Велика ємність, менша затримка — як Wi-Fi 7 досягає надвисокої швидкості

Wi-Fi 7 (офіційний стандарт IEEE — 802.11be) - це не просто оновлення заради оновлення. Він втілює кілька нових технологій, деякі з яких дебютували в Wi-Fi 6E, але ще не повністю стали повсюдними.

За останні роки швидкими темпами виходили нові покоління Wi-Fi. Після легендарної п’ятирічної присутності Wi-Fi 5 у 2019 році став доступний Wi-Fi 6, але він пробув топовим лише рік – у 2020 році його замінило проміжне покоління Wi-Fi 6E. І тепер, усього через кілька років, ми на порозі запуску Wi-Fi 7. Сьоме покоління стане особливим – нарешті бездротовий зв’язок буде надшвидким і не боятиметься великої кількості одночасно підключених користувачів.

Wi-Fi 7 (офіційний стандарт IEEE — 802.11be) – це не просто оновлення заради оновлення. Він втілює кілька нових технологій, деякі з яких дебютували в Wi-Fi 6E, але ще не повністю стали повсюдними.

З цими технологіями маршрутизатори і пристрої Wi-Fi 7 повною мірою зможуть використовувати абсолютно новий діапазон частот 6 гігагерц. Цей спектр, вперше використаний у Wi-Fi 6E, додає третій бездротовий діапазон поряд із більш знайомими діапазонами 2,4 ГГц і 5 ГГц.

Інші нові технології, які називаються автоматизованою частотною координацією, багатоканальними операціями та 4K QAM (все описано нижче), ще більше підвищать швидкість передачі даних, зменшать затримку та загалом зроблять мережі Wi-Fi більш гнучкими для користувачів.

Автоматизована частотна координація (AFC)

Автоматизована частотна координація (AFC) вирішує складну проблему з діапазоном 6 ГГц, оскільки, хоча для Wi-Fi цей діапазон є новим, є багато систем, які його давно використовують.

У Сполучених Штатах, наприклад, федеральні агентства, такі як NASA і Міністерство оборони, часто використовують діапазон 6 ГГц для зв’язку з геостаціонарними супутниками. Системи метеорологічних радарів і радіоастрономи також дуже покладаються на цей діапазон.

Використання Wi-Fi на частоті 6 ГГц є значною мірою передбачуваним, локалізованим і стаціонарним. Таким чином, AFC дозволяє Wi-Fi підключатися до діапазону, роблячи можливим координацію з існуючими системами у діапазоні 6 ГГц.

«Ми дивимося, де розташовані всі ці фіксовані служби, — говорить Кріс Шиманськи, директор з маркетингу продуктів Broadcom. – Ми дивимося на діаграми спрямованості антен цих фіксованих служб, і ми дивимося на напрямок, який вони вказують».

Вся ця інформація додається до хмарних баз даних. Бази даних також виконуватимуть обчислення перешкод, так що, коли точка доступу Wi-Fi 7 перевіряє базу даних, вона дізнається про будь-яких діючих операторів 6 ГГц поблизу і отримає їхні дані.

AFC дає можливість мережам Wi-Fi 7 працювати навколо постійних операторів, запобігаючи передачі в діапазонах, які створюють перешкоди для сусідніх метеорологічних радарів, радіотелескопів або інших систем.

У той же час AFC дозволяє мережі Wi-Fi 7 транслювати сигнал з більшою потужністю, коли вона знає, що поблизу немає наявного користувача спектру, про який можна хвилюватися.

Шиманський каже, що мережі Wi-Fi 7 зможуть використовувати AFC для передачі в діапазоні 6 ГГц, випромінюючи в 63 рази більше енергії, коли вони нікому не заважатимуть, ніж якби їм довелося підтримувати рівномірну потужність передачі низького рівня, щоб гарантовано уникнути проблем з іншими системами. Більша потужність означає кращий сигнал на більших відстанях, більшу надійність та більшу пропускну здатність.

