WiFi 7（Wi-Fi 7）は次世代Wi-Fi規格です。IEEE 802.11に準拠した新しい改訂規格IEEE 802.11be – 超高速スループット（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、4096-QAM、マルチRU、マルチリンク動作、強化されたMU-MIMO、マルチAP連携などの技術を導入し、Wi-Fi 6よりも強力なものとなっています。Wi-Fi 6はより高いデータ転送速度とより低い遅延を提供します。Wi-Fi 7は最大30Gbpsのスループットをサポートすると予想されており、これはWi-Fi 6の約3倍です。
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
- より高次の4096-QAM変調技術を導入する
- マルチリンク機構の紹介
- より多くのデータストリームをサポートし、MIMO機能を強化します。
- 複数のAP間での協調的なスケジューリングをサポートする
- Wi-Fi 7の応用シナリオ
1. Wi-Fi 7を選ぶ理由とは？
WLAN技術の発展に伴い、家庭や企業はネットワークアクセス手段としてWi-Fiへの依存度を高めています。近年、4Kや8Kビデオ（伝送速度は最大20Gbpsに達する可能性あり）、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、スループットと遅延に対する要求が高まっている新しいアプリケーションが登場しています。最新のWi-Fi 6は高密度環境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、それでも上記のスループットと遅延に対する高い要求を完全に満たすことはできません。（公式アカウント：ネットワークエンジニアのアーロンをフォローしてください）
このため、IEEE 802.11標準化団体は、新しい改訂版規格であるIEEE 802.11be EHT、すなわちWi-Fi 7をリリースしようとしている。
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つのリリースで公開される予定で、リリース1は2021年に最初のバージョンをリリースする予定です。ドラフト1.0は2022年末までに規格をリリースする予定です。リリース2は2022年初頭に開始し、2024年末までに規格のリリースを完了する予定です。
3. Wi-Fi 7とWi-Fi 6の比較
Wi-Fi 6規格をベースに、Wi-Fi 7は多くの新技術を導入しており、主に以下の点に反映されています。
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に向上させ、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、プロトコル全体でPHY層とMAC層に相応の変更が加えられています。Wi-Fi 6プロトコルと比較した場合、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以下のとおりです。
最大320MHzの帯域幅をサポート
2.4GHz帯と5GHz帯の免許不要の周波数帯域は限られており、混雑しています。既存のWi-FiでVR/ARなどの新しいアプリケーションを実行する場合、必然的にQoSの低下という問題に直面します。最大スループット30Gbps以上という目標を達成するために、Wi-Fi 7では引き続き6GHz帯を導入し、連続240MHz、非連続160+80MHz、連続320MHz、非連続160+160MHzなどの新しい帯域幅モードを追加します。（公式アカウント：ネットワークエンジニアのアーロンをフォローしてください）
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、1人のユーザーに複数のRUを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とのバランスを取るために、プロトコルではRUの組み合わせに一定の制限が設けられています。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。
より高次の4096-QAM変調技術を導入する
最高変調方式Wi-Fi 6Wi-Fi 7は1024-QAMを採用しており、変調シンボルは10ビットを伝送します。伝送速度をさらに向上させるため、Wi-Fi 7では4096-QAMを導入し、変調シンボルは12ビットを伝送します。同じ符号化方式において、Wi-Fi 7の4096-QAMはWi-Fi 6の1024-QAMと比較して20%の伝送速度向上を実現できます。（公式アカウント：ネットワークエンジニアのアーロンをフォローしてください）
マルチリンク機構の紹介
利用可能なすべての周波数資源を効率的に活用するためには、2.4GHz、5GHz、6GHz帯における新たな周波数管理、調整、伝送メカニズムを確立することが喫緊の課題となっている。ワーキンググループは、マルチリンク集約に関連する技術を定義した。これには、主に拡張マルチリンク集約の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、およびその他の関連技術が含まれる。
より多くのデータストリームをサポートし、MIMO機能を強化します。
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倍以上にすることができます。より多くのデータストリームをサポートすることで、分散MIMOというより強力な機能も実現します。これは、16のデータストリームを1つのアクセスポイントだけでなく、複数のアクセスポイントが同時に提供できることを意味し、複数のアクセスポイントが連携して動作する必要があることを意味します。
複数のAP間での協調的なスケジューリングをサポートする
現在、802.11 プロトコルの枠組み内では、実際には AP 間の連携はあまりありません。自動チューニングやスマート ローミングなどの一般的な WLAN 機能は、ベンダー定義の機能です。AP 間の連携の目的は、チャネル選択の最適化、AP 間の負荷調整などを行い、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を実現することだけです。Wi-Fi 7 では、時間領域と周波数領域におけるセル間の協調的な計画、セル間の干渉調整、分散 MIMO など、複数の AP 間での協調的なスケジューリングにより、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ることができます。
複数のアクセスポイント間でスケジューリングを調整する方法は数多くあり、C-OFDMA（協調直交周波数分割多重アクセス）、CSR（協調空間再利用）、CBF（協調ビームフォーミング）、JXT（共同伝送）などが挙げられる。
5. Wi-Fi 7の応用シナリオ
Wi-Fi 7で導入された新機能は、データ伝送速度を大幅に向上させ、低遅延を実現します。これらの利点は、以下のような新たなアプリケーションにとってより有益となるでしょう。
- 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
- 双方向型遠隔医療
投稿日時：2023年2月20日