Wi-Fi 7 vs. Wi-Fi 6/6E: Mit kell kérni az optimális tervezéshez

A Wi-Fi Alliance 1999-es megalakulása óta Wi-Fi technológia folyamatosan fejlődött, hogy megfeleljen a gyorsabb sebesség és a több eszköz támogatása iránti egyre növekvő igénynek. Népszerűsége olyan mértékben nőtt, hogy a szótárban általános kifejezéssé vált. Manapság mindenütt elérhető internetkapcsolatként szolgál az ügyfelek széles köre számára, kezdve az adatigényes eszközöktől, például laptopoktól, okostelefonoktól, tévéktől és set-top boxokig, az adattweetelő IoT-modulokig, amelyek időnként frissítéseket küldenek, például otthon. és irodai berendezések.

Az ABI szerint a wi-fi-kompatibilis eszközök éves kiszállítása folyamatosan növekszik, és az előrejelzések szerint 5-ra meghaladhatja az 2028 milliárd darabot, a jövőbeli növekedés elsődleges hajtóereje pedig várhatóan a Smart/Connected Home, a Wearable és az IoT piaci szegmensekből származik majd.

Nemzedékek és fajták közötti különbségek

Mi az a Wi-Fi 6?

Az IEEE 802.11ax szabvány alapján jelenleg ez a legnépszerűbb generáció a piacon. Az ABI szerint 2023-ban a kiszállított wi-fi eszközök csaknem fele Wi-Fi 6 volt, és ez 2026-ra a kiszállítások kétharmadára fog emelkedni.

A Wi-Fi 5-höz (IEEE 802.11ac) képest a Wi-Fi 6 dupla maximális MIMO konfigurációval, dupla maximális csatorna sávszélességgel és magasabb modulációs sémával érkezik. Ez a PHY szintű maximális adatsebesség több mint ötszörösét jelenti. Annak ellenére, hogy ez meglehetősen jelentős, nem ez tette olyan népszerűvé a Wi-Fi 5-ot, amely a valaha volt leggyorsabb penetrációs rátával rendelkezik az új generáció számára.

A Wi-Fi 6 elsődleges előnye a megnövekedett hálózati hatékonyság, különösen a sűrűn lakott területeken, ahol lehetővé teszi több eszköz csatlakoztatását ugyanazokhoz a hozzáférési pontokhoz. Ez kiváló felhasználói élményt eredményez, amelyet nagyobb átviteli sebesség és alacsonyabb késleltetés jellemez. Ez a nagyobb hatékonyság többek között két fő jellemzőből adódik.

Többfelhasználós MIMO

A többfelhasználós MIMO (MU-MIMO) felosztja egy hozzáférési pont (AP) MIMO működését több felhasználó (vagy állomás) között. Például egy 8×8-as hozzáférési pont egyidejűleg akár nyolc 1×1-es felhasználót is képes kezelni, térbeli adatfolyamonként egyet.

Többfelhasználós OFDMA

A többfelhasználós OFDMA (MU-OFDMA) lehetővé teszi a teljes elérhető sávszélesség felosztását több felhasználó között erőforrásegységekre (RU). Így több felhasználó csatlakozhat az AP-hoz. Például egyidejűleg akár 37 felhasználó is megoszthat egy 80 MHz-es csatornát, mindegyik mindössze 2 MHz-es sávszélességgel. Továbbá egy ilyen keskeny sáv jobb együttélést tesz lehetővé más keskeny sávú technológiákkal, mint pl Bluetooth és 802.15.4 (azaz Thread, ZigBee).

A MU-MIMO és az MU-OFDMA lehetővé teszi az AP számára, hogy megfelelő részletességgel és a szolgáltatás minőségének jobb ellenőrzésével jobban ütemezze a forgalmat a felhasználók között.

A Wi-Fi 6 másik nagyszerű funkciója a Target Wake Time (TWT). Különösen érdekes az alacsony fogyasztású IoT-eszközök számára. Minden, az AP-hoz csatlakoztatott Wi-Fi 6 eszköz mély alvásba léphet, és felébredhet az AP-val előre egyeztetett ütemezett időpontjában. Ez minimalizálja a konfliktusokat és jelentősen csökkenti az energiafogyasztást.

Mi az a Wi-Fi 6E?

A Wi-Fi 6 a 2.4 GHz-es és az 5 GHz-es sávokon működik. A 2.4 GHz-es sáv jól ismert az egyéb vezeték nélküli technológiák, például a Bluetooth, a Zigbee és a Thread jelenléte miatti torlódásairól. Az 5 GHz-es sáv a gyorsforgalmi út a torlódások elkerülésére.