AFC не є новим рішенням для Wi-Fi 7. Воно дебютувало з Wi-Fi 6E -поетапним поколінням між Wi-Fi 6 і Wi-Fi 7, яке з’явилося в результаті того, що діапазон 6 ГГц став доступним у багатьох місцях.

Проте з Wi-Fi 7 більше класів бездротових пристроїв отримають сертифікацію AFC, що розширить її корисність та вплив.

Багатоканальні операції (MLO)

Багатоканальні операції (MLO) використовуватимуть той факт, що існуючий діапазон Wi-Fi 5 ГГц і новий діапазон 6 ГГц сусіди, ніж діапазони 2,4 ГГц і 5 ГГц один до одного.

Точки доступу Wi-Fi вже давно мають можливість підтримувати передачу по декількох бездротових каналах одночасно. Завдяки Wi-Fi 7 такі пристрої, як мобільні телефони та пристрої інтернету речей, отримають доступ до кількох каналів одночасно.

MLO дозволить пристрою підключатися як до каналу 5 ГГц, так і до каналу 6 ГГц одночасно і використовувати обидва для надсилання та отримання даних.

Це було неможливо до додавання діапазону 6 ГГц, пояснює Енді Девідсон, старший директор з планування технологій продуктів у Qualcomm. Діапазони 5 ГГц і 6 ГГц досить близькі, щоб функціонально мали однакові швидкості.

Спроба того ж трюку з діапазонами 2,4 ГГц і 5 ГГц призведе до зниження ефективності передач на 5 ГГц, оскільки вони чекатимуть, поки повільніші на частоті 2,4 ГГц передадуть надіслані дані.

Це особливо чітко проявляється в чергуванні багатоканального зв’язку, типу MLO, в якому пристрій чергує два канали, відправляючи частини даних на кожен канал. На відміну від одночасного багатоканального, в якому два канали просто використовуються в тандемі.

Використання чергування багатоканального зв’язку в діапазонах 2,4 ГГц і 5 ГГц – це все одно, що намагатися пустити два потяги з різною швидкістю на одній колії.

«Якщо один з цих поїздів повільний, особливо якщо він дуже повільний, це означає, що ваш швидкий потяг навіть нічого не може зробити, тому що він чекає, поки повільний потяг завершить свою подорож», — каже Девідсон.

Квадратурна амплітудна модуляція 4K (4K QAM)

Є також 4K QAM — скорочення від квадратурної амплітудної модуляції. За своєю суттю QAM є способом відправки кількох бітів інформації в один і той же момент часу шляхом накладення сигналів різних амплітуд і фаз. «4K» в 4K QAM означає, що можна накладати більше 4000 сигналів одночасно, а точніше 4096.

4K QAM також не є новим для Wi-Fi 7, але Девідсон каже, що нове покоління стане стандартом 4K QAM. Як і багатоканальні операції та автоматизована частотна координація, 4K QAM збільшує ємність і, відповідно, зменшує затримку.

Коли Wi-Fi 7 стане доступним, між регіонами будуть відмінності. Доступність спектру залежить від країни, у кожній відповідні регулюючі органи розподіляють спектр за власними потребами.

Наприклад, хоча багатоканальні операції в Сполучених Штатах зможуть використовувати канали на частотах 5 ГГц і 6 ГГц, останні не будуть доступні для використання Wi-Fi у Китаї. Натомість пристрої Wi-Fi у Китаї можуть використовувати два різних канали в діапазоні 5 ГГц.

Компанії, включаючи Broadcom і Qualcomm, оголосили про свої компоненти Wi-Fi 7 останніми тижнями. Це не означає, що маршрутизатори та мобільні телефони Wi-Fi 7 варто очікувати уже завтра. Протягом наступних місяців ці пристрої будуть створені та сертифіковані з використанням компонентів Broadcom, Qualcomm та інших. Чекати перших споживацьких пристроїв з Wi-Fi 7, ймовірно, варто до кінця року.

За матеріалами: IEEE

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Коментуйте, будь-ласка!
Будь ласка введіть ваше ім'я