【導(dǎo)讀】Wi-Fi 在 1999 年就出現(xiàn)了，但 Wi-Fi 6 是 2018 年才誕生的一個(gè)名詞，在此之前并無(wú) Wi-Fi 5 之類(lèi)的更早的東西，那時(shí)的我這樣的普通人只能看著 Wi-Fi 設(shè)備上寫(xiě)的符合 IEEE 802.11/a/b/g 之類(lèi)的字符串，完全不知道在說(shuō)什么，直到 Wi-Fi 聯(lián)盟覺(jué)得應(yīng)該用一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字來(lái)讓我們有一個(gè)清晰的代際劃分，這才有了 Wi-Fi 4~6 的出現(xiàn)，它們其實(shí)就是 IEEE 802.11 無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)，所以我覺(jué)得這個(gè)東西就是先有了兒子才有了父親，然后現(xiàn)在孫子又出來(lái)了，那就是 Wi-Fi 7。
無(wú)線信息的傳播并非有多寬的頻帶就要用多寬，它需要將一個(gè)頻帶分為很多個(gè)信道，每個(gè)信道里都可以有多個(gè)載波被用來(lái)傳遞信息，信息通過(guò)調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅或是它們結(jié)合的方式被調(diào)制到載波上，接收端收到以后再解調(diào)就可以獲得原始信息了。一定的數(shù)碼率加上調(diào)制的方式?jīng)Q定了調(diào)制后的載波信號(hào)需要占用的帶寬，通過(guò)計(jì)算就可以知道一個(gè)確定的信道可以容納的載波數(shù)。載波上所傳輸信號(hào)的調(diào)制方式為 QAM，這是一種調(diào)相加調(diào)幅的調(diào)制方式。常見(jiàn) Wi-Fi 6 廠商用下圖來(lái)表示 Wi-Fi 6 的好：
這個(gè)圖到底在說(shuō)什么呢？它其實(shí)是對(duì)信號(hào)調(diào)制方式的一種空間分布的表達(dá)，本來(lái)應(yīng)該是圓形的（它的計(jì)算公式大概是這樣的：a*cos(wt+φ) + i*b*sin(wt+φ)，改變 a、b 和 φ，它的矢量位置就發(fā)生了改變），可能是為了方便就借用矩陣的表達(dá)形式而變成了正方形。其中的每一個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)角度，它說(shuō)的是這個(gè)信號(hào)的相位；每個(gè)點(diǎn)也有一個(gè)相距于坐標(biāo)軸中心點(diǎn)的距離，它對(duì)應(yīng)的是這個(gè)信號(hào)的幅度。你只要能在得到這個(gè)信號(hào)以后判斷出它的幅度和相位，它所對(duì)應(yīng)的原始數(shù)據(jù)也就被解讀出來(lái)了，實(shí)現(xiàn)這個(gè)的過(guò)程就是解調(diào)，而制造出這個(gè)信號(hào)的過(guò)程就是調(diào)制。調(diào)制是發(fā)送端的任務(wù)，解調(diào)是接收端的任務(wù)，這個(gè)分工是非常明確的，Wi-Fi 通訊的雙方都需進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)的工作，因?yàn)樗鼈兊慕巧请S時(shí)變換的。
Wi-Fi 5 用 256 個(gè)點(diǎn)占用了一個(gè)空間，其中可以容納 8 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)；Wi-Fi 6 用1024 個(gè)點(diǎn)占用了同一個(gè)空間，其中可以容納 10 位數(shù)據(jù)；Wi-Fi 7 對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是 4096，其中可以容納的就是 12 位，所以有更高的數(shù)據(jù)攜帶能力。
隨著 QAM 數(shù)據(jù)的提高，不同的點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距也越來(lái)越小，分辨起來(lái)也更難，所以要求的信噪比會(huì)更高，作為電源解決方案的提供者，我能想到的就是需要提供更高精度和穩(wěn)定度的電源供應(yīng)，否則對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)新的應(yīng)用也就是個(gè)災(zāi)難，因?yàn)樗鉀Q的問(wèn)題實(shí)在是太多了。由數(shù)據(jù)的調(diào)制方式可見(jiàn) Wi-Fi 在傳遞數(shù)據(jù)的時(shí)候是不用 bit 位的概念的，它一出手就是一個(gè)字節(jié)以上的數(shù)據(jù)，所以有極高的數(shù)據(jù)傳遞效率，但這個(gè)僅是在一個(gè)載波上發(fā)生的事，實(shí)際的動(dòng)作還可以在多個(gè)載波上同時(shí)發(fā)生，那就是并發(fā)的了，進(jìn)一步將數(shù)據(jù)傳遞效率推升。
