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Wi-Fi技术发展历史

 

 

 

Wi-Fi，一个基于IEEE802.11 标准的无线局域网技术。从1997年第一代IEEE802.11标准发布至今，802.11标准已经经历了多个版本的演进。

由于Wi-Fi通信技术实现相对简单，以及其通信的可靠性，灵活性以及低成本的优势，Wi-Fi逐渐成为了无线局域网的主流技术标准。

 

Wi-Fi 发展历程

 

 

 

Wi-Fi 7 技术简介

 

 

 

从 Wi-Fi 4 到 Wi-Fi 6，再到 Wi-Fi 7，科技进步带来的丰富的用户场景和极致的用户体验，对Wi-Fi网络速度需求越来越高。Wi-Fi 7 问世后，在给用户带来更优质更快速的上网体验的同时，也为 8K 视频在线播放、XR 、元宇宙等多种场景实现开辟了更多可能性。

相比于之前的 Wi-Fi 技术，Wi-Fi 7 在各个方面都有极大的性能提升，主要体现在以下几个方面：

 

a) 更多数据流

首先，Wi-Fi 7支持更多的数据流，引入了CMU-MIMO。Wi-Fi 6最多支持8路数据流，而MU-MIMO是相对于Wi-Fi 5 的一大升级，支持多台设备使用多路数据流接入点(AP)进行通信。Wi-Fi 7 不仅将支持的数据流数翻倍，支持多达16路数据流，也带来更强大的CMU-MIMO特性。其中，C代表Coordinated(协同)，意为16路数据流可以不由一个接入点(AP)提供，而是由多个接入点(AP)同时提供。

CMU-MIMO是迎合无线网络多接入点发展方向的新特性。为了扩大Wi-Fi网络的覆盖范围而通常采用Mesh组网方式，这其实就是增加了接入点数量；而CMU-MIMO可以让用户充分利用多出来的接入点，将16条数据流分流到不同的接入点中，同时进行工作。

 

b) 多资源单元（MRU）

Wi-Fi 7增加了新的RU资源分配机制。与在Wi-Fi 6中AP只能给每个用户(非AP用户) 分配一个RU相比，Wi-Fi 7允许将多个MRU (resource unit) 设置为一个非AP用户。MRU进一步提高了频谱利用效率，可根据需要为用户提供更灵活的带宽 (QoS)控制，增强了在同一频段或信道上运行的现有设备的抗干扰能力和共存能力。

这种MRU机制支持正交频分多址(OFDMA)和非OFDMA(即MU-MIMO)模式。OFDMA模式支持小的MRU和大的MRU，允许更灵活地分配RU/ MRU。

同时这种信道规避特性能够更好的避免信道内干扰，保证传输速率。

 

c) 三频段同时工作

Wi-Fi 6可同时使用2.4GHz和5GHz两个频段，而它的另一个升级版本，即Wi-Fi 6E则引入了新的6GHz频段，Wi-Fi 7将会继续使用这个新频段，并努力达成同时使用三个频段进行通信的目标，从而获得更大的通信带宽来增加传输速率，并且还扩大了单信道的宽度，从Wi-Fi 6的160MHz带宽倍增至320MHz带宽。

 

d) 更大数据容量以及OFDMA技术

Wi-Fi 7将信号的调制方式升级到了4096QAM，以拥有更大的数据容量。在802.11ax中使用的是1024QAM调制，而Wi-Fi 7将会继续升级调制方式为4096QAM，为最高的30Gbps的传输速率打好基础。

多用户正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA）技术是一种用于无线通信系统的频谱分配技术。在OFDMA中，整个频带被分成多个小频段（或者叫子载波），子载波（subcarrier）是Wi-Fi信号的基本单位，每个子载波都具有特定的频率和相位。每个小频段可以分配给一个或多个用户同时使用，而且不同用户可以分配不同数量的小频段，这就允许多个用户同时在同一频带上传输数据，从而提高了频谱利用率。

