wifi7比wifi6/wifi5：透析WIFI7原理后，我放弃买WIFI7路由器！
Author：zhoulujun Date：
Wi-Fi联盟在2019年推出IEEE 802.11ax标准（Wi-Fi 6）的4年后，即将推出新一代IEEE 802.11be标准，即Wi-Fi 7。
| 标准 | 版本 | 发布 | 频段 | 调制/多址 | PHY技术 | 调制 | 空间流数 | 信道带宽 | 延时 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 802.11 | Wi-Fi 1 | 1997 | 2.4 GHz | DSSS | BPSK, QPSK | 1 | 20 MHz | 2 Mbps | 高 |
| 802.11b | Wi-Fi 1 | 1999 | 2.4 GHz | DSSS | CCK, QPSK | 1 | 20 MHz | 11 Mbps | 高 |
| 802.11a | Wi-Fi 2 | 1999 | 5 GHz | OFDM | BPSK, QPSK, 16-QAM | 1 | 20 MHz | 54 Mbps | 低 |
| 802.11g | Wi-Fi 3 | 2003 | 2.4 GHz | OFDM | BPSK, QPSK, 16-QAM | 1 | 20 MHz | 54 Mbps | 低 |
| 802.11n | Wi-Fi 4 | 2009 | 2.4 GHz, 5 GHz | MIMO-OFDM | BPSK, QPSK, 16-QAM | Up to 4 | 20/40 MHz | Up to 600 Mbps | 低 |
| 802.11ac | Wi-Fi 5 | 2013 | 5 GHz | MIMO-OFDM | BPSK, QPSK, 16-QAM | Up to 8 | 20/40/80/160 MHz | Up to 3.47 Gbps | 低 |
| 802.11ax | Wi-Fi 6 | 2019 | 2.4 GHz, 5 GHz | OFDMA, MU-MIMO | BPSK, QPSK, 16-QAM | Up to 8 | 20/40/80/160 MHz | Up to 9.6 Gbps | 极低 |
| 802.11be | Wi-Fi 7 | 2024 | 2.4、5、6 GHz | OFDMA, 上下行MU-MIMO | 4096-QAM | 8 | 20/40/80/160/320 MHz | Up to 23 Gbps | 极低 |
WIFI联盟为IEEE 802.11be（WIFI7）标准设定的目标主要为两个：
最大吞吐量至少达到30Gbps（a maximum thoughtput of at least 30Gbps）
最差的时延和抖动水平得到提升（improved worst case latency and jitter）。
这两个目标，一个提升数据传输速率；一个降低时延。
但是吞吐量层面，WIFI5家里面用足够了，降低延迟，WIFI在大陆就是鸡肋！
2020 年发布WIFI 6E，将所有功能扩展到第三频段 6 GHz。2024 WIFI7 在6GHz层面阔步前进……
但是，目前大陆不支持 6 GHz，无商用的可能性！
对于我这种只打MBOA 的LOL、王者农药类的，其是更在乎的事低延迟！但是wifi7，家里路由器提升空间不大了（性价比不高）
为什么需要WIFI7
Wi-Fi 7在Wi-Fi 6的基础上的引入了320MHz带宽、4096-QAM、Multi-RU、多链路操作、增强MU-MIMO、多AP协作等技术，使得Wi-Fi 7相较于Wi-Fi 6将提供更高的数据传输速率和更低的时延。
Wi-Fi 7预计能够支持高达30Gbps的吞吐量，大约是Wi-Fi 6的3倍，
WiFi 6的性能已经很厉害了，为什么还需要WiFi 7?
