Wi-Fi技術(shù)發(fā)展歷史

Wi-Fi，一個(gè)基于IEEE802.11 標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)。從1997年第一代IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布至今，802.11標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)經(jīng)歷了多個(gè)版本的演進(jìn)。

由于Wi-Fi通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，以及其通信的可靠性，靈活性以及低成本的優(yōu)勢(shì)，Wi-Fi逐漸成為了無(wú)線局域網(wǎng)的主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

Wi-Fi 發(fā)展歷程

Wi-Fi 7 技術(shù)簡(jiǎn)介

從 Wi-Fi 4 到 Wi-Fi 6，再到 Wi-Fi 7，科技進(jìn)步帶來(lái)的豐富的用戶場(chǎng)景和極致的用戶體驗(yàn)，對(duì)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)速度需求越來(lái)越高。Wi-Fi 7 問(wèn)世后，在給用戶帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)更快速的上網(wǎng)體驗(yàn)的同時(shí)，也為 8K 視頻在線播放、XR 、元宇宙等多種場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)開(kāi)辟了更多可能性。

相比于之前的 Wi-Fi 技術(shù)，Wi-Fi 7 在各個(gè)方面都有極大的性能提升，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

a)更多數(shù)據(jù)流

首先，Wi-Fi 7支持更多的數(shù)據(jù)流，引入了CMU-MIMO。Wi-Fi 6最多支持8路數(shù)據(jù)流，而MU-MIMO是相對(duì)于Wi-Fi 5 的一大升級(jí)，支持多臺(tái)設(shè)備使用多路數(shù)據(jù)流接入點(diǎn)(AP)進(jìn)行通信。Wi-Fi 7 不僅將支持的數(shù)據(jù)流數(shù)翻倍，支持多達(dá)16路數(shù)據(jù)流，也帶來(lái)更強(qiáng)大的CMU-MIMO特性。其中，C代表Coordinated(協(xié)同)，意為16路數(shù)據(jù)流可以不由一個(gè)接入點(diǎn)(AP)提供，而是由多個(gè)接入點(diǎn)(AP)同時(shí)提供。

CMU-MIMO是迎合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)多接入點(diǎn)發(fā)展方向的新特性。為了擴(kuò)大Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍而通常采用Mesh組網(wǎng)方式，這其實(shí)就是增加了接入點(diǎn)數(shù)量；而CMU-MIMO可以讓用戶充分利用多出來(lái)的接入點(diǎn)，將16條數(shù)據(jù)流分流到不同的接入點(diǎn)中，同時(shí)進(jìn)行工作。

b)多資源單元（MRU）

Wi-Fi 7增加了新的RU資源分配機(jī)制。與在Wi-Fi 6中AP只能給每個(gè)用戶(非AP用戶)分配一個(gè)RU相比，Wi-Fi 7允許將多個(gè)MRU (resource unit)設(shè)置為一個(gè)非AP用戶。MRU進(jìn)一步提高了頻譜利用效率，可根據(jù)需要為用戶提供更靈活的帶寬 (QoS)控制，增強(qiáng)了在同一頻段或信道上運(yùn)行的現(xiàn)有設(shè)備的抗干擾能力和共存能力。

這種MRU機(jī)制支持正交頻分多址(OFDMA)和非OFDMA(即MU-MIMO)模式。OFDMA模式支持小的MRU和大的MRU，允許更靈活地分配RU/ MRU。

同時(shí)這種信道規(guī)避特性能夠更好的避免信道內(nèi)干擾，保證傳輸速率。

c)三頻段同時(shí)工作

Wi-Fi 6可同時(shí)使用2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段，而它的另一個(gè)升級(jí)版本，即Wi-Fi 6E則引入了新的6GHz頻段，Wi-Fi 7將會(huì)繼續(xù)使用這個(gè)新頻段，并努力達(dá)成同時(shí)使用三個(gè)頻段進(jìn)行通信的目標(biāo)，從而獲得更大的通信帶寬來(lái)增加傳輸速率，并且還擴(kuò)大了單信道的寬度，從Wi-Fi 6的160MHz帶寬倍增至320MHz帶寬。

d)更大數(shù)據(jù)容量以及OFDMA技術(shù)

Wi-Fi 7將信號(hào)的調(diào)制方式升級(jí)到了4096QAM，以擁有更大的數(shù)據(jù)容量。在802.11ax中使用的是1024QAM調(diào)制，而Wi-Fi 7將會(huì)繼續(xù)升級(jí)調(diào)制方式為4096QAM，為最高的30Gbps的傳輸速率打好基礎(chǔ)。

多用戶正交頻分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA）技術(shù)是一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)的頻譜分配技術(shù)。在OFDMA中，整個(gè)頻帶被分成多個(gè)小頻段（或者叫子載波），子載波（subcarrier）是Wi-Fi信號(hào)的基本單位，每個(gè)子載波都具有特定的頻率和相位。每個(gè)小頻段可以分配給一個(gè)或多個(gè)用戶同時(shí)使用，而且不同用戶可以分配不同數(shù)量的小頻段，這就允許多個(gè)用戶同時(shí)在同一頻帶上傳輸數(shù)據(jù)，從而提高了頻譜利用率。

