WiFi 7（Wi-Fi 7）は次世代Wi-Fi規格です。IEEE 802.11に準じ、新たに改訂された規格IEEE 802.11be - 超高スループット（EHT）がリリースされます。
Wi-Fi 7は、Wi-Fi 6をベースに、320MHz帯域幅、4096QAM、マルチRU、マルチリンクオペレーション、強化されたMU-MIMO、マルチAP連携などの技術を導入し、Wi-Fi 7よりも強力になっています。Wi-Fi 6は、より高いデータ転送速度とより低いレイテンシを提供するためです。Wi-Fi 7は、Wi-Fi 6の約3倍となる最大30Gbpsのスループットをサポートすると予想されています。
Wi-Fi 7でサポートされる新機能
- 最大320MHzの帯域幅をサポート
- マルチRUメカニズムをサポート
- 高次4096QAM変調技術を導入
- マルチリンク機構を導入
- より多くのデータストリームをサポート、MIMO機能の強化
- 複数のAP間の協調スケジューリングをサポート
- Wi-Fi 7の応用シナリオ
1. なぜ Wi-Fi 7 なのか?
WLAN技術の発展に伴い、家庭や企業はネットワークへのアクセス手段としてWi-Fiをますます重視するようになっています。近年、4K・8K動画（伝送速度は20Gbpsに達することもあります）、VR/AR、ゲーム（遅延要件は5ms未満）、リモートオフィス、オンラインビデオ会議、クラウドコンピューティングなど、新たなアプリケーションではより高いスループットと遅延要件が求められています。最新リリースのWi-Fi 6は、高密度シナリオにおけるユーザーエクスペリエンスに重点を置いていますが、それでも前述のようなスループットと遅延に対する高い要件を完全に満たすことはできません。（公式アカウントへのご注目：ネットワークエンジニアのアーロン）
この目的のために、IEEE 802.11 標準化団体は、新しい改訂版標準 IEEE 802.11be EHT、つまり Wi-Fi 7 をリリースしようとしています。
2. Wi-Fi 7のリリース時期
IEEE 802.11be EHTワーキンググループは2019年5月に設立され、802.11be（Wi-Fi 7）の開発は現在も進行中です。プロトコル規格全体は2つのリリースに分けてリリースされる予定で、リリース1は2021年に最初のバージョンがリリースされる予定です。ドラフト1.0は2022年末までに規格がリリースされる予定です。リリース2は2022年初頭に開始され、2024年末までに規格リリースが完了する予定です。
3. Wi-Fi 7とWi-Fi 6
Wi-Fi 6 規格をベースに、Wi-Fi 7 では主に次のような多くの新しいテクノロジーが導入されています。
4. Wi-Fi 7でサポートされる新機能
Wi-Fi 7プロトコルの目標は、WLANネットワークのスループットを30Gbpsまで向上させ、低遅延アクセスを保証することです。この目標を達成するために、プロトコル全体のPHY層とMAC層に対応する変更が加えられました。Wi-Fi 6プロトコルと比較すると、Wi-Fi 7プロトコルによってもたらされた主な技術的変更点は次のとおりです。
最大320MHzの帯域幅をサポート
2.4GHz帯と5GHz帯の免許不要帯域は限られており、混雑しています。既存のWi-Fiでは、VR/ARなどの新興アプリケーションを実行する際に、必然的にQoS（Quality of Service）の低下という問題に直面することになります。Wi-Fi 7では、最大30Gbps以上のスループットという目標を達成するために、6GHz帯の導入を継続し、連続240MHz、非連続160+80MHz、連続320MHz、非連続160+160MHzといった新たな帯域幅モードを追加します。（公式アカウントへのご注目：ネットワークエンジニアのアーロン）
マルチRUメカニズムをサポート
Wi-Fi 6では、各ユーザーは割り当てられた特定のRUでのみフレームを送受信できるため、スペクトルリソースのスケジューリングの柔軟性が大幅に制限されます。この問題を解決し、スペクトル効率をさらに向上させるために、Wi-Fi 7では、複数のRUを単一のユーザーに割り当てることができるメカニズムが定義されています。もちろん、実装の複雑さとスペクトルの利用率のバランスをとるために、プロトコルはRUの組み合わせに一定の制限を設けています。つまり、小型RU（242トーン未満のRU）は小型RUとのみ組み合わせることができ、大型RU（242トーン以上のRU）は大型RUとのみ組み合わせることができ、小型RUと大型RUを混在させることはできません。
高次4096QAM変調技術を導入
最高の変調方式Wi-Fi 61024QAMでは、変調シンボルは10ビットを伝送します。Wi-Fi 7では、さらに速度を向上させるために、変調シンボルが12ビットを伝送する4096QAMが導入されます。同じ符号化方式の場合、Wi-Fi 7の4096QAMは、Wi-Fi 6の1024QAMと比較して20%の速度向上を実現します。（公式アカウントへのご注目：ネットワークエンジニアのAaron）
マルチリンク機構を導入
利用可能なすべてのスペクトル資源を効率的に利用するために、2.4GHz、5GHz、6GHz帯における新たなスペクトル管理、調整、伝送メカニズムの確立が急務となっています。ワーキンググループは、主に強化されたマルチリンクアグリゲーションのMACアーキテクチャ、マルチリンクチャネルアクセス、マルチリンク伝送、その他の関連技術を含む、マルチリンクアグリゲーション関連技術を定義しました。
より多くのデータストリームをサポート、MIMO機能の強化
Wi-Fi 7では、空間ストリーム数がWi-Fi 6の8から16に増加し、理論上は物理的な伝送速度を2倍以上に高めることができます。より多くのデータストリームをサポートすることで、より強力な分散MIMO機能も実現します。分散MIMOとは、1つのアクセスポイントではなく、複数のアクセスポイントが同時に16のデータストリームを提供できることを意味します。つまり、複数のAPが連携して動作する必要があるということです。
複数のAP間の協調スケジューリングをサポート
現在、802.11プロトコルの枠組みの中で、AP間の連携は実際にはそれほど進んでいません。自動チューニングやスマートローミングといった一般的なWLAN機能は、ベンダー定義の機能です。AP間連携の目的は、チャネル選択の最適化、AP間の負荷調整など、無線周波数リソースの効率的な利用とバランスの取れた割り当てという目的を達成することだけです。Wi-Fi 7における複数AP間の協調スケジューリング（時間領域と周波数領域におけるセル間の協調プランニング、セル間の干渉調整、分散MIMOなど）は、AP間の干渉を効果的に低減し、無線インターフェースリソースの利用率を大幅に向上させます。
複数の AP 間のスケジュールを調整する方法は多数あり、C-OFDMA (協調直交周波数分割多元接続)、CSR (協調空間再利用)、CBF (協調ビームフォーミング)、JXT (共同送信) などがあります。
5. Wi-Fi 7の応用シナリオ
Wi-Fi 7 で導入された新機能により、データ転送速度が大幅に向上し、遅延が低減されます。これらの利点は、次のような新しいアプリケーションにさらに役立ちます。
- ビデオストリーム
- ビデオ/音声会議
- ワイヤレスゲーム
- リアルタイムコラボレーション
- クラウド/エッジコンピューティング
- 産業用IoT
- 没入型AR/VR
- インタラクティブ遠隔医療
投稿日時: 2023年2月20日