相较之前的Wi-Fi版本，Wi-Fi 7对OFDMA技术做了一些改进。首先，Wi-Fi 7中的OFDMA技术将子信道的数量增加到了数百个，这意味着更多的用户可以同时连接到同一个Wi-Fi网络上。其次，Wi-Fi 7中的OFDMA技术可以灵活地将子信道分配给不同的用户，可以根据不同用户的需求进行动态分配，这提高了Wi-Fi网络的灵活性和适应性。

 

e) 更舒适智能互联体验

就应用层面来说，最大30Gbps的传输速率可为用户带来更加流畅、更快速的传输体验，其拥有更大的覆盖范围并有效的减少了传输拥堵问题，将更有力的助推8K产品的普及。从用户角度来看，Wi-Fi 7让8K视频的在线播放不再是梦，用户也会因此获得更好的影音体验。

此外，更快的传输速度也一定会延伸出更多的应用场景，譬如人工智能互动、家居智能控制等，以解决当下消费者在这些领域的消费痛点，从而获得更加舒适的智能体验。

 

 

Wi-Fi 7 测试挑战

 

 

 

Wi-Fi 7 CMU-MIMO 技术最多可以支持16条数据流，数据传输变得更加的快速，并且Wi-Fi 7支持2.4GHz, 5GHz以及6GHz频段， 可见Wi-Fi 7将是非常高效的无线网络，这样高效的网络是否安全可靠就必须要经过严格的测试与测量，以保证数据传输的可靠性与安全性。

Wi-Fi 7的320M带宽，6GHz频率范围，以及4096QAM调制等特性的验证对测试仪表也提出了较高的要求。

 

 

是德科技

测试解决方案

 

 

 

无论是在原型设计，板级验证，产品级射频性能验证，还是应用层吞吐率验证，是德科技都有完善的测试方案帮助您应对Wi-Fi 7的挑战。

针对Wi-Fi 板级或产品级射频性能验证，X系列频谱分析仪器，可以对Wi-Fi 7信号进行射频分析与测量，包括功率，带宽，EVM等参数。

N7617C Signal Studio Software for WLAN 802.11软件搭配信号源硬件适用于Wi-Fi 设备接收测试，Signal Studio 软件负责波形文件的制作，信号源负责将波形文件播放出来。在Signal Studio 软件中用户可以方便的修改参数来制作相应的波形文件以满足测试需要。

信号源的型号有N5182B，N5186A，以及M9484C等多种规格。

N5182B 信号发生器

6GHz频率，160MHz带宽，适用于Wi-Fi 6 及以下制式

N5186A MXG矢量信号发生器

8GHz 频率，960MHz带宽

M9484 VXG矢量信号发生器

54GHz频率，高达2.5GHz带宽，单表支持多达4路通道

 

模块化测试仪M9415A VXT3 PXIe 矢量收发信机在一个 3 插槽 PXIe 模块中集成了380 MHz 至 6/8/12 GHz 的VSG信号发生器和 VSA 频谱分析仪，带宽最高达到 1.2 GHz。在是德科技Cross Correlated EVM(ccEVM)加持下，即使面对Wi-Fi 7 320MHz 带宽，4K QAM(4096QAM)的挑战，也可提供业界领先的-54dB的EVM性能，帮助Wi-Fi 7 用户验证Wi-Fi PA或整机的性能。

M9415A VXT PXIe 矢量收发信机

 