Wi-Fi 6 的最大信道帶寬為 160MHz，如果將其全部劃分為最小的 26-tone RU，每個(gè) tone 即子載波的帶寬為 78.125kHz，整個(gè)信道里可以容納 74 個(gè)用戶同時(shí)通信。不同信道寬度的 RU 劃分如下表所示：
到這里，我們可以對(duì) OFDMA 所提供的服務(wù)做一個(gè)總結(jié)，它是一種將信道空間劃分為多個(gè) RU，每個(gè) RU 里含有多個(gè)載波的多通道數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸技術(shù)，是對(duì)頻域空間、相位空間和幅度空間的一種綜合利用，再結(jié)合多地址編碼實(shí)現(xiàn)了多用戶的同時(shí)服務(wù)技術(shù)。
除此以外，Wi-Fi 還利用了另外一種基于物理空間的并發(fā)技術(shù)，這便是 MU-MIMO。這是因?yàn)閱胃炀€的數(shù)據(jù)傳輸容量是有限的，當(dāng)擁有多根天線的無(wú)線路由器與我們常用的單天線或雙天線設(shè)備如手機(jī)連接時(shí)，多余的天線就被浪費(fèi)了，這時(shí)就要使用不同的天線來(lái)與不同的手機(jī)連接以提高物理空間的利用率。MU 的意思就是多用戶，MIMO 的意思就是多輸入多輸出，輸出端可以用多根天線輸出多個(gè)不同的數(shù)據(jù)流，接收端也可以用多根天線接收一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流，可以帶來(lái)空間分集、空分復(fù)用等新的特性，極大地提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃浴?/p>
何為T(mén)MT?
作為電源管理方案的提供者，我們會(huì)非常關(guān)心數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的功率消耗，這個(gè)問(wèn)題在以電池作為供電來(lái)源的移動(dòng)設(shè)備中尤為重要。Wi-Fi 6 通過(guò) OFDMA 和 MU-MIMO 技術(shù)以極高的速度完成數(shù)據(jù)傳輸，傳輸完成以后的設(shè)備處于什么狀態(tài)？它怎么知道對(duì)方會(huì)在什么樣的下一個(gè)時(shí)刻呼叫自己？它在這么等待的時(shí)候需要消耗多少功率？如果功率消耗不能降到最低去度過(guò)等待的過(guò)程，那些通訊需求極少的設(shè)備要如何設(shè)計(jì)自己的供電系統(tǒng)？
TMT 就是用來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的。隨便舉個(gè)例子，一臺(tái) IoT 設(shè)備也想通過(guò)使用 Wi-Fi 協(xié)議來(lái)完成自己的聯(lián)網(wǎng)過(guò)程，實(shí)際上最近很多家用電器都已經(jīng)這么做了，即使它們每一分鐘只需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與手機(jī) APP 通訊一次也已足夠滿足及時(shí)性需求了，這時(shí)候它就可以把自己的這個(gè)需求的時(shí)間特性通知家里的Wi-Fi 路由器，路由器就會(huì)每間隔一分鐘與之交流一次，由于需要溝通的信息非常少，這個(gè)時(shí)間會(huì)非常短，每次完成交流以后就都不會(huì)再打擾對(duì)方，然后又都在一分鐘以后進(jìn)入與對(duì)方溝通的時(shí)段，其他時(shí)候它就可以處于最大程度的待機(jī)狀態(tài)，從而將本機(jī)的耗電降到最少，而這個(gè)特性便是TMT 所提供的。
Wi-Fi 7提供的機(jī)會(huì)
雖然正式的 Wi-Fi 7 標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有發(fā)布，這要等到 2024 年才能成為現(xiàn)實(shí)，但是 Wi-Fi 市場(chǎng)從 2003 年 802.11g 發(fā)布之前就被 Broadcom 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)草案供應(yīng)方案，而形成了產(chǎn)品提前進(jìn)入市場(chǎng)的慣例，所以，我們已經(jīng)可以看到這個(gè)市場(chǎng)的玩家們已經(jīng)開(kāi)始行動(dòng)了。
立锜 (Richtek) 為之準(zhǔn)備的電源解決方案也已就緒，下面就是兩個(gè)方案所需要的產(chǎn)品，供大家參考。
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