相較之前的Wi-Fi版本，Wi-Fi 7對(duì)OFDMA技術(shù)做了一些改進(jìn)。首先，Wi-Fi 7中的OFDMA技術(shù)將子信道的數(shù)量增加到了數(shù)百個(gè)，這意味著更多的用戶可以同時(shí)連接到同一個(gè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上。其次，Wi-Fi 7中的OFDMA技術(shù)可以靈活地將子信道分配給不同的用戶，可以根據(jù)不同用戶的需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，這提高了Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的靈活性和適應(yīng)性。

e)更舒適智能互聯(lián)體驗(yàn)

就應(yīng)用層面來(lái)說(shuō)，最大30Gbps的傳輸速率可為用戶帶來(lái)更加流暢、更快速的傳輸體驗(yàn)，其擁有更大的覆蓋范圍并有效的減少了傳輸擁堵問(wèn)題，將更有力的助推8K產(chǎn)品的普及。從用戶角度來(lái)看，Wi-Fi 7讓8K視頻的在線播放不再是夢(mèng)，用戶也會(huì)因此獲得更好的影音體驗(yàn)。

此外，更快的傳輸速度也一定會(huì)延伸出更多的應(yīng)用場(chǎng)景，譬如人工智能互動(dòng)、家居智能控制等，以解決當(dāng)下消費(fèi)者在這些領(lǐng)域的消費(fèi)痛點(diǎn)，從而獲得更加舒適的智能體驗(yàn)。

Wi-Fi 7 測(cè)試挑戰(zhàn)

Wi-Fi 7 CMU-MIMO 技術(shù)最多可以支持16條數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)傳輸變得更加的快速，并且Wi-Fi 7支持2.4GHz, 5GHz以及6GHz頻段，可見(jiàn)Wi-Fi 7將是非常高效的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，這樣高效的網(wǎng)絡(luò)是否安全可靠就必須要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試與測(cè)量，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c安全性。

Wi-Fi 7的320M帶寬，6GHz頻率范圍，以及4096QAM調(diào)制等特性的驗(yàn)證對(duì)測(cè)試儀表也提出了較高的要求。

是德科技

測(cè)試解決方案

無(wú)論是在原型設(shè)計(jì)，板級(jí)驗(yàn)證，產(chǎn)品級(jí)射頻性能驗(yàn)證，還是應(yīng)用層吞吐率驗(yàn)證，是德科技都有完善的測(cè)試方案幫助您應(yīng)對(duì)Wi-Fi 7的挑戰(zhàn)。

針對(duì)Wi-Fi 板級(jí)或產(chǎn)品級(jí)射頻性能驗(yàn)證，X系列頻譜分析儀器，可以對(duì)Wi-Fi 7信號(hào)進(jìn)行射頻分析與測(cè)量，包括功率，帶寬，EVM等參數(shù)。

N7617C Signal Studio Software for WLAN 802.11軟件搭配信號(hào)源硬件適用于Wi-Fi 設(shè)備接收測(cè)試，Signal Studio 軟件負(fù)責(zé)波形文件的制作，信號(hào)源負(fù)責(zé)將波形文件播放出來(lái)。在Signal Studio 軟件中用戶可以方便的修改參數(shù)來(lái)制作相應(yīng)的波形文件以滿足測(cè)試需要。

信號(hào)源的型號(hào)有N5182B，N5186A，以及M9484C等多種規(guī)格。

N5182B 信號(hào)發(fā)生器

6GHz頻率，160MHz帶寬，適用于Wi-Fi 6 及以下制式

N5186A MXG矢量信號(hào)發(fā)生器

8GHz 頻率，960MHz帶寬

M9484 VXG矢量信號(hào)發(fā)生器

54GHz頻率，高達(dá)2.5GHz帶寬，單表支持多達(dá)4路通道

模塊化測(cè)試儀M9415A VXT3 PXIe 矢量收發(fā)信機(jī)在一個(gè) 3 插槽 PXIe 模塊中集成了380 MHz 至 6/8/12 GHz 的VSG信號(hào)發(fā)生器和 VSA 頻譜分析儀，帶寬最高達(dá)到 1.2 GHz。在是德科技Cross Correlated EVM(ccEVM)加持下，即使面對(duì)Wi-Fi 7 320MHz 帶寬，4K QAM(4096QAM)的挑戰(zhàn)，也可提供業(yè)界領(lǐng)先的-54dB的EVM性能，幫助Wi-Fi 7 用戶驗(yàn)證Wi-Fi PA或整機(jī)的性能。

M9415A VXT PXIe 矢量收發(fā)信機(jī)

