Dilahirkan pada tahun 1997, Wi-Fi telah mempengaruhi kehidupan manusia jauh lebih banyak daripada selebriti Gen Z yang lain. Pertumbuhan dan kematangannya yang mantap telah membebaskan sambungan rangkaian secara beransur-ansur daripada rejim kabel dan penyambung purba sehingga akses Internet jalur lebar tanpa wayar—sesuatu yang tidak dapat difikirkan pada zaman pendailan—sering diambil mudah.
Saya sudah cukup dewasa untuk mengingati klik yang memuaskan yang mana palam RJ45 menandakan sambungan yang berjaya kepada multiverse dalam talian yang berkembang pesat. Pada masa kini saya mempunyai sedikit keperluan untuk RJ45, dan remaja tepu teknologi kenalan saya mungkin tidak menyedari kewujudan mereka.
Pada tahun 60-an dan 70-an, AT&T membangunkan sistem penyambung modular untuk menggantikan penyambung telefon yang besar. Sistem ini kemudiannya berkembang untuk memasukkan RJ45 untuk rangkaian komputer
Keutamaan untuk Wi-Fi di kalangan masyarakat umum tidaklah mengejutkan; Kabel Ethernet kelihatan hampir biadab berbanding dengan kemudahan wayarles yang luar biasa. Tetapi sebagai seorang jurutera yang hanya mementingkan prestasi pautan data, saya masih melihat Wi-Fi sebagai lebih rendah daripada sambungan berwayar. Adakah 802.11be akan membawa Wi-Fi satu langkah—atau mungkin juga lompatan—lebih hampir kepada mengalihkan Ethernet sepenuhnya?
Pengenalan Ringkas kepada Piawaian Wi-Fi: Wi-Fi 6 dan Wi-Fi 7
Wi-Fi 6 ialah nama umum untuk IEEE 802.11ax. Diluluskan sepenuhnya pada awal 2021, dan mendapat manfaat daripada lebih dua puluh tahun peningkatan terkumpul dalam protokol 802.11, Wi-Fi 6 ialah standard yang menggerunkan yang nampaknya tidak menjadi calon untuk penggantian pantas.
Catatan blog daripada Qualcomm meringkaskan Wi-Fi 6 sebagai "kumpulan ciri dan protokol yang bertujuan untuk memacu data sebanyak mungkin ke sebanyak mungkin peranti secara serentak." Wi-Fi 6 memperkenalkan pelbagai keupayaan lanjutan yang meningkatkan kecekapan dan meningkatkan daya pemprosesan, termasuk pemultipleksan domain frekuensi, MIMO berbilang pengguna pautan atas dan pemecahan dinamik paket data.
Wi-Fi 6 menggabungkan teknologi OFDMA (orthogonal frequency division multiple access), yang meningkatkan kecekapan spektrum dalam persekitaran berbilang pengguna
Jadi, mengapakah kumpulan kerja 802.11 sudah dalam perjalanan untuk membangunkan standard baharu? Mengapakah kita sudah melihat tajuk berita tentang demo Wi-Fi 7 yang pertama? Walaupun koleksi teknologi radio tercanggihnya, Wi-Fi 6 dilihat, sekurang-kurangnya dalam sesetengah pihak, sebagai kurang memberangsangkan dalam dua aspek penting: kadar data dan kependaman.
Dengan menambah baik pada kadar data dan prestasi kependaman Wi-Fi 6, arkitek Wi-Fi 7 berharap dapat menyampaikan pengalaman pengguna yang pantas, lancar dan boleh dipercayai yang masih lebih mudah dicapai dengan kabel Ethernet.
Kadar Data lwn. Latensi Berkenaan Protokol Wi-Fi
Wi-Fi 6 menyokong kadar penghantaran data yang menghampiri 10 Gbps. Sama ada ini "cukup baik" dalam erti kata mutlak ialah persoalan yang sangat subjektif. Walau bagaimanapun, dalam erti kata yang relatif, kadar data Wi-Fi 6 secara objektif kurang bersemangat: Wi-Fi 5 mencapai peningkatan seribu peratus dalam kadar data berbanding pendahulunya, manakala Wi-Fi 6 meningkatkan kadar data kurang daripada lima puluh peratus berbanding Wi-Fi 5.
Kadar data aliran teori pastinya bukan cara yang komprehensif untuk mengukur "kelajuan" sambungan rangkaian, tetapi ia cukup penting untuk mendapat perhatian mereka yang bertanggungjawab untuk kejayaan komersial Wi-Fi yang berterusan.
Perbandingan tiga generasi protokol rangkaian Wi-Fi yang lalu
Latensi sebagai konsep umum merujuk kepada kelewatan antara input dan tindak balas.
Dalam konteks sambungan rangkaian, kependaman yang berlebihan boleh merendahkan pengalaman pengguna sebanyak (atau lebih daripada) kadar data yang terhad—penghantaran tahap bit yang sangat pantas tidak banyak membantu anda jika anda perlu menunggu lima saat sebelum halaman web mula memuatkan. Latensi amat penting untuk aplikasi masa nyata seperti persidangan video, realiti maya, permainan dan kawalan peralatan jauh. Pengguna hanya mempunyai kesabaran yang tinggi untuk video yang bergelora, permainan yang lambat dan antara muka mesin yang melebar.
