随着科技的飞速发展,无线网络已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。作为无线网络领域的最新突破,Wi-Fi 7凭借其在传输速度、低延迟响应、高效网络利用、卓越的抗干扰能力、广泛覆盖、海量设备连接,以及强化安全特性等方面的显著提升,正引领我们迈向一个全新的连接时代。
6月20日,ITPUB邀请到了新华三集团无线产品线局域网产品总监王浩、锐捷网络股份有限公司无线产品总监俞啸东两位专家坐镇直播间,分享Wi-Fi 7的底层技术创新、广阔的应用场景、市场发展趋势,旨在为行业专家、技术爱好者及企业用户提供一个交流与学习的平台。
Wi-Fi 7延续了Wi-Fi协议的发展趋势,主要在提升速率和降低时延两个方面进行演进。在速率提升方面,Wi-Fi 7不仅支持6GHz频段,还加入了更宽的320MHz信道带宽和4096-QAM调制技术,可显著提升数据传输的速率。同时,16x16 MU-MIMO技术则增强了整网的并发处理能力。
在降低时延方面,Wi-Fi 7引入了MLO(多链路操作)技术、Multi-RU机制,以及Preamble Puncturing(前导码打孔技术),有效减少网络延迟,提升用户体验。
Wi-Fi 6终端逐渐开始内置多个射频,但同时只能和AP建立一个射频的链接,当AP或终端主信道被占用时,将会推迟报文的发送,而不是立刻利用其它闲置的信道资源。并且不同频段间的干扰水平,频谱特征不一致,部分信道空口资源不佳,一直在该信道上传输报文就会出现较多的丢包与重传。
为了更有效地整合利用频谱资源,Wi-Fi 7直接从协议侧定义多链路聚合的相关标准,包含多链路架构、信道接入、数据传输等。
多链路设备(Multi-Link Device)为一个射频单元有至少两个以上的射频链路链接到空口,相比于单链路设备,在射频链路上增加了冗余。设备根据使用场景与空口状态,进行不同链路的切换与协同,来保障数据能够更高效、更快速、 低延迟地进行传输。
在多链路设备上进行数据传输的典型模式有复制传输和联合传输。复制传输,不同链路传输相同数据,当其中一个信道环境存在干扰时,接收端根据先到先得原则,可以有效地降低传输时延。联合传输,将数据报文进行合理地拆分,同时在两个射频链路上进行数据传输,可以有效地提升传输效率。
6G频段是指5925-7125MHz,FCC已经将6GHz频段中的1200MHz频谱开放免许可应用。欧盟随后也发布将6GHz低频段的500MHz(5925-6425MHz)带宽放开授权使用。目前我国已经将高频段的700MHz(6425-7125MHz)带宽放开给5G或6G移动通信,低频段部分待定。
新的6GHz频段共有1200MHz带宽,可以提供最多3个320MHz信道带宽。 6GHz频段的带宽比之前2.4GHz+5GHz的总带宽还宽了一倍,极大地缓解了当前Wi-Fi频谱资源短缺的问题,可极大提升接入速率和显著提升用户体验。
基于Wi-Fi 7的先进技术,新华三推出了全场景的Wi-Fi 7产品,包括室内高密、壁挂式AP、室内放装型AP、室内面板型AP,以及适应户外环境的室外型AP。目前,新华三全场景Wi-Fi 7产品已经广泛应用于各行各业,为不同场景提供高效、稳定的无线网络连接。
值得一提的是,新华三全场景Wi-Fi 7 AP均支持6GHz频段。这意味着,一旦未来频段得到进一步开放和应用,新华三Wi-Fi 7 AP仅需通过简单的软件升级,明博体育下载即可直接利用6GHz频段,从而实现网络性能的显著提升。
如图所示,新华三构建了一个无线体验提升体系,该体系自下而上分为三个关键部分。底层是高品质的Wi-Fi 7产品,这些产品拥有卓越的性能和稳定性,为用户提供了坚实的基础网络支持。体系的核心是新华三独特的4i技术,代表了无线体验提升的四个核心方向,确保网络连接的快速、稳定、智能和个性化。
在体系的最上层,新华三为用户提供了贴近实际使用场景的场景化方案。这些方案充分考虑了不同用户的需求和场景特点,为用户量身定制了最合适的无线网络解决方案。通过与高品质产品和4i技术的紧密结合,这些场景化方案能够为用户带来更加完美、无缝的无线i技术由iRadio、iStation、iEdge、iHeal构成。iRadio(智能射频管理)通过机器学习技术最大化利用射频资源来提升效率。iStation(智能终端管理)用大数据技术和智能算法调度网络资源使每个终端都达到更好的体验。iEdge(智能业务保障)利用应用识别与加速技术,保障关键业务。iHeal(智能网络治愈)用神经网络和KDN(知识驱动网络)技术自动发现解决问题,持续优化网络。
