Nascut el 1997, el Wi-Fi ha influït en la vida humana molt més que qualsevol altra celebritat de la Gen Z. El seu creixement i maduració constants han alliberat gradualment la connectivitat de xarxa de l'antic règim de cables i connectors fins al punt que l'accés a Internet de banda ampla sense fils, una cosa impensable en els dies de la connexió telefònica, sovint es dóna per fet.
Tinc l'edat suficient per recordar el clic satisfactori amb què un endoll RJ45 va significar una connexió exitosa amb el multivers en línia en ràpida expansió. Avui dia tinc poca necessitat de RJ45, i els adolescents saturats de tecnologia dels meus coneguts poden no ser conscients de la seva existència.
Als anys 60 i 70, AT&T va desenvolupar sistemes de connectors modulars per substituir els voluminosos connectors de telèfon. Aquests sistemes es van expandir més tard per incloure el RJ45 per a xarxes d'ordinadors
La preferència pel Wi-Fi entre la població en general no és gens sorprenent; Els cables Ethernet semblen gairebé bàrbars en comparació amb la prodigiosa comoditat del sense fil. Però com a enginyer que només es preocupa pel rendiment de l'enllaç de dades, encara veig que el Wi-Fi és inferior a una connexió per cable. El 802.11be portarà la Wi-Fi un pas, o fins i tot un salt, més a prop de desplaçar completament Ethernet?
Una breu introducció als estàndards Wi-Fi: Wi-Fi 6 i Wi-Fi 7
Wi-Fi 6 és el nom publicat per a IEEE 802.11ax. Completament aprovat a principis de 2021 i beneficiat de més de vint anys de millores acumulades en el protocol 802.11, Wi-Fi 6 és un estàndard formidable que no sembla ser un candidat per a una substitució ràpida.
Una publicació de blog de Qualcomm resumeix Wi-Fi 6 com "una col·lecció de funcions i protocols destinats a conduir tantes dades com sigui possible a tants dispositius com sigui possible simultàniament". Wi-Fi 6 va introduir diverses capacitats avançades que milloren l'eficiència i augmenten el rendiment, inclosa la multiplexació de domini de freqüència, el MIMO multiusuari d'enllaç ascendent i la fragmentació dinàmica dels paquets de dades.
Wi-Fi 6 incorpora la tecnologia OFDMA (accés múltiple per divisió de freqüència ortogonal), que augmenta l'eficiència espectral en entorns multiusuari.
Per què, aleshores, el grup de treball 802.11 ja està en camí de desenvolupar un nou estàndard? Per què ja estem veient titulars sobre la primera demostració de Wi-Fi 7? Malgrat la seva col·lecció de tecnologies de ràdio d'última generació, Wi-Fi 6 es percep, almenys en alguns sectors, com a decepcionant en dos aspectes importants: la velocitat de dades i la latència.
En millorar la velocitat de dades i el rendiment de latència de Wi-Fi 6, els arquitectes de Wi-Fi 7 esperen oferir una experiència d'usuari ràpida, suau i fiable que encara s'aconsegueix més fàcilment amb cables Ethernet.
Tarifes de dades vs. latències pel que fa als protocols Wi-Fi
Wi-Fi 6 admet velocitats de transmissió de dades properes als 10 Gbps. Si això és "prou bo" en un sentit absolut és una pregunta molt subjectiva. Tanmateix, en un sentit relatiu, les taxes de dades de Wi-Fi 6 són objectivament poc brillants: Wi-Fi 5 va aconseguir un augment d'un mil per cent en la velocitat de dades en comparació amb el seu predecessor, mentre que Wi-Fi 6 va augmentar la taxa de dades en menys d'un cinquanta per cent. en comparació amb Wi-Fi 5.
La velocitat de dades de flux teòrica definitivament no és un mitjà complet per quantificar la "velocitat" d'una connexió de xarxa, però és prou important com per merèixer l'atenció especial dels responsables de l'èxit comercial continu de la Wi-Fi.
Comparació de les últimes tres generacions de protocols de xarxa Wi-Fi
La latència com a concepte general es refereix als retards entre l'entrada i la resposta.
En el context de les connexions de xarxa, una latència excessiva pot degradar l'experiència de l'usuari tant (o fins i tot més que) la taxa de dades limitada: la transmissió a nivell de bits molt ràpida no us ajuda gaire si heu d'esperar cinc segons abans d'una pàgina web. comença a carregar. La latència és especialment important per a aplicacions en temps real com ara videoconferències, realitat virtual, jocs i control remot d'equips. Els usuaris només tenen tanta paciència per als vídeos amb errors, els jocs retardats i les interfícies de màquines dilatòries.
