【导读】Wi-Fi 7正通过革命性“多链路操作”突破频谱拥堵瓶颈。它允许设备同时利用多条频段链路传输数据,从而实现吞吐量倍增与延迟大幅降低。此技术并非横空出世,而是基于Wi-Fi 6的MIMO持续演进。市场已形成MLSR、eMLSR到高端MLMR的完整方案梯队,在成本与性能间取得平衡。从AR/VR到智能家居,新一代Wi-Fi将真正实现“高效不失联”,为万物互联奠定坚实基础。
得益于现代通信技术的飞速进步,今天我们生活的各个领域——从家庭到办公、从工业到汽车——都已实现无线互联,许多在十年前还难以想象的场景,如今已变得触手可及。然而,挑战也随之而来:当前分配的无线频段正变得越来越拥挤,尤其是在 Wi-Fi 领域。2.4GHz 频段早已因设备密集而著称,Wi-Fi 不仅要与其他 Wi-Fi 设备竞争,还要和蓝牙、ZigBee 等技术争夺频谱资源。原本用于分担压力的 5GHz 频段,如今也接近饱和。即便是最新开放的 6GHz 频段,随着 Wi-Fi 6E 和 Wi-Fi 7 的普及,未来也难免面临同样的拥堵问题。因此,除了未来可能增加更多频段之外,如何最大限度地利用现有带宽也至关重要。而 Wi-Fi 7 的一项关键创新——多链路操作(MLO),正为高效利用频谱资源打开了新的大门。
发展机遇
Wi-Fi 的应用范围正在迅速扩大,从最初的笔记本电脑联网,逐步拓展到家庭与办公自动化,原有投资也因此释放出更大价值。如今,就连手机也倾向于优先连接 Wi-Fi,以避免消耗蜂窝网络流量。预计 Wi-Fi 设备的出货量将以每年约 7% 的复合增长率持续攀升,从 2023 年的约 34 亿台增至 2028 年的超过 46 亿台,这一增长主要得益于物联网、智能家居、可穿戴设备和娱乐市场的推动。
在新设备中,Wi-Fi 5(5GHz)的采用率已大幅下降,未来还将进一步萎缩,而 Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 7 则迅速接棒,增长势头强劲。高端产品中的新一代用户终端(STA)普遍支持 2×2 配置(即两路发射与接收),而针对简约型或低功耗设备,1×1 配置(单发单收)已足够使用。
接入点(AP)方面,可支持 4×4 甚至 8×8 等多通路配置,能够承载大量用户同时接入,尤其适合人流密集的公共场所。不过,仍有超过 50% 的 AP 采用 2×2 配置,这种方案在成本与功耗之间取得良好平衡,足以满足家庭和小型办公室等中小规模网络的性能需求。预计 2022 至 2028 年间,接入点市场将实现高达 50% 的健康增长,这表明在适用场景中,Wi-Fi 仍然是处理高性能、高带宽流量的首选方案。
理解 Wi-Fi 7 的多链路操作
Wi-Fi 7 的多链路操作(MLO)如何提升带宽利用效率?其基本原理如上图所示。在 MLO 模式下,接入点(AP)与终端设备(STA)之间可建立两条通信链路。这两条链路既可以同时收发数据,从而提高总吞吐量;也可以在主链路传输数据的同时,持续监听两条链路,以降低延迟。该机制还能灵活组合不同频段,例如同时使用 6GHz 频段内的两个信道,或分别搭配 6GHz 与 5GHz 频段,甚至结合 2.4GHz 与 5GHz/6GHz 频段,具体取决于信道的实际可用情况。
多链路操作不仅扩大了连接可用的信道容量,也显著降低了传输延迟。同时,它还增强了连接的可靠性:当某一信道质量下降时,系统可迅速切换至其他信道。更高的吞吐量、更低的延迟和更强的可靠性,将特别吸引 AR/VR 头显、在线游戏和视频会议等高端应用。
需要指出的是,Wi-Fi 7 的多链路操作是在 Wi-Fi 6 的 MIMO(多输入多输出)技术上演进而来的。例如,在 Wi-Fi 7 的 2×2 多链路方案中,两个射频芯片可分别设置为监听不同信道。一旦其中一个模块检测到信号,系统会立即将另一模块重新配置至同一信道,从而实现全速的 2×2 MIMO 数据传输。这种方式能够以极低延迟和较少额外成本,高效处理 2×2 MIMO 数据流。
Ceva Wi-Fi 7 MLO 全面方案,满足多样化市场需求】
多链路多射频(MLMR)2×2 配置无疑是当前性能最强的 Wi-Fi 7 方案,上图最右侧展示了其架构。该方案通过两条 MLO 链路并行工作,每条链路均具备 2×2 MIMO 传输能力,已成为当前市场的主流高端选择。尽管这是功能最完整的 Wi-Fi 7 配置,但成本也最高。Ceva 通过提供从基础到旗舰的多层级产品方案,积极推动新一代 Wi-Fi 7 设备的创新。我们提供全系列符合 Wi-Fi 7 标准的配置,帮助客户应对多样化的市场需求。
该系列中的入门级方案为多链路单射频(MLSR),通过分时复用技术模拟多链路效果。该方案仅需一个 1×1 射频模块,借助快速切换机制,在控制成本的同时,性能仍显著优于 Wi-Fi 6。中端方案采用双链路多射频(MLMR)架构,每条链路提供 1×1 连接,通常支持并发通信,实现更高的吞吐量和更低的延迟。
另一种日益受欢迎的选项是增强型 MLSR(eMLSR)。例如,它可以提供一条具备 2×2 射频的链路,也可重新配置为两条链路,每条使用一个 1×1 射频。这种模式设计巧妙且实用:两个 1×1 链路可并行监听,实时监测两个不同信道的接入点请求。一旦识别出优质信道,系统会立即重新配置,将所有射频资源集中于该信道进行数据传输。其巧妙之处在于,两个 1×1 射频可瞬间合并为 2×2 射频,从而提升吞吐量。这种方案仅需两个 1×1 射频即可实现,相比完整的 2×2 MLMR 成本更低,非常适合手机、笔记本电脑、平板和 XR 设备。它在延迟方面表现相近,吞吐量也足够满足多数需求(如在 160MHz 信道带宽下可达 2.88Gbps)。
最后,如前所述,完整的 2×2 MLMR 多链路多射频方案面向高端市场。这些配置初看可能略显复杂,但对设备制造商而言却极具实用价值:既能在不同市场中精准平衡成本、功耗与性能,又能为未来的 Wi-Fi 技术演进做好准备,同时还可借助 Wi-Fi 7 的市场热度抢占先机。