Что нового в Wi-Fi 7

Wi-Fi 7 или 802.11be - это следующий стандарт Wi-Fi, над которым работает Институт Инженеров Электротехники и Электроники (IEEE), который обещает поднять скорость до колоссальных 46 Гбит/с, что почти в пять раз быстрее, чем Wi-Fi 6, а также снизить задержки при передаче данных. Ожидается, что Wi-Fi 7 обеспечит более высокую эффективность использования радиочастотного спектра, более высокую энергоэффективность, лучшее подавление помех, более высокую плотность пропускной способности и дополнительное снижение затрат. Когда казалось, что инженеры IEEE исчерпали все способы улучшения Wi-Fi, они предложили несколько новых улучшений и методов, обеспечивающих не просто постепенное повышение, но и значительный скачок производительности и сокращение задержек. Вот, о чём речь.

Удвоенная ширина канала канала

Wi-Fi 7 увеличивает максимальный размер канала со 160 МГц до 320 МГц, что сразу же удваивает пропускную способность. Стандарт Wi-Fi 7 также может работать либо на двух наборах каналов с шириной 160 МГц, либо на одном канале шириной 320 МГц, в зависимости от требований приложения.

Удвоенное число пространственных потоков MU-MIMO

Wi-Fi 7 увеличивает количество пространственных потоков с 8 до 16, что также удваивает пропускную способность. Многопользовательская технология с несколькими входами и несколькими выходами (MU-MIMO) разбивает доступную полосу пропускания на отдельные потоки, которые используют соединение поровну. MU-MIMO уменьшает перегрузку, связанную с одновременными попытками нескольких конечных точек получить доступ к беспроводной сети. Кроме того, MU-MIMO поддерживает двунаправленную функциональность, поэтому маршрутизатор может принимать и отправлять данные одновременно.

Учетверённая QAM модуляция

Ожидается, что увеличение квадратичной амплитудной модуляции (QAM) с 1024-QAM до 4096-QAM обеспечит дополнительное увеличение пропускной способности на 20%. Таким образом, мы получаем от 9,6 Гбит/с в Wi-Fi 6 до 46 Гбит/с в Wi-Fi 7.

Одновременная работа в нескольких диапазонах (MLO)

С помощью MLO устройства могут одновременно передавать и принимать данные во всех доступных диапазонах (2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц) и каналах. Это повышает производительность, сокращает время ожидания и повышает надежность передачи информации. Потоки данных могут быть предварительно назначены определенным каналам в зависимости от требований приложения или устройства, особенно в средах IoT. Также сеть может быть настроена на динамический выбор полосы частот с наименьшей загрузкой в режиме реального времени и передачу данных по этому каналу.

Работа с несколькими точками доступа

В предыдущих стандартах Wi-Fi каждая точка доступа действовала независимо с точки зрения приема запросов на подключение от конечных устройств и трансляции трафика туда и обратно к этой конечной точке. Работа с несколькими точками доступа создает конфигурацию ячеистого типа, в которой соседние точки доступа могут работать в координации друг с другом для улучшения использования радиочастотного диапазона. Работа с несколькими точками доступа может быть запрограммирована таким образом, чтобы набор точек доступа образовывал подсистему, в которой можно жестко регламентировать доступ и передачу данных для конечных устройств.

Сеть передачи данных в реальном времени (TSN)

Технология TSN, первоначально разработанная для уменьшения буферизации и задержек в сетях Ethernet, использует временные отрезки для обеспечения надежной доставки пакетов для приложений реального времени, таких как IoT или IIOT.

Одновременное использование единиц ресурсов (Multi-RU)

OFDMA (множественный доступ с ортогональным разделением частот) позволяет точкам доступа одновременно взаимодействовать с несколькими клиентами, назначая единицы ресурсов отдельным клиентам. Multi-RU повышает эффективность использования радиочастотного спектра, гарантируя, что трафик не создаёт помех на перегруженных каналах.

Детерминированная низкая задержка

Комбинация упомянутых выше технологий уменьшит задержку, так что Wi-Fi 7 сможет поддерживать приложения реального времени, такие как AR / VR и IoT. Задержка не будет превышать определенного предела, что важно в некоторых приложениях промышленной автоматизации, которые не могут терпеть большие отклонения латентности.

Преимущества Wi-Fi 7

Хотя сегодня возможностей Wi-Fi 5 (802.11ac) может быть достаточнj для всех приложений, кроме самых требовательных к пропускной способности, предполагается, что нагрузка на беспроводной трафик будет продолжать расти с течением времени, особенно по мере модернизации инфраструктур предприятий.

Бизнес-процессы, которые когда-то выполнялись вручную, переходят в цифровой мир, особенно в облако. Объем данных, которые необходимо перемещать по беспроводной сети, растет в геометрической прогрессии.

