Nascido em 1997, O Wi-Fi influenciou a vida humana muito mais do que qualquer outra celebridade da Geração Z. Seu crescimento e amadurecimento constantes libertaram gradualmente a conectividade de rede do antigo regime de cabos e conectores, a tal ponto que o acesso à Internet de banda larga sem fio – algo impensável na época da conexão discada – é muitas vezes considerado um dado adquirido..

Tenho idade suficiente para me lembrar do clique satisfatório com que um plugue RJ45 significou uma conexão bem-sucedida ao multiverso on-line em rápida expansão.. Hoje em dia tenho pouca necessidade de RJ45s, e adolescentes saturados de tecnologia que conheço podem não saber de sua existência.

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Nos anos 60 e 70, NO&T desenvolveu sistemas de conectores modulares para substituir conectores telefônicos volumosos. Posteriormente, esses sistemas foram expandidos para incluir o RJ45 para redes de computadores.

A preferência pelo Wi-Fi entre a população em geral não é nada surpreendente; Os cabos Ethernet parecem quase bárbaros em comparação com a prodigiosa conveniência do wireless. Mas como um engenheiro preocupado simplesmente com o desempenho do datalink, Ainda vejo o Wi-Fi como inferior a uma conexão com fio. O 802.11 trará o Wi-Fi um passo - ou talvez até um salto - mais perto de substituir completamente a Ethernet?

Uma breve introdução aos padrões Wi-Fi: Wi-fi 6 e Wi-Fi 7

Wi-fi 6 é o nome divulgado para IEEE 802.11ax. Totalmente aprovado no início 2021, e beneficiando de mais de vinte anos de melhorias acumuladas no 802.11 protocolo, Wi-fi 6 é um padrão formidável que não parece ser candidato a uma substituição rápida.

Uma postagem no blog da Qualcomm resume o Wi-Fi 6 como “uma coleção de recursos e protocolos destinados a direcionar o máximo de dados possível para o maior número possível de dispositivos simultaneamente”. Wi-fi 6 introduziu vários recursos avançados que melhoram a eficiência e aumentam o rendimento, incluindo multiplexação no domínio da frequência, uplink MIMO multiusuário, e fragmentação dinâmica de pacotes de dados.

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Wi-fi 6 incorpora OFDMA (acesso múltiplo por divisão ortogonal de frequência) tecnologia, que aumenta a eficiência espectral em ambientes multiusuário

Por que, então, é o 802.11 grupo de trabalho já está no caminho certo para desenvolver um novo padrão? Por que já estamos vendo manchetes sobre o primeiro Wi-Fi 7 demonstração? Apesar de sua coleção de tecnologias de rádio de última geração, Wi-fi 6 é percebido, pelo menos em alguns setores, tão desanimador em dois aspectos importantes: taxa de dados e latência.

Melhorando a taxa de dados e o desempenho de latência do Wi-Fi 6, os arquitetos do Wi-Fi 7 espero entregar o rápido, suave, experiência de usuário confiável que é ainda mais facilmente alcançada com cabos Ethernet.

Taxas de dados vs.. Latências relativas aos protocolos Wi-Fi

Wi-fi 6 suporta taxas de transmissão de dados que se aproximam 10 Gbps. Se isso é “bom o suficiente” em sentido absoluto é uma questão altamente subjetiva. No entanto, em um sentido relativo, Wi-fi 6 as taxas de dados são objetivamente fracas: Wi-fi 5 alcançou um aumento de mil por cento na taxa de dados em comparação com seu antecessor, enquanto o Wi-Fi 6 aumentou a taxa de dados em menos de cinquenta por cento em comparação com Wi-Fi 5.

A taxa teórica de transmissão de dados definitivamente não é um meio abrangente de quantificar a “velocidade” de uma conexão de rede, mas é importante o suficiente para merecer a atenção dos responsáveis ​​pelo contínuo sucesso comercial do Wi-Fi.

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Comparação das últimas três gerações de protocolos de rede Wi-Fi

Latência como conceito geral refere-se a atrasos entre entrada e resposta.