Wi-Fi 7 研發(fā)、生產(chǎn)型綜測(cè)儀 E6680A/E同樣集成了 VSG信號(hào)發(fā)生器 和 VSA 頻譜分析儀的功能，提供7.3 GHz 頻率范圍和800MHz帶寬，高達(dá) 4096QAM的性能，并可以使用多達(dá) 32 個(gè)端口(E6680A) 或16個(gè)端口（E6680E）來(lái)測(cè)試多個(gè) WLAN AP 或 STA，最大限度地提高吞吐量而不會(huì)犧牲靈活性。您無(wú)需更改被測(cè)器件的連接，即可驗(yàn)證 6 GHz 頻段的 Wi-Fi 6E，以及 2.4 GHz 和 5 GHz頻段的Wi-Fi 6 及傳統(tǒng)的 Wi-Fi。所有端口均支持所有頻段，并可配置為半雙工或全雙工。E6680A/E可驗(yàn)證 CPE 等多種器件――這些器件分別支持 WLAN 和 5G、4G 及其他無(wú)線連通性技術(shù)，以及藍(lán)牙 5.1 和 IEEE 802.15.4 PHY（包括 Zigbee）等標(biāo)準(zhǔn)。E6680A/E解決方案中嵌入了一個(gè)控制器，有助于您輕松快速地完成啟動(dòng)。在發(fā)貨前便已安裝好應(yīng)用軟件和軟件許可證――只需插入并啟動(dòng)，便可立即開(kāi)始測(cè)試。

E6680E 無(wú)線測(cè)試

針對(duì)于Wi-Fi 7的性能測(cè)試挑戰(zhàn)，是德科技推出了基于UXM 5G 無(wú)線測(cè)試平臺(tái)的Wi-Fi 信令測(cè)試方案、WaveJudge5900 Wi-Fi 7 性能抓包分析方案以及基于PropSIM 信道仿真器的S8815A WLAN 射頻和數(shù)據(jù)性能測(cè)試工具套件。

UXM 5G 無(wú)線測(cè)試平臺(tái)搭配 S8714A UXM 5G 射頻測(cè)試應(yīng)用軟件，可以測(cè)量 Wi-Fi AP 和Station在信令連接態(tài)下的射頻及性能。同時(shí)，其還能夠支持4G、5G等網(wǎng)絡(luò)仿真，為Wi-Fi 與4G/5G的共存與交互測(cè)試，如Wi-Fi offload, Wi-Fi Calling等，提供了軟硬件基礎(chǔ)。

UXM 5G 無(wú)線測(cè)試平臺(tái)

WJ5900A WaveJudge 無(wú)線分析儀平臺(tái)，是模塊化、可擴(kuò)展的測(cè)試平臺(tái)，每個(gè)端口的信道帶寬高達(dá)800 MHz，高達(dá)8GHz的射頻帶寬，搭配SJ001A WaveJustice 無(wú)線分析儀工具套件，可以捕獲和解碼 Wi-Fi 6/Wi-Fi 7，LTE 和 5G 信號(hào)。其搭配的SSD 存儲(chǔ)設(shè)備支持長(zhǎng)時(shí)間捕獲 IQ 數(shù)據(jù)，以便診斷間歇性問(wèn)題，優(yōu)良的EVM 和解碼性能，先進(jìn)的觸發(fā)功能，擴(kuò)展的過(guò)濾和可視化功能，數(shù)據(jù)流分析和繪圖能力，可以幫助Wi-Fi 客戶快速捕獲、分析和定位Wi-Fi 信號(hào)在真實(shí)的工作狀態(tài)下的問(wèn)題。

WJ5900A WaveJudge 無(wú)線分析儀平臺(tái)

是德科技PROPSIM 信道仿真解決方案能夠在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，對(duì)無(wú)線設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備和 WLAN 接入點(diǎn)實(shí)施先進(jìn)的全棧端到端性能測(cè)試，測(cè)試它們?cè)谡鎸?shí)環(huán)境下的性能。其提供高達(dá)7.25 GHz，信號(hào)帶寬 160/320 MHz，聚合信號(hào)帶寬高達(dá) 1600 MHz；出色的 EVM（最高-50 dB）使您可以測(cè)試調(diào)制階數(shù)高達(dá) 4096QAM 的 Wi-Fi 7設(shè)備；其MIMO 和 MU-MIMO 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持2x2、4x4、8x8、16x16等多種組合。

搭配使用 S8815A WLAN 射頻和數(shù)據(jù)性能測(cè)試工具套件，使Wi-Fi 7的客戶能夠在逼真、復(fù)雜的真實(shí) 3D 傳播信道條件下驗(yàn)證新 WLAN 功能特性和產(chǎn)品的互操作性和性能，其自動(dòng)化測(cè)試功能，能夠 7x24 全天候、端到端地測(cè)試真實(shí)接入點(diǎn)與真實(shí)設(shè)備之間的互操作性和數(shù)據(jù)性能。它支持對(duì)多個(gè)接入點(diǎn)和設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，從而仿真真實(shí)的射頻移動(dòng)性和干擾減損條件。

PROPSIM信道仿真解決方案

是德科技提供囊括了Wi-Fi 7的仿真、模擬，設(shè)計(jì)驗(yàn)證，設(shè)備研發(fā)，生產(chǎn)測(cè)試，整機(jī)性能和吞吐率驗(yàn)證等全周期的測(cè)試驗(yàn)證，幫助用戶加速新技術(shù)研發(fā)驗(yàn)證，減少新產(chǎn)品上市周期，助力行業(yè)新技術(shù)快速成熟落地。

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