Az adatsávszélesség iránti igény azonban soha nem kielégítő. A videotartalom robbanásszerű terjedése, a szupergyors üvegszálas internet elterjedése és a szétszórtabb munkaerő még a Wi-Fi 5 6 GHz-es expressz autópályájának kapacitását is kiterjeszti. Tehát a Wi-Fi 6E (még mindig az IEEE 802.11ax szabványból származik) ) a 6 GHz-es sáv használatával (pontosabban 5.925 GHz-ről 7.125 GHz-re) a kapacitás bővítésére jelent meg.

Ez az extra 1.2 GHz-es sávszélesség 7 160 MHz-es sávszélességű csatornát ad (miközben csak 2 ilyen széles csatorna érhető el az 5 GHz-es sávban), vagy akár 14 80 MHz-es csatornát (csak 5 az 5 GHz-es sávban). A 6 GHz-en is kisebb a torlódás, ezért kisebb a késleltetés. Ez különösen fontos a játékokhoz és az AR/VR headset alkalmazásokhoz. A 6 GHz-es tartomány azonban korlátozottabb, csökkentett fali és mennyezeti behatolási képességgel.

Mi az a Wi-Fi 7?

Míg a Wi-Fi Alliance nemrég, 7 januárjában jelentette be hivatalosan a Wi-Fi CERTIFIED 2024 programot, 7-ban már láthattunk „pre” Wi-Fi 2023 chipeket és eszközöket a piacon. Az IEEE 802.11be specifikációiból származik A Wi-Fi 7 nagyobb izmokkal rendelkezik:

• Akár 320 MHz-es csatornasávszélesség a WI-FI 160/6E (6ax) 802.11 MHz-hez képest. Ez csak a 6 GHz-es sávon érhető el.
• Akár 16×16 MIMO konfiguráció, a WI-FI 8/8E (6ax) 6×802.11-hoz képest.
• 4K QAM maximális moduláció, összehasonlítva a WI-FI 1/6E (6ax) 802.11K QAM-mal.

A Wi-Fi 7 majdnem ötször gyorsabb, mint a Wi-Fi 5/6E. De nem ez az egyetlen oka a hirtelen fellépő étvágynak a Wi-Fi 6 iránt. Két nagyon fontos funkció irányítja a figyelmet erre a legújabb és legjobb Wi-Fi-generációra.

Multi-Link működés

A többkapcsolatos működés (MLO) lehetővé teszi két csatorna egyesítését ugyanabból vagy különböző sávból az átviteli sebesség növelése, az interferencia elkerülése és a késleltetés csökkentése érdekében.

Az MLO a terheléselosztás lehetőségét is kínálja, lehetővé téve a gyors és zökkenőmentes csatornaváltást a versenyek/újrapróbálkozások minimalizálása érdekében. Ez a látencia csökkenését is jelenti.

Több erőforrás egység

Ha szükség van egy „nagy” erőforrás-egységre, amelyet a felhasználó átviteli képessége vezérel, előfordulhat, hogy ilyen nagy sávszélesség nem szabad a teljes csatorna sávszélességében. Így az MLO-hoz hasonló koncepció, az úgynevezett multi-resource unit (MRU) alkalmazása hatékonyabb lehet. Ebben az esetben ugyanazon a csatornán két szomszédos vagy szétválasztott erőforrás-egység egyetlen felhasználóhoz aggregálható az átviteli követelmény teljesítése érdekében.

Az MLO-nak és az MRU-nak köszönhetően a Wi-Fi 7 (802.11be) nagyon vonzó, különösen azokban az alkalmazásokban, amelyek nagy átviteli sebességgel, alacsony késleltetéssel és magas kapcsolat-megbízhatósági követelményekkel rendelkeznek. A Wi-Fi 7 infrastruktúra szolgáltatói megkülönböztetik azt, hogyan, mikor és mely csatornákat kell összesíteni.

Melyik a legjobb verzió és konfiguráció az alkalmazásomhoz?

Nem mindig célszerű a legújabb és legjobb verziót és konfigurációt választani, mivel ez költséges túlzáshoz vezethet. A kihívás a teljesítmény, a költségek és az energiafogyasztás közötti legjobb kompromisszumot biztosító verzió és konfiguráció kiválasztása. Nézzünk néhány példát.