Wi-Fi 7 研发、生产型综测仪 E6680A/E同样集成了 VSG信号发生器 和 VSA 频谱分析仪的功能，提供7.3 GHz 频率范围和800MHz带宽，高达 4096QAM的性能，并可以使用多达 32 个端口(E6680A) 或16个端口（E6680E）来测试多个 WLAN AP 或 STA，最大限度地提高吞吐量而不会牺牲灵活性。您无需更改被测器件的连接，即可验证 6 GHz 频段的 Wi-Fi 6E，以及 2.4 GHz 和 5 GHz频段的Wi-Fi 6 及传统的 Wi-Fi。所有端口均支持所有频段，并可配置为半双工或全双工。E6680A/E可验证 CPE 等多种器件――这些器件分别支持 WLAN 和 5G、4G 及其他无线连通性技术，以及蓝牙 5.1 和 IEEE 802.15.4 PHY（包括 Zigbee）等标准。E6680A/E解决方案中嵌入了一个控制器，有助于您轻松快速地完成启动。在发货前便已安装好应用软件和软件许可证――只需插入并启动，便可立即开始测试。

E6680E 无线测试

 

针对于Wi-Fi 7的性能测试挑战，是德科技推出了基于UXM 5G 无线测试平台的Wi-Fi 信令测试方案、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 射频和数据性能测试工具套件。

UXM 5G 无线测试平台搭配 S8714A UXM 5G 射频测试应用软件，可以测量 Wi-Fi AP 和Station在信令连接态下的射频及性能。同时，其还能够支持4G、5G等网络仿真，为Wi-Fi 与4G/5G的共存与交互测试，如Wi-Fi offload, Wi-Fi Calling等，提供了软硬件基础。

UXM 5G 无线测试平台

 

WJ5900A WaveJudge 无线分析仪平台，是模块化、可扩展的测试平台，每个端口的信道带宽高达800 MHz，高达8GHz的射频带宽，搭配SJ001A WaveJustice 无线分析仪工具套件，可以捕获和解码 Wi-Fi 6/Wi-Fi 7，LTE 和 5G 信号。其搭配的SSD 存储设备支持长时间捕获 IQ 数据，以便诊断间歇性问题，优良的EVM 和解码性能，先进的触发功能，扩展的过滤和可视化功能，数据流分析和绘图能力，可以帮助Wi-Fi 客户快速捕获、分析和定位Wi-Fi 信号在真实的工作状态下的问题。

WJ5900A WaveJudge 无线分析仪平台

 

是德科技PROPSIM 信道仿真解决方案能够在实验室环境中，对无线设备、网络基础设施设备和 WLAN 接入点实施先进的全栈端到端性能测试，测试它们在真实环境下的性能。其提供高达7.25 GHz，信号带宽 160/320 MHz，聚合信号带宽高达 1600 MHz；出色的 EVM（最高-50 dB）使您可以测试调制阶数高达 4096QAM 的 Wi-Fi 7设备；其MIMO 和 MU-MIMO 拓扑结构支持2x2、4x4、8x8、16x16等多种组合。

搭配使用 S8815A WLAN 射频和数据性能测试工具套件，使Wi-Fi 7的客户能够在逼真、复杂的真实 3D 传播信道条件下验证新 WLAN 功能特性和产品的互操作性和性能，其自动化测试功能，能够 7x24 全天候、端到端地测试真实接入点与真实设备之间的互操作性和数据性能。它支持对多个接入点和设备进行测试，从而仿真真实的射频移动性和干扰减损条件。

PROPSIM信道仿真解决方案

 

是德科技提供囊括了Wi-Fi 7的仿真、模拟，设计验证，设备研发，生产测试，整机性能和吞吐率验证等全周期的测试验证，帮助用户加速新技术研发验证，减少新产品上市周期，助力行业新技术快速成熟落地。

 

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关于是德科技

 

是德科技（NYSE：KEYS）启迪并赋能创新者，助力他们将改变世界的技术带入生活。作为一家标准普尔 500 指数公司，我们提供先进的设计、仿真和测试解决方案，旨在帮助工程师在整个产品生命周期中更快地完成开发和部署，同时控制好风险。我们的客户遍及全球通信、工业自动化、航空航天与国防、汽车、半导体和通用电子等市场。我们与客户携手，加速创新，创造一个安全互联的世界。了解更多信息，请访问是德科技官网 www.keysight.com.cn。

 

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