Цифровая трансформация не просто означает, что конечные пользователи, которые выполняли определенную функцию с бумажным документом, теперь выполняют эту функцию с помощью цифровой копии. Бизнес-процессы становятся все более сложными и взаимосвязанными. Данные перемещаются через гибридные облачные среды. Конкретная бизнес-функция может охватывать несколько приложений. Аналитика, требующая больших объемов данных, становится все более распространенной на предприятии. Платформы для совместной работы с видео стали нормой.

Wi-Fi 7 предназначен для передачи больших объёмов трафика, а также для поддержки конкретных приложений, требующих низкой задержки, высокого уровня надежности и качества обслуживания. К ним могут относиться промышленная автоматизация, видеонаблюдение, дистанционное управление, дополненная и виртуальная реальность, а также видеоприложения. Кроме того, Wi-Fi 7 и 5G будут работать вместе в сценариях периферийных вычислений, облачных архитектурах и частных беспроводных сетях.

Заменит ли Wi-Fi 7 Ethernet?

В определенных конкретных ситуациях Wi-Fi 7 может заменить проводной Ethernet, что действительно изменит правила игры. Например: полностью беспроводной, полностью отключенный от сети офис, особенно в новых условиях, где ИТ-персоналу не придется протягивать провода к потолку или прокладывать кабели к каждому кабинету или офисному помещению.

В то время как максимальная теоретическая скорость Wi-Fi 7 составляет 46 Гбит/с, по некоторым оценкам, реальная скорость намного ниже - около 6 Гбит/с, что все еще значительно быстрее, чем гигабитный Ethernet.

Конечно, в беспроводных сетях пропускная способность распределяется между конечными точками, в то время как Gigabit Ethernet может доставлять выделенные гигабитные каналы к каждой конечной точке, так что это еще одна переменная, которую следует учитывать. Опять же, беспроводные сети могут использовать несколько антенн и несколько потоков, а Wi-Fi 7 разработан для обеспечения объединения нескольких точек доступа, поэтому, по крайней мере, анализ его реальной производительности в вашей среде является чрезвычайно сложным.

Поскольку многие ИТ-отделы уже добавили беспроводную сеть поверх ранее существовавшей локальной сети Ethernet, чтобы поддерживать мобильность сотрудников, Wi-Fi и Ethernet могут сосуществовать в сценарии, в котором Wi-Fi является основной сетью, а Ethernet остается в качестве резервной.

По данным Dell'Oro group, поставки 400-гигабитного оборудования Ethernet (кабели, коммутаторы) удвоились в 2021 году. А дорожная карта Ethernet предусматривает достижение скорости 800G или даже 1 Тбит/с к 2030 году. Таким образом, Wi-Fi может конкурировать с Ethernet на уровне доступа, но Ethernet остается прочно закрепленным как в корпоративных, так и в гипермасштабируемых центрах обработки данных.

Поскольку ожидается, что Wi-Fi 7, соответствующий стандартам, появится всего через три года после Wi-Fi 6E, организациям необходимо внимательно изучить свои циклы обновления, чтобы определить путь обновления: если мы используем Wi-Fi 5, должны ли мы перейти на Wi-Fi 6, на Wi-Fi 6E или дождаться Wi-Fi 7? Если мы уже перешли на Wi-Fi 6, должны ли мы придерживаться его и переходить на Wi-Fi 7 только в том случае, если и когда возникает критическая бизнес-потребность?

Согласно анализу IDC корпоративного рынка WLAN на 2021 год, на Wi-Fi 6 приходилось 60% от общего объема отгруженных устройств, в то время как на продажи Wi-Fi 5 приходилось большая часть остального, что означает, что многие компании взяли на себя обязательства по Wi-Fi 6, а многие другие все еще наращивают свои Wi-Fi 5 сетей.

Дорога к Wi-Fi 7

Стандарт Wi-Fi 7 является лишь последним в длинной линейке стандартов Wi-Fi, которые постепенно обеспечивают более быструю, безопасную и надежную беспроводную сеть. Вот краткое описание нескольких последних.

Wi-Fi 5

Стандарт Wi-Fi 5, принятый в 2014 году, достигает максимальной скорости 3,5 Гбит/с и, безусловно, достаточен для домашних сетей, филиалов и многих корпоративных сценариев.

Wi-Fi 6

Сертифицированный "Wi-Fi Альянсом" в 2019 году, Wi-Fi 6 обеспечивает максимальную теоретическую пропускную способность 9,6 Гбит/с и предназначен для плотных сред, таких как стадионы, торговые центры и большие офисы. Он также может быть эффективно развернут в средах интернета вещей.

Wi-Fi 6E

Изменения в Wi-Fi 6 от 2021 года, принятые как стандарт Wi-Fi 6E, обеспечивают ту же скорость, но использует ранее недоступный беспроводной спектр в диапазоне 6 ГГц (для США). Стандарт Wi-Fi 6E предназначен для новых сценариев, таких как виртуальная или дополненная реальность и видеотрансляций 8G.

Рон Амадео
17/07.2022