Alacsony fogyasztású IoT-eszközök

Az alacsony fogyasztású IoT-ben gyakran a költségek élveznek elsőbbséget, ezt követi az energiafogyasztás. Emiatt továbbra is az egysávos, 4 GHz-es Wi-Fi 802.11 (az IEEE 2.4n specifikációból eredeztetve) a domináns, mivel jóval 1 dollár alatt találhatunk elég jó chipeket. De ahogy nő a mennyiség, a Wi-Fi 6 chipek ára nagyon közel kerül a WI-FI 4 chipekhez. További előnyökkel is jár:

• Nagyobb adatátviteli sebesség a nagyobb adatátviteli sebességnek köszönhetően.
• Alacsonyabb energiafogyasztás a TWT funkciónak köszönhetően.
• Alacsonyabb energiafogyasztás az alacsonyabb munkaciklusnak köszönhetően.
• Több WI-FI 6 eszköz csatlakozhat egy WI-FI 6 hozzáférési ponthoz.
• A lassú, alacsony fogyasztású Wi-Fi 6 IoT-eszközök nem lassítják le a Wi-Fi-hálózatot.

Ha a megbízhatóság kulcsfontosságú, akkor legalább a kétsávos támogatást kell támogatni, amint az egyes ipari alkalmazásoknál gyakran megfigyelhető.

Ha a késleltetés kritikus, akkor tanácsos támogatni a Wi-Fi 7-et MLO-val vagy MLSR-rel (Multi Link Single Radio).

Csúcskategóriás eszközök

A csúcskategóriás Wi-Fi-kompatibilis eszközök általában nagy mennyiségű adatátvitellel foglalkoznak, például videó streameléssel és fájlmegosztással. Ezek az eszközök közé tartoznak az okostelefonok, táblagépek, PC-k/laptopok, tévék, STB-k, kamerák, AR/VR fejhallgatók stb. Ezek túlnyomórészt MIMO 2×2 többsávos konfigurációval rendelkeznek.

Noha még mindig sok Wi-Fi 5 chipet látunk a piacon, az új kialakítások túlnyomórészt legalább Wi-Fi 6 (802.11ax), hogy kihasználják az átviteli hatékonyság előnyeit, különösen mivel a hozzáférési ponthoz csatlakoztatott eszközök száma csökken növekvő. Némelyikük, például okostelefonok, játékkonzolok és AR/VR fejhallgatók nagy előnyökkel jár, ha áttérnek a Wi-Fi 6E vagy akár a Wi-Fi 7 (802.11be) szabványra, így még nagyobb megbízhatóságot és alacsonyabb késleltetést élvezhetnek.

Hozzáférési pontok

Az infrastruktúra tervezése, telepítése vagy frissítése során javasolt a Wi-Fi 7 (802.11be) hozzáférési pontok használata, különösen sűrű környezetben, például repülőtereken, stadionokban, bevásárlóközpontokban és irodákban, ahol akár több ezer felhasználó is csatlakozik, mozog, és dinamikus Wi-Fi-igényekkel rendelkezik, rendszeresen vált az e-mailezés, a böngészés, a csevegés, a fájlátvitel és a videokonferencia között. Ezek a hozzáférési pontok túlnyomórészt 4×4 MIMO konfigurációval rendelkeznek.

Kisebb környezetekben, például otthonokban vagy kis irodákban általában elegendőek a 2×2 MIMO konfigurációjú hozzáférési pontok. Az ABI szerint a 2×2 konfiguráció a teljes hálózati és hozzáférési pont Wi-Fi lapkakészlet szállításának több mint 40%-át teszi ki. Ha nincs túl erős késleltetési követelmény, akkor műszaki szempontból elég lehet a Wi-Fi 6 vagy 6E, de figyelembe kell venni a WI-FI 7 piaci értékét a versenyhez képest.

Wi-Fi ma és holnap

A Wi-Fi technológia manapság számos változatban és konfigurációban létezik, és több száz funkciót támogat különböző bonyolultsági szinteken. Az eszközgyártó számára kihívást jelenthet kiválasztani a megfelelő specifikációt, amely megfelel a funkcionalitásra, a teljesítményre, a költségekre és az energiafogyasztásra vonatkozó korlátoknak. Ám az egyes növekményes szabványok relatív erősségeinek alapos mérlegelésével és a használati esetek szükségleteinek konkrét megértésével izgalmas lehetőségek nyílnak a következő generációs csatlakoztatott eszközök teljesítményének növelésére.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
• PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://www.iotforall.com/wi-fi-7-vs-wi-fi-6-6e-what-to-ask-for-optimal-design