Nacido en 1997, a wifi influíu na vida humana moito máis que calquera outra celebridade da xeración Z. O seu crecemento e maduración constantes liberaron gradualmente a conectividade de rede do antigo réxime de cables e conectores ata o punto de que o acceso a Internet de banda ancha sen fíos, algo impensable nos días do acceso telefónico, adoita dar por feito.
Teño a idade suficiente para lembrar o clic satisfactorio polo que un enchufe RJ45 significaba unha conexión exitosa ao multiverso en liña en rápida expansión. Hoxe en día teño pouca necesidade de RJ45, e os adolescentes saturados de tecnoloxía dos meus coñecidos poden descoñecer a súa existencia.
Nos anos 60 e 70, AT&T desenvolveu sistemas de conectores modulares para substituír os voluminosos conectores de teléfono. Estes sistemas máis tarde expandíronse para incluír o RJ45 para redes informáticas
A preferencia pola wifi entre a poboación en xeral non é nada sorprendente; Os cables Ethernet parecen case bárbaros en comparación coa prodixiosa comodidade dos sen fíos. Pero como enxeñeiro preocupado simplemente polo rendemento da ligazón de datos, aínda vexo a wifi como inferior a unha conexión por cable. O 802.11be achegará o Wi-Fi un paso, ou mesmo un salto, máis preto de desprazar por completo a Ethernet?
Unha breve introdución aos estándares Wi-Fi: Wi-Fi 6 e Wi-Fi 7
Wi-Fi 6 é o nome publicado para IEEE 802.11ax. Totalmente aprobado a principios de 2021, e beneficiándose de máis de vinte anos de melloras acumuladas no protocolo 802.11, o Wi-Fi 6 é un estándar formidable que non parece ser un candidato para a substitución rápida.
Unha publicación de blog de Qualcomm resume a Wi-Fi 6 como "unha colección de funcións e protocolos destinados a dirixir a maior cantidade de datos posible a tantos dispositivos como sexa posible de forma simultánea". Wi-Fi 6 introduciu varias capacidades avanzadas que melloran a eficiencia e aumentan o rendemento, incluíndo multiplexación de dominio de frecuencia, MIMO multiusuario de enlace ascendente e fragmentación dinámica de paquetes de datos.
Wi-Fi 6 incorpora tecnoloxía OFDMA (acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal), que aumenta a eficiencia espectral en ambientes multiusuario
Por que, entón, o grupo de traballo 802.11 xa está en camiño de desenvolver un novo estándar? Por que xa estamos a ver os titulares sobre a primeira demostración de Wi-Fi 7? A pesar da súa colección de tecnoloxías de radio de última xeración, Wi-Fi 6 percíbese, polo menos nalgúns sectores, como decepcionante en dous aspectos importantes: a taxa de datos e a latencia.
Ao mellorar a taxa de datos e o rendemento da latencia de Wi-Fi 6, os arquitectos de Wi-Fi 7 esperan ofrecer unha experiencia de usuario rápida, fluida e fiable que aínda se consegue máis facilmente cos cables Ethernet.
Taxas de datos fronte a latencias relativas aos protocolos Wi-Fi
Wi-Fi 6 admite velocidades de transmisión de datos que se aproximan aos 10 Gbps. Se isto é "o suficientemente bo" nun sentido absoluto é unha pregunta moi subxectiva. Non obstante, nun sentido relativo, as taxas de datos do Wi-Fi 6 son obxectivamente pouco brillantes: o Wi-Fi 5 logrou un aumento dun mil por cento na taxa de datos en comparación co seu predecesor, mentres que o Wi-Fi 6 aumentou a taxa de datos en menos do cincuenta por cento. en comparación co Wi-Fi 5.
A taxa de transmisión de datos teórica definitivamente non é un medio completo para cuantificar a "velocidade" dunha conexión de rede, pero é o suficientemente importante como para merecer a atención dos responsables do éxito comercial continuo da Wi-Fi.
Comparación das tres últimas xeracións de protocolos de rede Wi-Fi
A latencia como concepto xeral refírese aos atrasos entre a entrada e a resposta.
