（本文编译自electronicdesign）
我们生活在一个无线世界中。每天都有更多的设备在更多的地方交换着更多的数据。而需求又是不断增长的——Zion市场研究公司的分析师预计，到2030年，无线连接市场的规模将达到2198.6亿美元，复合年增长率超过15%。
这一激增趋势不仅由设备的增长所推动，还由一类新型的超需求应用所驱动，例如多用户增强现实/虚拟现实（AR/VR）、沉浸式游戏和工业物联网（IIoT）等。它们提出了全新的性能要求，远远超出了现有Wi-Fi技术的能力。随着这些应用逐渐普及，我们需要新的Wi-Fi技术来支持它们。答案就是Wi-Fi 7。
相较于Wi-Fi 6E，Wi-Fi 7具有以下优势：
更快的传输速度
同时连接数大幅增加
超低延迟
更强的高干扰能力
低成本
Wi-Fi 7于2024年1月正式推出，并且经认证的Wi-Fi 7产品已经上市。事实上，Wi-Fi联盟预计2024年将部署超过2.33亿台Wi-Fi 7设备。
深入解析Wi-Fi 7
无线射频（RF）频谱是无线网络最宝贵的资源。为了让无线设备能够在无线网络上独立通信，每个设备都需要在其称为资源单元（RU）的RF频谱的狭窄片段上发送或接收数据。网络覆盖的频谱量越大，RU的数量就越多，网络能够支持的设备数量也就越多。
最初几代的Wi-Fi技术在2.4GHz和5.5GHz附近的频段上运行。可以将其想象为并行的高速公路，每条高速公路都承载着单座乘用车。为了增加连接设备的能力，Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7在6.5GHz附近增加了另一个频段。这相当于增加了另一条并行高速公路，立即提高了网络能够支持的设备数量。这条新的“高速公路”的容量远远超过了前两条高速公路的总和。
而主要频段被划分为信道（或在我们的高速公路类比中为车道），每个信道又被进一步划分为RU。在传统的Wi-Fi技术中，设备会在其会话期间独占整个信道，其他设备无法使用。如果你曾经身处拥挤的场馆或展会上，就会发现自己无法连接到网络，那很可能是因为没有足够的链路来支持该区域的所有设备。这就引出了Wi-Fi 7的第一个关键升级。
Wi-Fi 7扩展至320MHz信道
尽管将Wi-Fi 6E扩展到6GHz射频频段提高了容量，但该标准将信道宽度限制在160MHz。Wi-Fi 7将信道宽度扩展到320MHz，使我们在6GHz频段中的信道数量翻倍。回到我们的道路类比，我们实际上使车道数量增加了一倍，将其转变为一条容量或巨大提升的超级高速公路。Wi-Fi 7还有其他细微提升，它们进一步增强了网络最大化有效利用频谱的能力。
（图片来自网络）
多链路聚合技术（MLO）
频谱的灵活使用是Wi-Fi 7的另一项重大进步。前几代Wi-Fi技术限制设备在每个会话中只能使用一个信道。如果信道无法提供所需的性能，那么就没有其它解决方案了。
Wi-Fi 7的MLO技术使网络能够在同一会话中通过不同的信道甚至不同的频段同时连接设备。这项技术最大限度地提高了网络的性能和使用效率。这类似于车辆可以变道、切换高速公路，甚至使用辅道来避开交通拥堵。
MLO还提供了其他重要优势。在Wi-Fi的以前版本中，设备可以传输或接收，但不能同时执行这两种操作。MLO使Wi-Fi设备能够同时执行这两种操作。
MLO最终可以大幅增加吞吐量。此外，MLO还为Wi-Fi 7配备了两个支持网状网络的功能。这些动态且具有自我修复的网络对于自动化仓储、智能工厂和医疗中心等应用非常有用。
高阶调制方案
调制是一种在无线信号上编码数据的技术。Wi-Fi 7使用4096正交幅度调制（QAM），这使得Wi-Fi 7设备能够在同一信道中容纳更多数据。可以将其想象为在数据车道上行驶的单座车辆与满载12人的同一车辆之间的区别。与使用1024 QAM的Wi-Fi 6E相比，4096 QAM使数据吞吐量提高了20%。
更低的延迟——远低于Wi-Fi 6E
延迟是指从发送设备到接收设备传输数据期间网络引起的延迟。由于MLO和4096 QAM 等技术的进步，Wi-Fi 7提供了比其前身更低的延迟。这对于像增强现实（AR）和虚拟现实（VR）以及沉浸式游戏等应用尤其有益，这些应用旨在模仿人类的反应时间。
多媒体优先服务（MPS）