No contexto de conexões de rede, latência excessiva pode degradar a experiência do usuário tanto quanto (ou até mais do que) taxa de dados limitada – a transmissão extremamente rápida em nível de bit não ajuda muito se você tiver que esperar cinco segundos antes que uma página da web comece a carregar. A latência é particularmente importante para aplicações em tempo real, como videoconferência, realidade virtual, jogos, e controle remoto de equipamentos. Os usuários têm muita paciência para vídeos com falhas, jogos lentos, e interfaces de máquina dilatórias.

Taxa de dados e latência do Wi-Fi 7

O Relatório de Autorização de Projeto para IEEE 802.11be inclui o aumento da taxa de dados e a redução da latência como objetivos explícitos. Vamos dar uma olhada mais de perto nesses dois caminhos de atualização.

Taxa de dados e modulação de amplitude em quadratura

Os arquitetos do Wi-Fi 7 deseja ver o rendimento máximo de pelo menos 30 Gbps. Não sabemos quais recursos e técnicas serão incorporados ao padrão 802.11be finalizado, mas alguns dos candidatos mais promissores para aumentar a taxa de dados são 320 Largura do canal em MHz, operação multi-link, e modulação 4096-QAM.

Com acesso a recursos de espectro adicionais do 6 GHZ Band, O Wi-Fi pode aumentar de forma viável a largura máxima do canal para 320 MHz. Uma largura de canal de 320 MHz aumenta a largura de banda máxima e a taxa de dados de pico teórica por um fator de dois em relação ao Wi-Fi 6.

Em operação multi-link, múltiplas estações clientes com seus próprios links funcionam coletivamente como “dispositivos multi-link” que possuem uma interface para a camada de controle de link lógico da rede. Wi-fi 7 terá acesso a três bandas (2.4 Ghz, 5 Ghz, e 6 Ghz); um Wi-Fi 7 dispositivo multi-link pode enviar e receber dados simultaneamente em múltiplas bandas. A operação multi-link tem potencial para grandes aumentos de rendimento, mas implica alguns desafios significativos de implementação.

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Em operação multi-link, um dispositivo multi-link possui um endereço MAC, embora inclua mais de um STA (que significa estação, significando um dispositivo de comunicação, como um laptop ou smartphone)

QAM significa modulação de amplitude em quadratura. Este é um esquema de modulação I/Q no qual combinações específicas de fase e amplitude correspondem a diferentes sequências binárias.. Pudermos (em teoria) aumentar o número de bits transmitidos por símbolo aumentando o número de pontos de fase/amplitude na “constelação” do sistema (veja o diagrama abaixo).

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Este é um diagrama de constelação para 16-QAM. Cada círculo no plano complexo representa uma combinação fase/amplitude que corresponde a um número binário predefinido

Wi-fi 6 usa 1024-QAM, que suporta 10 bits por símbolo (porque 2 ^ 10 = 1024). Com modulação 4096-QAM, um sistema pode transmitir 12 bits por símbolo - se puder atingir SNR suficiente no receptor para permitir uma demodulação bem-sucedida.

Wi-fi 7 Recursos de latência:

Camada MAC e Camada PHY
O limite para funcionalidade confiável de aplicativos em tempo real é a latência de pior caso de 5 a 10 ms; latências tão baixas quanto 1 ms são benéficos em alguns cenários de uso. Alcançar latências tão baixas em um ambiente Wi-Fi não é uma tarefa fácil.

Recursos operando tanto no MAC (controle de acesso médio) camada e a camada física (Phy) ajudará a trazer Wi-Fi 7 desempenho de latência no domínio abaixo de 10 ms. Isso inclui formação de feixe coordenado de pontos de acesso múltiplo, rede urgente, e operação multi-link.

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Principais recursos do Wi-Fi 7

Pesquisas recentes indicam que a agregação multi-link, que está incluído no título geral de operação multi-link, pode ser fundamental para ativar o Wi-Fi 7 para satisfazer os requisitos de latência de aplicações em tempo real.

O futuro do Wi-Fi 7?

Ainda não sabemos o que exatamente Wi-Fi 7 vai parecer, mas incluirá, sem dúvida, novas tecnologias de RF e técnicas de processamento de dados impressionantes. Será que todo o R&Valeria a pena? Wi-Fi 7 revolucionar as redes sem fio e neutralizar definitivamente as poucas vantagens restantes dos cabos Ethernet? Sinta-se à vontade para compartilhar suas idéias na seção de comentários abaixo.