Wi-Fi 7开启万兆网络时代 射频前端重定义连接:快还要稳

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  这个夏天,空调、西瓜少不了,还有一个不能少的就是Wi-Fi无线网络了,没有它,吃瓜都没什么味道,毕竟边吃边用Wi-Fi刷微博、刷视频才是夏日消遣时光的奥义。

  吃瓜要吃甜甜的、凉凉的,Wi-Fi当然也要速度快快的,信号稳稳的,人们对Wi-Fi网速及信号的追求是没有极限的,特别是现在500M、1000M宽带逐渐开始普及,很多人家里都换了Wi-Fi 6网络,更新一代的Wi-Fi 7也接踵而至。

  按照现在的发展趋势,最快明年的夏天大家就有可能吃着西瓜用上Wi-Fi 7上网了。

  Wi-Fi 7有什么变化?这次能替代有线接口了

  什么是Wi-Fi 7?它对应的是IEEE 802.11将发布新的修订标准IEEE 802.11be,是Wi-Fi 6/6E的继任者,对比Wi-Fi 5到Wi-Fi 6升级只带来了有限的网速提升,Wi-Fi 6到Wi-Fi 7重新将重点放在速度上,数据传输速度可达40Gbps。

  这样的速度是什么概念?且不说大家的宽带多数在1Gbps以内,就算是目前电脑最快的接口,比如雷电3/雷电4、USB4等,其速度也不过40Gbps,所以Wi-Fi 7这一代的速度真的可以取代有线接口了。

  

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  图片来源于国金证券研报

  为了实现这样的高速,Wi-Fi 7也采用了大量新技术,进一步拓展了带宽(可高达 320 MHz),使用更新的4096-QAM调制技术来提高速率,还创新的采用了Multi-RU、Multi-Link和增强MU-MIMO等新技术。

  除了速度,大家还很关心Wi-Fi 7的信号、延迟等问题,在Wi-Fi 7中也有对应的技术解决,比如“前导码打孔(Preamble Puncturing)”就能解决信号干扰问题,多链路操作(MLO)技术能让设备跨越不同频段和通道,降低延迟,提升可靠性。

  Wi-Fi 7还有一个重要改进就是能够容纳更多的用户联网,之前大家都体验过连接的设备多了,Wi-Fi速度明显下滑的情况,现在Wi-Fi 7中单个信道可以容纳500多个用户,家庭及企业使用都无压力。

  

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  简单来说,Wi-Fi 7的提升是全方位的,理论带宽已经可以取代有线网络/接口了,而且信号、延迟也进一步改善,更多的设备联网也能保证足够多的速度。

  Wi-Fi 7的超高速、低延迟等特性也不只是可以用于手机、路由器,还为其他领域的扩展做好了准备,比如XR扩展现实技术,它对延迟的要求很高,还要极高的刷新率,需要高速网络才行,Wi-Fi 7才能满足这么高的要求。

  另外,智能汽车、物联网、云游戏及最近爆火的元宇宙等领域同样需要Wi-Fi 7,超高的网速及稳定可靠的连接都是Wi-Fi 7可以发挥优势的地方。

  Wi-Fi 7虽好 技术挑战也不小

  不论从哪方面的体验来看,Wi-Fi 7都是很好很强大,但是它带来的技术挑战同样是高难度的,特别是射频前端,实现稳定、高速的30-40Gbps速度需要一系列技术解决方案。

  射频前端(RFFE)是无线通信模块的三大核心组件之一(其他的是天线及主芯片),主要用于信号发射、信号接收过程中二进制信号和无线电磁波信号的相互转换:在发射信号的过程中将二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号,而在接收信号的过程中将收到的电磁波信号转换成二进制数字信号。

  

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  射频前端主要与手机蜂窝网络及Wi-Fi设备有关。

  根据Yole对蜂窝、WiFi、GNSS对应的射频前端市场空间的统计,其中蜂窝移动通信相关的射频前端芯片份额能占到80%以上,Wi-Fi射频前端的市场占比在15%左右,不过随着Wi-Fi 6及Wi-Fi 7的推广普及,重要性也会逐渐扩大。