比如4K和8K视频(传输速率可能会达到20Gbps)、VR/AR、游戏(时延要求低于5ms)、远程办公、在线视频会议和云计算等。虽然Wi-Fi 6已经重点关注了高密场景下的用户体验，然而面对上述更高要求的吞吐率和时延依旧无法完全满足需求。
为什么不推荐买wifi7路由器
首先wifi7路由器肯定贵，但是这个不是根本原因！
WIFI 7的320MHz的超高频宽是必须借助于新的6GHz无线频段才能实现。但是，看AI总结6GHz商用情况：
| 国家/地区 | 频段范围 | 是否开放 | 开放用途 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 中国 | 5925-7125MHz | 否 | 室内、室外5G网络 | 已在部分城市试点 |
| 美国 | 5925-7125MHz | 是 | 室内、室外5G网络，Wi-Fi 6E | 全国开放 |
| 欧盟 | 5925-6425MHz | 是 | 室内、室外5G网络 | 各国政策略有差异 |
| 日本 | 5925-7125MHz | 是 | 室内、室外5G网络，Wi-Fi 6E | 全国开放 |
| 韩国 | 5925-7125MHz | 是 | 室内、室外5G网络 | 全国开放 |
| 加拿大 | 5925-7125MHz | 是 | 室内、室外5G网络 | 全国开放 |
| 澳大利亚 | 5925-7125MHz | 是 | 室内、室外5G网络 | 全国开放 |
| 新加坡 | 5925-7125MHz | 是 | 室内、室外5G网络 | 全国开放 |
| 巴西 | 5925-7125MHz | 部分开放 | 室内、室外5G网络 | 部分城市开放 |
| 印度 | 5925-7125MHz | 尚未开放 | - | 正在制定相关政策 |
对于低延迟，wifi6 ，延迟水平都在 理论延迟1 ms - 10 ms，其是wifi5 的10 ms - 30 ms的延迟，也还OK。
理论上其延迟可降至 1ms 或更低，对于你玩手机，我这种菜鸡，表示呵呵！
我看的王者荣耀很多主播WiFi延迟基本在20-40ms左右……
个人觉得 60ms 内没有区别，
打LOL 、王者、QQ飞车足够了（我这种菜鸡是这么认为），其他的卡牌类游戏，不是有网就行吗（哈哈）？
而且过高的WiFi速度对于绝大多数用户没有任何意义，现在90%以上的家庭内网都是千兆标准(路由器千兆Lan口)，入户宽带多在500M左右，千兆都尚未完全普及。
而且6G频段和320Mhz频宽无法使用，性能一下子被砍到脚脖子，真实情况有点类似于手机5G，性能提升基本停留在宣传上，应用场景和支持的设备则更是完全没有。
wifi7相关基本概念
Wi-Fi通信在物理上的传输载体是电磁波。可以Wi-Fi通信的电磁波，一般分为三个频段（band）：2.4GHz频段、5GHz频段、6GHz频段。
频段进一步划分为较小的信道（Channel）。
以2.4GHz频段为例，频率从2.401GHz到2.483GHz，被分为13个信道（2.4G频段一共14个信道，中国只开放前13个信道）。
信道带宽（Bandwidth），也称频宽，信道最大频率减去最小频率的差值，表示这个信道覆盖频率范围。
2.4G频段中每个信道带宽是22MHz。一般说信道带宽20MHz，因为这22MHz中有2MHz是隔离带，用以区隔相邻信道，不传输数据。
子载波（Tone），信道进一步细分，把20MHz信道细分为256个子载波，每个子载波频宽78.125KHz。256个子载波中，有些是传输管理信息，只有234个传输数据，又被称为有效子载波。子载波是无线传输在频域上最小单位。
符号（Symbol），无线传输在时域上的传输单位。
速率（Rate），就是单位时间内，从AP（Access point，无线接入点）和STA（Station，无线终端）之间传输的信息量。速率一般用比特/秒（bps）为单位来计量。
wifi7与wifi6区别：
提升wifi7速率的技术
2.1 编码方式：4096-QAM
编码方式是一种无线信号调制技术，以无线电波的不同幅度、相位或频率的组合来表示数据信息。编码方式决定了在一个符号（Symbol）里所能承载的比特（bit）数量。
Wi-Fi 6 采用最高 1024-QAM 调制，每个Symbol承载 10bit 信息。Wi-Fi 7 采用最高 4096-QAM 调制，每个Symbol承载 12bit 信息。Wi-Fi 7编码能力是Wi-Fi 6的1.2倍，传递信息密度更大。
