正在制定中的WiFi7标准相比于WiFi6有什么提升？

　　支持WiFi66E的设备还未普及，下一代WiFi技术已经出现在地平线上。WiFi7（a。k。a802。11be）标准已经公布了草案，同时，高通、MTK分别发布了支持它的样片，Intel也将在MeteorLakeSoCTile中支持它。作为第七代WiFi技术，它出自WiFi联盟EHT（ExtremelyHighThroughput）协议组，所以有时候也被称作WiFiEHT。人如其名，毫无疑问，吞吐量提高是WiFi7最大的亮点：单Link最大吞吐量是上一代WiFi66E的3。6倍！其中PHY部分2。4倍，MAC部分1。5倍，二者相乘2。4X1。53。6。除此之外，信道利用率、QoS、延迟和功耗等等都有所提高。这些数字是怎么得到的，这些改善具体是什么呢？下面我们就来具体看一下。背景知识
　　从Intel迅驰（Centrino）这个品牌宣传开始，WiFi技术逐渐走入千家万户。Centrino的小贴纸和其品牌营销，成为和IntelInside并列的传奇品牌营销案例，为等灯党所津津乐道。除了商业智慧之外，WiFi技术的成熟和不断演进功不可没。
　　自2018年秋季，WiFi联盟引入新的的命名规则，从此晦涩难懂的802。11xx不再困扰广大用户，转而使用清晰易懂的数字编码。毕竟6比5好，这谁都知道，而ax比ac牛一些就让普通人抓狂了。彼时，最新802。11ax正式加冕WiFi6，而前两代（802。11ac和802。11n）则追封WiFi5和WiFi4。后来WiFi6E（802。11axe）引入了6GHz频段：
　　据统计，2021年，家庭使用场景里，超过7成装置通过WiFi传输数据，超过5成的IP的通讯基于WiFi。需求的旺盛，加上新冠病毒肆虐带来家庭办公需求的增加，推动WiFi更快地演进，满足不断增长的应用带来的挑战。这也是WiFi7这么快提出的一个重要原因。
　　WiFi7可以看做将WiFi6和WiFi6E进行了合并提高，在介绍细节之前，这里先就介绍WiFi技术时经常混淆的三个概念：Band（频段）、Channel（通道）和Stream（数据流），进行一些厘清。我们常用的WiFi频段（Band）有三个，2。4GHz、5GHz和6GHz，他们依次频宽越来越宽（60MHz，500MHz和1。2GHz），但同时传输距离和绕过障碍的能力在减弱。我们可以将Band比作不同公路：它们分别是乡间小道、普通公路和城市主干道。道路要分车道，而Channel就是车道的宽度，小到人行的宽度（20MHz），大到超宽特种车的宽度（320MHz）。道路的宽度，决定了每种车道能够划成几条车道，乡间小路尽管可以划出三根人行道，但绝不能放得下一根大型车道；而城市主干道，则放下三根超大型车道还绰绰有余。Stream（数据流）就是在车道里跑的车辆长度，可以是普通汽车（2x2）、公共汽车（3x3），或是加长公车（4x4）。显然，加长加宽公交车行驶在超宽车道上，能运转更多的货物，也就是能传递更多数据，或者说吞吐量更大。只有理解这个，才能读懂下面关于吞吐量的计算。WiFi7PHY的改进
　　PHY部分对吞吐量提高最大的改变是加入了320MHz的Channel支持和调制方式支持4KQAM。16x16数据流MUMIMO可以提高理论最大吞吐量上限，MultiRU可以提高信道利用率。320MHzChannel
　　WiFi7最大支持的通道Channel宽度从WiFi66E的160MHz提高了一倍，达到320MHz。它是如此之大，6GHz频段1。2GHz超宽频宽也仅仅可以放得下3个：
　　320MHz通道宽度可以是1个320MHz，也可以是两个160MHz。320MHz让单数据流（Stream）理论速度直接翻番，从WiFi66E的1。2Gbps翻倍成了2。4Gbps，提供了两倍的吞吐量（Throughput）。4KQAM
　　QAM（QuadratureAmplitudeModulation）是WiFi信号调制方式，从振幅和相位两个方向来调制信号。WiFi7调制方式从1KQAM升级为4KQAM（部分非标WiFi6支持4KQAM）：
　　尽管它对信道质量更高要求，但对信道吞吐量提高是明显的。理论情况下，可以增加20，这是Intel给出的综合了320MHzChannel和4KQAM的数据：
　　综合Channel加宽和调制方式，PHY的改进对单数据流可以增加2。4倍吞吐量。这么说可能比较抽象，以我们生活场景举例。我们手机一般有两根天线，Stream2x2，吞吐量理论值从2。4Gbps提升到了5。76Gbps：
　　其他改进
　　WiFi7将MUMIMO支持的最大数据流从8个提高到了16个，理论上又可以提高一倍整体吞吐量！但实际上，我们普通的设备都是两根天线，8根天线的设备不能保证没有，我是没见到过，所以提高单Stream吞吐量更加实用一些。最大16个Stream对单设备吞吐量没有用，但可以提高接入点同时服务设备的数量，契合现在接入设备越来越多的需求。配合WiFi7新引入的CMUMIMO（C代表Coordinated），16个数据流可以由不同的接入点协同提供。
　　MultiRU（MRU）是PHY部分改进比较大的技术点，尽管对提高单Stream吞吐量作用不大，但可以更好得利用信道。RU（resourceunit）作为通讯分配的最小资源单位（NonAPSTA），可以解决小数据量传输浪费信道的问题。作为OFDMA（OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess）和MIMO背后的底层技术，在WiFi6中还是单RU分配。这次MRU的引入，可以提供灵活的RU组合形式，充分利用信道资源。WiFi7MAC改进MLO（MultilinkOperation）
　　MLO个人认为是WiFi7诸多新功能中最有用的部分。现在WiFi支持2。4GHz、5GHz和6GHz，但每次只能连接一个，要手工切换，不能同时连接两个。现在已经有一些非标准化的方法来解决这个问题，如搞两个网卡，搞两个Link，但需要定制。
　　MLO可以同时连接多个信道，不用切换，同时传输数据。这样必然会增加带宽，提高吞吐量。尽管多这个词让人想起翻倍的吞吐量增加，但由于6GHz频段带宽比5GHz频段带宽大一倍多，比2。4GHz频段大的多得多，三者频段宽度加在一起，比6GHz频段带宽增加不到50，我们近似为1。5倍。这样：
　　WiFi7吞吐量提高PHY提高xMAC提高（2x1。2）x1。53。6倍
　　MLO不仅仅提高了吞吐量，还有其他诸多好处：可以改善延迟；在信道出了问题，可以快速Degrade，提高可靠性；TSN敏感的设备可以选择更好的link，提高TSN（EMLMR设备）。结语
　　WiFi7还有一些别的技术改进，这里就不一一讲述了。既然WiFi7技术这么好，而且预计将要在2023年公布正式版，那么大家比较常问的一个问题是：我是不是该等WiFi7路由器出来再升级？
　　作为一个有趣的统计，我打开我的手机，采样了一下附件支持WiFi6的路由器占比：
　　WiFi信号小雨伞旁边的小数字是WiFi6之后的版本号，没有数字就是WiFi5或者更老。就我统计，WiFi6渗透率在我的附近不到三成，这还是在WiFi6发布三年之后，由此可以预计在未来三年之内，WiFi7的渗透率也不会很高。所以我的意见是，如果需要升级，不用等WiFi7了，WiFi66E可以先享受起来。