Velocitat de dades i latència de Wi-Fi 7
L'informe d'autorització de projectes per a IEEE 802.11be inclou com a objectius explícits tant la velocitat de dades com una latència reduïda. Fem una ullada més de prop a aquestes dues vies d'actualització.
Modulació de velocitat de dades i amplitud en quadratura
Els arquitectes de Wi-Fi 7 volen veure un rendiment màxim d'almenys 30 Gbps. No sabem quines característiques i tècniques s'incorporaran a l'estàndard 802.11be finalitzat, però alguns dels candidats més prometedors per augmentar la velocitat de dades són l'amplada del canal de 320 MHz, el funcionament multienllaç i la modulació 4096-QAM.
Amb l'accés a recursos d'espectre addicionals de la banda de 6 GHz, la Wi-Fi pot augmentar l'amplada màxima del canal fins a 320 MHz. Una amplada de canal de 320 MHz augmenta l'amplada de banda màxima i la velocitat màxima de dades teòrica en un factor de dos en relació amb Wi-Fi 6.
En l'operació multienllaç, diverses estacions de client amb els seus propis enllaços funcionen col·lectivament com a "dispositius multienllaç" que tenen una interfície amb la capa de control d'enllaç lògic de la xarxa. Wi-Fi 7 tindrà accés a tres bandes (2.4 GHz, 5 GHz i 6 GHz); un dispositiu Wi-Fi 7 multienllaç podria enviar i rebre dades simultàniament en diverses bandes. L'operació multienllaç té el potencial d'augmentar el rendiment de manera important, però comporta alguns reptes d'implementació importants.
En l'operació multienllaç, un dispositiu multienllaç té una adreça MAC tot i que inclou més d'una STA (que significa estació, és a dir, un dispositiu de comunicació com un ordinador portàtil o un telèfon intel·ligent)
QAM significa modulació d'amplitud en quadratura. Aquest és un esquema de modulació I/Q en el qual combinacions específiques de fase i amplitud corresponen a diferents seqüències binàries. Podem (en teoria) augmentar el nombre de bits transmesos per símbol augmentant el nombre de punts de fase/amplitud a la "constel·lació" del sistema (vegeu el diagrama següent).
Aquest és un diagrama de constel·lacions per a 16-QAM. Cada cercle del pla complex representa una combinació de fase/amplitud que correspon a un nombre binari predefinit
Wi-Fi 6 utilitza 1024-QAM, que admet 10 bits per símbol (perquè 2^10 = 1024). Amb la modulació 4096-QAM, un sistema pot transmetre 12 bits per símbol, si pot aconseguir una SNR suficient al receptor per permetre una demodulació reeixida.
Wi-Fi 7 Característiques de latència:
Capa MAC i Capa PHY
El llindar per a una funcionalitat fiable de les aplicacions en temps real és la latència en el pitjor dels casos de 5-10 ms; latències tan baixes com 1 ms són beneficioses en alguns escenaris d'ús. Aconseguir latències tan baixes en un entorn Wi-Fi no és una tasca fàcil.
Les funcions que funcionen tant a la capa MAC (control d'accés mitjà) com a la capa física (PHY) ajudaran a portar el rendiment de latència de Wi-Fi 7 al regne inferior a 10 ms. Aquests inclouen la formació de feixos coordinada per a punts d'accés múltiples, les xarxes sensibles al temps i el funcionament d'enllaços múltiples.
Característiques principals de Wi-Fi 7
Investigacions recents indiquen que l'agregació multienllaç, que s'inclou dins de l'encapçalament general de l'operació multienllaç, pot ser fonamental per permetre que Wi-Fi 7 compleixi els requisits de latència de les aplicacions en temps real.
El futur del Wi-Fi 7?
Encara no sabem com serà exactament el Wi-Fi 7, però sens dubte inclourà noves tecnologies de RF i tècniques de processament de dades impressionants. Valdrà la pena tota la R+D? El Wi-Fi 7 revolucionarà les xarxes sense fil i neutralitzarà definitivament els pocs avantatges restants dels cables Ethernet? No dubteu a compartir els vostres pensaments a la secció de comentaris a continuació.