可以形象理解为：无线通信就是在AP和STA两地之间通过汽车运输货物。信道、子载波就是道路的宽窄，一个Symbol就是一辆货车，货物就是数据信息。Wi-Fi 6一车运输10bit，Wi-Fi 7一车运输量提升为12bit，Wi-Fi 7单车运载信息量是Wi-Fi 6的1.2倍。
2.2 码率: 5/6
实际传输时，单个Symbol的12bit不会都用来传输数据，要拿出一定bit用作纠错信息码，补救传输过程中可能的错误。单Symbol中排除纠错信息码，有效传输信息占12bit的比例就是码率。
Wi-Fi 6的1024-QAM调制的码率最高是5/6，Wi-Fi 7的4096-QAM码率最高也是5/6。在码率上，Wi-Fi 7并没有提升。
可以形象地理解为：运载信息的汽车空间不能装满货物，有一定空间用作管理。Wi-Fi 7的有效运载率和Wi-Fi 6一样，均为5/6。
2.3 最大信道: 320MHz
在中国，Wi-Fi 6支持2.4GHz、5GHz两个频段，其中5GHz又可细分为5.2GHz频段（5G低频段）和5.8GHz频段（5G高频段）。
无线传输中，基础信道就是20MHz。2.4GHz频段中支持3个非重叠20MHz信道（参见图二），5.2GHz频段支持8个非重叠信道，5.8GHz频段支持5个非重叠信道。Wi-Fi 6一共支持16个非重叠20MHz信道。
要提高速率，最直接方式是提高道路的宽度。通过信道捆绑技术，把多个连续信道捆绑成更大带宽的信道。
信道捆绑技术把连续2个20MHz信道捆绑为40MHz信道，把2个连续40MHz信道捆绑成80MHz信道，Wi-Fi 6最高支持把2个连续80MHz信道捆绑成160MHz信道。
Wi-Fi 7标准中启用6GHz频段，在这个频段上有大量连续信道，并且干扰少，信道质量高，更适合捆绑信道。Wi-Fi 7支持最大捆绑成320MHz信道。
一个20MHz的信道可以包含234个有效子载波（参见“wifi7相关基本概念”）。一个160MHz信道包含1960个有效子载波。一个320MHz信道包含3920个有效子载波。
要让Wi-Fi的速率达到峰值，就只在最大信道上传输数据。Wi-Fi 6单次最大可以传输1960个有效子载波；Wi-Fi 7单次可以传输3920个。Wi-Fi 7最大单次传输有效子载波数量是Wi-Fi 6的2倍。
可以形象地理解为：Wi-Fi 6在最大160MHz带宽下一次可以最多并排跑1960辆车；Wi-Fi 7在最大320MHz带宽下一次最多可以跑3920辆车。
2.4 符号传输时间: 13.6μs
以上讲的编码方式、码率、有效子载波数量，都是从空间角度，即频域维度而言；而波的传输，还有传输时间角度，时域维度。
从时域维度看，传输单位是符号（Symbol）。为避免Symbol在传输时的相互干扰，在相邻Symbol传输的中间设定保护间隔（Guard Interval），GI。单位是微秒 （μs）。1秒 (s)=1000000 微秒 (μs)。
一个完整的Symbol传输时间=单Symbol传输时间+GI
Wi-Fi 6和Wi-Fi 7的单Symbol传输时间没有变化。单Symbol传输时长都是12.8μs。选择GI 0.8μs来计算，1000000/(12.8+0.8)=73529。表示一秒钟可以发出73529个Symbol。
在Symbol传输能力上，Wi-Fi 7和Wi-Fi 6的能力一样，没有提升。
可以形象地理解为：在Wi-Fi 7的320MHz捆绑信道上，每排可以并排跑3920辆车，而1秒钟可以跑73529排。
2.6 理论速率计算公式
至此，就可以隆重推出Wi-Fi理论速率峰值的计算公式：
Wi-Fi理论速率=编码方式*码率*最大信道有效子载波数量*单位时间符号传输数量*空间流数量
=12*5/6*3920*73529*8
=23.06Gbps
由此得出：
1）Wi-Fi 7理论速率最大峰值可以达到23.06Gbps；
2）相比Wi-Fi 6理论速率峰值9.6Gbps，Wi-Fi 7的理论峰值速率是Wi-Fi 6的2.4倍；
3）Wi-Fi 7相比Wi-Fi 6，速率提升主要源于以下几个技术点
参考文章：
wifi7与wifi6区别一文读懂（上） https://www.ruijie.com.cn/jszl/91677/
无线WiFi 6 vs 6E vs WiFi 7：详细比较与区别 https://www.cnblogs.com/liujunjun/p/17698121.html
转载本站文章《wifi7比wifi6/wifi5：透析WIFI7原理后，我放弃买WIFI7路由器！》,
请注明出处：https://www.zhoulujun.cn/html/theory/ComputerScienceTechnology/network/2024_1211_9371.html