No contexto das conexións de rede, a latencia excesiva pode degradar a experiencia do usuario tanto como (ou incluso máis que) a taxa de datos limitada; a transmisión a nivel de bits ultrarrápida non che axuda moito se tes que esperar cinco segundos antes dunha páxina web. comeza a cargar. A latencia é especialmente importante para aplicacións en tempo real como videoconferencias, realidade virtual, xogos e control remoto de equipos. Os usuarios só teñen tanta paciencia para vídeos con fallas, xogos lentos e interfaces de máquinas dilatorias.
Velocidade de datos e latencia de Wi-Fi 7
O Informe de autorización de proxectos para IEEE 802.11be inclúe tanto o aumento da taxa de datos como a redución da latencia como obxectivos explícitos. Vexamos máis de cerca estas dúas vías de actualización.
Modulación da velocidade de datos e da amplitude en cuadratura
Os arquitectos de Wi-Fi 7 queren ver un rendemento máximo de polo menos 30 Gbps. Non sabemos que funcións e técnicas se incorporarán ao estándar 802.11be finalizado, pero algúns dos candidatos máis prometedores para aumentar a velocidade de datos son o ancho de canle de 320 MHz, o funcionamento de varias ligazóns e a modulación 4096-QAM.
Co acceso a recursos de espectro adicionais da banda de 6 GHz, a wifi pode aumentar o ancho máximo da canle a 320 MHz. Un ancho de canle de 320 MHz aumenta o ancho de banda máximo e a velocidade máxima de datos teórica nun factor dous en relación co Wi-Fi 6.
No funcionamento de varias ligazóns, varias estacións cliente coas súas propias ligazóns funcionan colectivamente como "dispositivos de varias ligazóns" que teñen unha interface coa capa de control de enlaces lóxicos da rede. Wi-Fi 7 terá acceso a tres bandas (2.4 GHz, 5 GHz e 6 GHz); un dispositivo de conexión múltiple Wi-Fi 7 podería enviar e recibir datos simultaneamente en varias bandas. A operación de enlaces múltiples ten o potencial de aumentar o rendemento, pero implica algúns retos de implementación importantes.
Na operación multi-link, un dispositivo multi-link ten un enderezo MAC aínda que inclúe máis dunha STA (que significa estación, é dicir, un dispositivo de comunicación como un portátil ou un teléfono intelixente)
QAM significa modulación de amplitude en cuadratura. Este é un esquema de modulación I/Q no que combinacións específicas de fase e amplitude corresponden a diferentes secuencias binarias. Podemos (en teoría) aumentar o número de bits transmitidos por símbolo aumentando o número de puntos de fase/amplitude na “constelación” do sistema (ver o diagrama a continuación).
Este é un diagrama de constelación para 16-QAM. Cada círculo no plano complexo representa unha combinación de fase/amplitude que corresponde a un número binario predefinido
Wi-Fi 6 usa 1024-QAM, que admite 10 bits por símbolo (porque 2^10 = 1024). Coa modulación 4096-QAM, un sistema pode transmitir 12 bits por símbolo, se pode acadar suficiente SNR no receptor para permitir a demodulación exitosa.
Wi-Fi 7 Características de latencia:
Capa MAC e Capa PHY
O limiar para a funcionalidade fiable das aplicacións en tempo real é a latencia no peor dos casos de 5-10 ms; latencias tan baixas como 1 ms son beneficiosas nalgúns escenarios de uso. Conseguir latencias tan baixas nun ambiente wifi non é unha tarefa fácil.
As funcións que operan tanto na capa MAC (control de acceso medio) como na capa física (PHY) axudarán a que o rendemento da latencia de Wi-Fi 7 sexa inferior aos 10 ms. Estes inclúen a formación de feixe coordinada de puntos de acceso múltiple, redes sensibles ao tempo e operación de enlaces múltiples.
Características principais de Wi-Fi 7
Investigacións recentes indican que a agregación de varias ligazóns, que se inclúe dentro do título xeral da operación de varias ligazóns, pode ser fundamental para permitir que Wi-Fi 7 satisfaga os requisitos de latencia das aplicacións en tempo real.
O futuro do Wi-Fi 7?
Aínda non sabemos como será exactamente o Wi-Fi 7, pero sen dúbida incluirá novas tecnoloxías de RF e técnicas de procesamento de datos impresionantes. ¿Valerá a pena toda a I+D? Revolucionará o Wi-Fi 7 as redes sen fíos e neutralizará definitivamente as poucas vantaxes que quedan dos cables Ethernet? Non dubide en compartir os seus pensamentos na sección de comentarios a continuación.