Wi-Fi 7引入了一些全新的功能，其中最重要的是多媒体优先服务（MPS）。它使Wi-Fi网络能够定义优先用户并优先向他们分配资源。
一个例子是在自然灾害或其他灾难性事件期间，优先处理急救人员和应急管理人员之间的通信。平时，急救人员在访问网络时与其他所有用户具有相同的优先级。在紧急情况下，网络可能会变得拥塞。MPS提供了一种方式，以确保像急救人员这样的优先用户能够获得访问权限。
Wi-Fi 7的优势和应用
能受益于Wi-Fi 7的一些应用已经开始逐渐走向主流，从超高清视频流媒体到为智能家居中的众多设备提供服务的Wi-Fi网络——包括远程工作/电子学习的视频会议。Wi-Fi 7的一些升级重点聚焦于更广泛地应用这些技术上，但大多数都针对即将成为主流的性能密集型应用。以下是其中的几个：
工业物联网（IIoT）
物联网（IoT）在家庭、办公室和零售等领域备受瞩目，但市场预测显示，工业物联网（IIoT）将远超这些领域的规模。从工厂到公用事业，再到物流和运输，现代工业环境越来越依赖于网络设备。传感器和智能组件传输数据以实现预测性维护和分析，而网络设备控制器则支持远程故障排除和操作。
使用Wi-Fi比有线系统所需的资本支出要低得多，同时增加了灵活性（如可重新配置的工厂）。除了高容量和覆盖范围外，这些应用还需要达到99.999%的可靠性、坚如磐石的安全性和确定性通信，以确保所有数据和命令都能无延迟或无干扰地到达目的地。
Wi-Fi 7凭借其显著提升的吞吐量、广泛的覆盖范围和非常低的延迟，是满足这些需求的理想选择。
多用户AR/VR
增强现实（AR）、虚拟现实（VR）或某种组合（扩展现实，即XR）是性能密集型的应用。从单个接入点向多个用户同步传输数据需要超高吞吐量和连接性，同时还需保持最低延迟并抑制干扰。Wi-Fi 7的特殊功能，包括MLO和4096 QAM，使该技术非常适用于这些新兴应用。
沉浸式游戏和娱乐
AR和VR通过提供丰富、沉浸式的体验，将游戏和娱乐提升到了一个新的水平——但前提是在专为它们配置的网络上运行。当前的挑战包括从基于云的游戏到多人在线游戏，再到大型多人在线活动。网络需要提供同样巨大的吞吐量来展示游戏的生动细节，并提供广泛的覆盖范围，以连接不仅限于玩家，还包括观众和广播设备。
更为重要的是，这些应用需要最低延迟来将玩家动作实时转化为游戏内的动作。Wi-Fi 7的更高吞吐量、320MHz信道宽度和1毫秒延迟能够跟上游戏的速度。
医疗中心的无线通信
如今，大型医疗中心是无线通信的超级用户。这始于医疗遥测技术，它需要发送一系列关键数据。工作人员使用笔记本电脑和平板电脑查看患者记录和测试结果或查看图像。也别忘了患者及其家属，他们也会把手机、平板电脑和笔记本电脑放在手边。
高峰时段的使用情况是不可预测的，网络也在不断地进行重新配置。可靠性至关重要——生命实际上取决于网络连接——安全性则紧随其后。
这些需求正是Wi-Fi 7的优势所在。它被设计为可高效利用频谱，而多媒体优先服务（MPS）技术则使得在网络上可优先保障医护人员访问和数据传输成为可能，从而确保患者得到最佳护理。
Wi-Fi 7发展面临的挑战
关于Wi-Fi 7的性能提升，已经有很多论述，但这些提升并非没有设计上的挑战，从板级到更高级别都存在设计挑战。其中一些挑战包括热管理，以最大限度地减少电子设备产生的热量（。
4096 QAM显著提高了吞吐量，但其执行难度远高于1024 QAM，需要特殊的高性能功率放大器。使用320 MHz的信道使得这一挑战更加艰巨，而上述所有因素又会产生更多的热量。此外，还需要使用专门的体声波（BAW）滤波器来减少MLO中使用的频带之间的干扰。与以往一样，行业已经迎难而上，但重要的还是产品质量。
Wi-Fi 7 能够满足新兴应用的需求
当2007年iPhone发布时，没有人会预料到出现一个价值数十亿美元的应用经济。Wi-Fi 7瞄准了各种新兴应用的需求，但其功能——更高的吞吐量、大大扩展的容量、频谱效率、安全性、可靠性和极低的延迟——将为更多应用铺平道路。
实现这种技术进步需要一个生态系统。随着Wi-Fi 7进入主流市场，以及Wi-Fi 8（是的，已经在开发中）进入产品开发阶段，Wi-Fi 技术将赋能更多应用。
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