 (2.4、5、6 GHz) | |
通道頻寬 | 20、40、80、80+80、160MHz | 20、40、80、80+80、160、320MHz | ||
多重接取技術 | OFDM | OFDMA | ||
調製方案 | 254QAM | 1024QAM | 4096 (4K) QAM | |
天線 | DL MU-MIMO (4 x 4) | DL + UL MU-MIMO (8 x 8) | ||
安全性 | WPA2 | WPA3 | WPA4(未定) | |
關鍵創新 | 40MHz 強制 | TWT、BSS 著色、波束成形 | 多頻聚合傳輸技術(MLO)、Multi-RU、Puncturing |