基于无线i技术,新华三面向大型园区场景,推出了Central AC方案。该方案具备统一管理、统一运维和统一控制三大核心功能,采用智原生设备构建稳定的无线统一网络,保障生产、办公业务永续。
在柔性制造环境中,传统的有线网络连接机台的方式在面对生产线的变动时显得尤为不便。一旦生产线需要调整,有线网络的重新布线几乎成为灾难性的任务,不仅代价高昂,而且严重影响生产效率。此外,即使采用普通的无线网卡接入无线覆盖网络,也面临着可靠性的问题。
利用Wi-Fi 7技术的高可靠性、灵活性和4i能力,可以有效地解决柔性制造中网络连接的痛点。通过新华三Wi-Fi 7 AP更好的赋能柔性制造。AP间+AP内双重双发选收机制,保证机台控制数据的高可靠性和低延时。iEdge端到端的业务切片,可以为不同的业务数据提供不同的带宽及时延保障。
基于这种背景下,Wi-Fi技术也在不断迭代。2019年,Wi-Fi联盟推出了Wi-Fi 6标准,标志着无线网络技术进入了一个新时代。2021年,Wi-Fi联盟发布了Wi-Fi 7的第一稿草案,并在今年完成了相关认证工作。Wi-Fi技术的快速迭代为各种应用提供了强有力的支撑。
Wi-Fi 7的调制方式采用4096-QAM,每个符号携带12bit信息;可利用最大带宽由160MHz提升至320MHz,最大频宽翻倍;采用MLO多链路连接,AP和STA之间可实现2.4G、5G和6G建立多个连接。
顺应Wi-Fi 7技术趋势,锐捷网络推出了全场景Wi-Fi 7产品。其中,RG-AP9850-R是锐捷网络面向高教、政府、普教、金融、商业等室内高密场景推出的Wi-Fi 7五射频旗舰级高密放装型无线接入点产品。
Wi-Fi 7作为一项前沿技术,其核心价值并非仅仅在于技术本身,而更在于如何将这一技术应用于实际场景中,真正解决用户面临的实际问题,满足他们日益增长的需求。
锐捷网络将Wi-Fi 7技术与极简光网络架构相结合,为用户提供更加高效、稳定的无线网络服务。极简光方案具备大带宽、易扩展的特性,结合Wi-Fi 7技术高速率性能,能够持续为客户构建一张极简连接、更佳体验、可靠安全的全光网。
在网络升级的过程中,如果用户已经部署了我们的全光以太网络架构,那么在从Wi-Fi 5、Wi-Fi 6升级到Wi-Fi 7时,用户只需简单更换末端的AP,光纤整个链路就可以利旧,这样可以显著降低用户的网络改造成本。
即使在Wi-Fi 7技术的加持下,高密场景下的网络挑战依然显著。其中,无线办公环境作为最典型的高密场景之一,面临着接入能力、干扰、空口效能和运维等多重挑战。
第一,解决无线空口的抢占问题。传统方案对空口的传输报文不做管理,50%以上的空口资源浪费在管理/控制帧开销和无效报文传输上。
第三,解决多AP同频干扰问题。由于频段资源有限,当AP过于密集时,同频干扰会导致终端在传输过程中频繁退避,严重影响业务体验和整网性能,形成恶性循环。
基于此,锐捷引入了Air-Reuse算法,结合其智能天线技术,能够在多AP高密度环境中智能探测无线环境。一旦发现终端集中或同频干扰存在,系统会自动调整天线覆盖范围,动态优化AP的退避机制,从而有效减少同频干扰,保证无线性能的稳定性。
在无线网络中,“漫游粘滞”的问题尤为突出,会导致信号质量下降、传输速度减慢,甚至丢包,影响用户的上网体验。
在办公网和生产网中,特别是无线智能制造生产网,对漫游的容忍度更低。因为在生产车间,AMR、AGV小车等移动设备需要实时、顺畅的无线网络来确保作业过程中的数据传输。一旦漫游过程中丢包率超过2%,小车的调度通讯指令连续性受到影响,导致出现停运、趴窝,影响产出作业效率。
为了解决这一问题,锐捷网络引入AI-Radio方案。通过AI-Radio定时扫描,构建邻居AP,采集终端的信号强度、速率、信道利用率等数据,建立漫游列表,并基于信号质量选择最 佳漫游AP引导终端无线漫游。在制造车间的实际验证中,AI-Radio方案将漫游丢包率从2%降低至0.5%,支撑AGV小车顺畅作业。
回顾过去五年,锐捷网络在Wi-Fi 6时代凭借卓越的产品和解决方案,连续五年保持出货量第一。展望未来,锐捷网络满怀信心地迎接Wi-Fi 7时代的到来,并致力于研发更加出色的产品和方案,以回馈广大用户的信任与支持。
Q1:Wi-Fi 7的关键技术革新点有哪些,这些革新如何具体提升用户体验?