  在手机射频前端芯片领域,高通在2021年做到了收入全球第一,现在也在加快扩展手机之外的射频芯片市场,最近两年在Wi-Fi领域动作频频,特别是Wi-Fi 6的普及离不开高通的全力推广,从手机中的骁龙平台再到路由器都应用了高通的大量技术,比如Wi-Fi 6中的OFDMA就是高通牵头引入的。

  在现在的Wi-Fi 7中,4K QAM调制技术也是高通率先在Wi-Fi 6中就已经标准化的,目前高通还与电气电子工程师学会(IEEE)或Wi-Fi联盟(WFA)持续合作,进一步完善Wi-Fi 7技术。

  高通发布全新Wi-Fi 7射频前端模组:可与5G共存

  Wi-Fi 7带来的技术挑战是全方位的,从芯片到天线再到射频都需要完善的解决方案,而且还有一个问题要解决,那就是在当今5G时代,5G与Wi-Fi 7是需要共存的,这也让射频前端的设计更加复杂。

  在这方面,高通公司反而有了先天的优势。在2021财年,高通在射频前端领域收入排名第一,而今年3月,ABI发布报告《无线连接技术细分和潜在市场》显示,从Wi-Fi路由器到客户端设备,高通目前在Wi-Fi产品领域的出货量都位居全球第一。

  在Wi-Fi 7方面,高通也是行动最早的公司之一,今年以来已经发布了多个Wi-Fi 7解决方案。

  

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  在手机端,今年2月,高通发布了全球首个且速度最快的Wi-Fi 7商用解决方案FastConnect 7800,也是业内最先进的移动端Wi-Fi和蓝牙连接系统,峰值传输速度可达5.8Gbps,而且时延不到2ms。

  

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  在路由器方面,5月份高通又发布了全球最具扩展性的商用Wi-Fi 7专业网络解决方案——第三代高通专业联网平台,覆盖企业级无线AP、家用Mesh、运营商网关、游戏路由器、5G FAW网关等等应用场景。

  第三代高通专业联网平台拥有极高的吞吐量、极佳的确定性时延,系统最大物理层(PHY)速率高达33Gbps(3.3万兆),单个信道的无线物理层速率也提升至11.5Gbps(1.15万兆),而且单个信道的用户容量就超过500个。

  一个多月后的现在,高通在Wi-Fi 7上再进一步,推出了全新的射频前端模组,高通的Wi-Fi 7生态正在一步步圆满。

  这次的射频前端模组不仅支持Wi-Fi 7的诸多新特性,同时还可与其他技术共存,包括5G和Wi-Fi 6E,还可以和高通ultraBAW滤波器配合,以支持5G/Wi-Fi并发。

  这次的全新射频前端模组不仅可以简化厂商的Wi-Fi 7开发,同时还提供了极高的灵活性,可以用它和高通FastConnect 7800 Wi-Fi 7/蓝牙无线连接系统、骁龙5G调制解调器及射频系统相结合,用于基于高通骁龙平台的设备,也可以搭配第三方Wi-Fi和蓝牙芯片组。

  可以预见,接下来会有各大品牌推出的多种支持Wi-Fi 7的设备用上高通的射频前端模组,有全套高通血统的,也有高通+其他厂商的组合,覆盖各种Wi-Fi 7设备,加快这一标准的普及。

  目前全新射频前端模组正在向客户出样,相关商用终端设备预计今年下半年上市,今年底明年初或许就能让部分人用上Wi-Fi 7了。

  Wi-Fi 7将无所不在 高通Wi-Fi 7生态含苞待放

  Wi-Fi 7的时代正在开启,随着它的网速、延迟及容量等技术体验的全面升级,未来我们可以看到Wi-Fi 7在各个领域遍地开花,就和5G普及一样。

  除了在家里享受手机、电脑高速上网,我们在多个领域都会看到Wi-Fi 7的存在,汽车、XR、可穿戴设备等终端品类,都将采用Wi-Fi 7实现强大的无线连接。

  当然,在Wi-Fi 7普及之前人们还有很多工作要做,这其中,射频前端的挑战越来越大,如果再考虑到与5G或者未来的6G网络的并存问题,射频前端的重要性就更加显著了,这也是高通把它作为四大关键业务的原因之一,它和其他业务一起,将重新定义未来的网络连接。


标签: 智能手机 WiFi7 高通

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