Kadar Data dan Kependaman Wi-Fi 7
Laporan Kebenaran Projek untuk IEEE 802.11be merangkumi kedua-dua peningkatan kadar data dan pengurangan kependaman sebagai objektif eksplisit. Mari kita lihat dengan lebih dekat kedua-dua laluan naik taraf ini.
Modulasi Amplitud Kadar Data dan Kuadratur
Arkitek Wi-Fi 7 ingin melihat daya pemprosesan maksimum sekurang-kurangnya 30 Gbps. Kami tidak tahu ciri dan teknik mana yang akan dimasukkan ke dalam standard 802.11be yang dimuktamadkan, tetapi beberapa calon yang paling menjanjikan untuk meningkatkan kadar data ialah lebar saluran 320 MHz, operasi berbilang pautan dan modulasi 4096-QAM.
Dengan akses kepada sumber spektrum tambahan daripada jalur 6 GHz, Wi-Fi boleh meningkatkan lebar saluran maksimum kepada 320 MHz. Lebar saluran 320 MHz meningkatkan lebar jalur maksimum dan kadar data puncak teori dengan faktor dua berbanding Wi-Fi 6.
Dalam operasi berbilang pautan, berbilang stesen pelanggan dengan pautan mereka sendiri berfungsi secara kolektif sebagai "peranti berbilang pautan" yang mempunyai satu antara muka ke lapisan kawalan pautan logik rangkaian. Wi-Fi 7 akan mempunyai akses kepada tiga jalur (2.4 GHz, 5 GHz dan 6 GHz); peranti berbilang pautan Wi-Fi 7 boleh menghantar dan menerima data secara serentak dalam berbilang jalur. Operasi berbilang pautan mempunyai potensi untuk peningkatan daya pengeluaran yang besar, tetapi ia memerlukan beberapa cabaran pelaksanaan yang ketara.
Dalam operasi berbilang pautan, peranti berbilang pautan mempunyai satu alamat MAC walaupun ia termasuk lebih daripada satu STA (yang bermaksud stesen, bermaksud peranti komunikasi seperti komputer riba atau telefon pintar)
QAM bermaksud modulasi amplitud kuadratur. Ini ialah skim modulasi I/Q di mana kombinasi fasa dan amplitud tertentu sepadan dengan jujukan binari yang berbeza. Kita boleh (secara teori) meningkatkan bilangan bit yang dihantar setiap simbol dengan menambah bilangan titik fasa/amplitud dalam "buruj" sistem (lihat rajah di bawah).
Ini ialah gambar rajah buruj untuk 16-QAM. Setiap bulatan pada satah kompleks mewakili gabungan fasa/amplitud yang sepadan dengan nombor binari yang telah ditetapkan
Wi-Fi 6 menggunakan 1024-QAM, yang menyokong 10 bit setiap simbol (kerana 2^10 = 1024). Dengan modulasi 4096-QAM, sistem boleh menghantar 12 bit setiap simbol—jika ia boleh mencapai SNR yang mencukupi pada penerima untuk membolehkan penyahmodulasian berjaya.
Wi-Fi 7 Ciri Latensi:
Lapisan MAC dan Lapisan PHY
Ambang untuk kefungsian boleh dipercayai bagi aplikasi masa nyata ialah kependaman kes terburuk 5–10 ms; latensi serendah 1 ms bermanfaat dalam beberapa senario penggunaan. Mencapai latensi rendah ini dalam persekitaran Wi-Fi bukanlah tugas yang mudah.
Ciri yang beroperasi pada kedua-dua lapisan MAC (kawalan akses sederhana) dan lapisan fizikal (PHY) akan membantu membawa prestasi kependaman Wi-Fi 7 ke dalam alam sub-10 ms. Ini termasuk pembentukan pancaran terkoordinasi berbilang titik akses, rangkaian sensitif masa dan operasi berbilang pautan.
Ciri utama Wi-Fi 7
Penyelidikan terkini menunjukkan bahawa pengagregatan berbilang pautan, yang disertakan dalam tajuk umum operasi berbilang pautan, mungkin memainkan peranan penting dalam mendayakan Wi-Fi 7 untuk memenuhi keperluan kependaman aplikasi masa nyata.
Masa Depan Wi-Fi 7?
Kami belum tahu bagaimana sebenarnya rupa Wi-Fi 7, tetapi sudah pasti ia akan terdiri daripada teknologi RF baharu dan teknik pemprosesan data yang mengagumkan. Adakah semua R&D akan berbaloi? Adakah Wi-Fi 7 akan merevolusikan rangkaian wayarles dan secara muktamad meneutralkan beberapa kelebihan kabel Ethernet yang tinggal? Jangan ragu untuk berkongsi pendapat anda di bahagian komen di bawah.