王浩:在Wi-Fi 7时代,我们将迎来显著的用户体验提升。首先,从商业芯片支持程度来看,如4096-QAM的速率提升和6G频段、320M频宽的引入,将大大加快数据传输速度,用户在刷视频或进行大流量业务时,都能感受到更流畅的体验。MLO技术的应用预计将在复制模式下降低延时方面,对于教育领域的虚拟教学、工业领域的数字孪生的生产方式,以及制造业领域柔性制造等对延时要求严苛的场景,Wi-Fi 7设备的部署将带来明显的改善。最后,Wi-Fi 7的抗干扰能力也有所提升,通过前导码打孔等技术,用户在实际使用中也能感受到这一变化。
俞啸东:Wi-Fi 7的关键技术众多,其中一些明显提升了性能,而另一些则增强了原有特性。例如,MRU技术在高密场景和多用户环境中表现出色,为我们无线高密场景的应用提供了强有力的支持。除了MRU,还有其他如MLO技术,这些技术将进一步提升无线体验,为用户提供更加稳定、高效的网络服务。
Q2:您预计,Wi-Fi 7何时会大规模商用?哪些设备或应用场景将首先采用?
王浩:2023年可以称之为Wi-Fi 7的元年。2024年的市场趋势表明,Wi-Fi 7商用部署的速度已经远超我们的预期。目前,越来越多的Wi-Fi 7场景正在落地,今年尚未达到大规模应用的阶段,我倾向于认为2025年将是Wi-Fi 7大规模应用的开始。这其中存在一个变数,即6G频段的开放。6G频段的放开之时,正是Wi-Fi 7的爆发之日。在应用场景方面,教育行业将成为Wi-Fi 7的急先锋。教育场景将率先采用Wi-Fi 7,涵盖从高密阶梯教室到双频放装教室,再到宿舍和场馆的多样化需求。此外,智能制造领域对Wi-Fi 7的诉求也日益强烈。特别是利用MLO技术实现低时延的智能制造场景,已逐渐演变为刚需。
俞啸东:从商用角度看,Wi-Fi 7的普及速度超出了我们最初的预期。统计数据显示,去年至今,大部分终端设备(手机和笔记本)都已开始支持Wi-Fi 7。就应用场景而言,Wi-Fi 7将首先解决Wi-Fi 6时代遗留的问题。特别是那些对漫游场景,如车间、无线办公等,以及高密场景,如高校图书馆、大型场馆等,预计将成为Wi-Fi 7技术应用的先锋。
Q3:展望未来,Wi-Fi技术的下一步发展方向是什么?Wi-Fi 7之后,我们能期待哪些技术创新?
王浩:考虑到大模型技术、数字孪生以及虚拟现实等应用的兴起,这些前沿技术对于网络的要求极高,特别是在低延时和低抖动方面。因此,我认为Wi-Fi技术的后续发展应着重于降低延时和减少抖动,以满足日益增长的应用需求。除此之外,我对于多AP协同技术和更有效的端网协同技术创新也充满期待。
俞啸东:探讨下一步的技术方向,关键在于审视当前网络中存在的挑战和问题。技术发展的核心驱动力始终是满足实际需求,它不可能孤立地演进。因此,明博体育下载关注并解决当前网络中的问题,是引领下一步技术方向的关键所在。下一步Wi-Fi技术的发展方向将主要围绕高密场景下的挑战、多用户并发调度、抗干扰与低延迟、业务保障以及漫游体验优化等方面展开。