Wi-Fi 7 MLO 簡介

       Wi-Fi 7 (802.11be) 的核心技術之一是 多重連接模式 (Multi-Link Operation, MLO)，它徹底改變了 Wi-Fi 設備連接和傳輸數據的方式。傳統的 Wi-Fi 設備一次只能連接到一個頻段（2.4 GHz、5 GHz 或 6 GHz）上的一個通道，而MLO允許設備同時利用多個頻段和通道進行傳輸和接收數據。

MLO的主要優勢：

1. 更高的吞吐量 (Higher Throughput)：
   • MLO 透過將來自多個頻段或通道的頻寬聚合起來，實現了更高的整體資料傳輸速率。這對於需要大量頻寬的應用（如高畫質視訊會議、VR/AR 串流）至關重要。

   • 想像一下，你不再需要等待單一的數據通道，而是可以同時使用多個數據通道來下載或上傳內容。

      

2. 更低的延遲 (Reduced Latency)：
   • MLO 可以透過將流量分發到多個鏈路來減少延遲。如果一個鏈路遇到擁塞或干擾，資料可以動態地切換到另一個較為暢通的鏈路。

   • 對於對延遲極為敏感的應用（如即時線上遊戲、遠端手術），MLO 能夠提供更確定和可預測的低延遲，避免了傳統 Wi-Fi 因單鏈路限制而導致的瞬時延遲高峰。

      

3. 更高的可靠性 (Improved Reliability)：
   • MLO 允許裝置在多個鏈路上傳送相同資料的副本（資料重複傳輸）。如果其中一個鏈路因損壞而丟失封包，則可以使用另一條鏈路上的重複資料。

   • 這提高了連接的容錯能力和穩健性，在無線環境不佳或有瞬時干擾時，能有效防止資料丟失。

      

4. 更好的頻譜利用率 (Better Spectrum Utilization)：
   • MLO 允許裝置更智慧地利用可用的頻段資源。例如，在 2.4 GHz 頻段擁塞時，可以將流量轉移到更寬廣、干擾更少的 5 GHz 或 6 GHz 頻段。

   • 這有助於在擁擠的環境中（例如體育場、公寓大樓或辦公室）優化網路效能。

      

MLO 的運作方式：

        MLO的實現涉及Wi-Fi 基地台 (AP MLD)和客戶端裝置(STA MLD)之間的協調和多鏈路設定。在關聯過程中，裝置會交換MLO資訊元素，以建立和啟用多個鏈路。

MLO有多種操作模式，常見的分類包括：

1. STR 模式 (Simultaneous Transmit and Receive Operation)

• 同步/非同步模式： 這種模式也被稱為同步收發模式或非同步模式。
• 獨立運作：在 STR模式下，多個鏈路（例如在 2.4 GHz 和 5 GHz 或 6 GHz 頻段上的鏈路）可以完全獨立地運作，互不干擾。
• 同時收發：這意味著設備可以同時在不同的鏈路上發送和接收數據，實現真正的多任務處理。

• 應用： 這種模式對於需要高頻寬和低延遲的應用（如 8K 串流、雲端遊戲和 AR/VR）非常理想，因為它可以最大限度地利用所有可用頻段。

   

2. NSTR 模式 (Non-simultaneous Transmit and Receive Operation)

• 非同步/同步模式：這種模式也被稱為非同步收發模式或同步模式。
• 不允許同時收發： 與 STR 模式不同，NSTR 模式不允許在所有鏈路上同時進行接收和發送操作。在任何給定時間，所有鏈路只能接收數據，或者所有鏈路只能發送數據。
• 同步結束傳輸： 儘管不允許同時收發，但它會通過無線電同步來同時結束傳輸。

• 應用： 雖然吞吐量可能不如 STR 模式高，但 NSTR 模式在某些特定場景下可能仍然有用，例如需要更簡單的協調或對功耗有更高要求的設備。

   

3. EMLSR 模式 (Enhanced Multi-Link Single Radio)

• 單無線電多鏈路：EMLSR (Enhanced Multi-Link Single Radio) 模式是指設備只擁有一顆無線電晶片，但仍能實現多鏈路操作。
• 動態頻率切換： 雖然是單無線電，但鏈路可以動態地在不同頻率之間切換，以適應不斷變化的網路環境。
• 優化設定和恢復： EMLSR 模式著重於最佳化多鏈路操作的設定和恢復過程，提高了建立和維護多個 Wi-Fi連線的效率，尤其是在網路條件快速變化的環境中。
• 低功耗/低成本： 相較於多無線電解決方案，EMLSR 的主要優點是功耗較低且成本較低。然而，其吞吐量通常會比 MLMR-STR 模式低。

• 應用： 對於對功耗敏感的行動設備和需要更好適應性的場景。

   

4. MLMR 模式 (Multi-Link Multi-Radio)

• 多無線電多鏈路： MLMR (Multi-Link Multi-Radio) 模式是指設備擁有多顆無線電晶片，能夠在多個頻段上建立多個靜態分配的鏈路。
• 靜態分配： 鏈路被靜態分配，不能動態切換到其他頻率。
• 多無線電同步： 在 MLMR 模式下，設備通常會利用其多個無線電，實現真正的多鏈路操作。
• 變種： MLMR 模式可以進一步細分為：
  • MLMR-STR： 多鏈路多無線電，同時發送和接收。這是最常見且性能最好的 MLMR 實現。
  • MLMR-NSTR： 多鏈路多無線電，非同時發送和接收。這種模式在 Wi-Fi 7 中實現的複雜性較高，相對較少採用。

• 應用： 適用於需要最高吞吐量和最低延遲的應用，例如高性能路由器和需要處理大量數據的伺服器級設備。

   

MLO 的應用場景：

• AR/VR 應用： 需要極低延遲和高頻寬，MLO 能顯著提升體驗。
• 線上遊戲： 減少延遲和抖動，提供更流暢的遊戲體驗。
• 4K/8K 視訊串流： 確保高畫質視訊的穩定傳輸，減少緩衝。
• 雲端運算和即時協作： 提高辦公和遠端工作的效率。
• 企業網路： 在高密度使用者環境中提供更穩定和高效的連接。

• 工業物聯網 (IIoT)： 對於需要穩定和即時數據傳輸的應用至關重要。

   

儘管 MLO 帶來了顯著的優勢，但也面臨底下一些挑戰：

• 兼容性問題：啟用MLO可能會導致與舊設備的兼容性問題、如果主路由器啟用了MLO、沒有 MLO功能的節點可能不會廣播6GHz Wi-Fi網路。
• 複雜的測試：MLO 涉及多個頻段、頻寬、範圍和干擾情況下的組合、這使得測試變得非常複雜。

需要能夠同時在所有三個頻段上產生不同程度噪聲的 Wi-Fi 7 噪聲產生能力，以及時間同步的多頻段 Wi-Fi 7分析儀來識別和調試MLO 問題。

• 硬體要求： MLO需要AP和客戶端設備都支援Wi-Fi 7和MLO功能。

• 潛在的性能不對稱：在某些情況下，即使啟用 MLO，下載速度也可能低於上傳速度，這可能與天線設計或特定實現有關。

   

        總體而言、Wi-Fi MLO協議透過在多個鏈路上同時運作、為Wi-Fi 7 帶來了顯著的性能提升、特別是在吞吐量、延遲和可靠性方面、它代表了Wi-Fi技術的一個重要演進、能夠更好地滿足未來高頻寬和低延遲應用的需求、可說是Wi-Fi 7的一個里程碑式功能、為未來的無線應用奠定了基礎。