WiFi 6E – Graalul retelelor wireless

Cautarea si conectarea la o retea WiFi este un lucru atat de inradacinat in comportamentul nostru incat este primul lucru pe care il facem atunci cand ajungem intr-o locatie, indiferent ca este vorba despre o cafenea, hotel, mall sau chiar de o plaja. Cu totii ne asteptam sa gasim o retea wireless, sa ne conectam la ea si sa facem orice avem de facut: sa trimitem un email sau un document important, sa vedem un film pe Netflix sau sa ne jucam ceva online, doar asa ca sa mai treaca timpul. Mobilitatea retelei wireless este cel mai mare avantaj al sau. Conexiunea insoteste utilizatorul, acesta nemaifiind nevoit sa stea tintuit de un birou atunci cand munceste. Pretul platit pentru o conexiune mobila este performanta mai redusa decat pe un mediu cablat. Performanta mediului wireless este influentata de mai multi factori, dintre care cei mai notabili sunt:

  • latimea canalului radio
  • tehnica de modulare si codare
  • “calitatea aerului”

In acest articol ne vom concentra pe primul factor. Benzile traditionale de 2,4 si de 5 GHz ne-au servit cu loialitate de-a lungul a peste doua decenii. Fiecare banda de frecvente are avantajele si dezavantajele sale, care o face potrivita in anumite situatii.

Un semnal emis in banda de 2,4 GHz poate strabate distante mai mari fata de unul emis in 5 GHz, datorita lungimii de unda mai mare, insa banda de 2,4 GHz este mult mai aglomerata, competitia pentru accesul la mediu fiind mai acerba. In plus, banda de 2,4 GHz ofera doar 3 canale care nu se suprapun, ceea ce face dificila deservirea unui numar mare de dispozitive concentrate pe o suprafata restransa (birouri tip open space, incaperi gen amfiteatre, zonele de food court din mall-uri, sali de concerte, etc). Banda de 2,4 GHz a fost folosita inca din 1997, cand problema majora in WiFi era acoperirea, si nu capacitatea/performanta. Dispozitivele de atunci erau mult mai putin numeroase ca acum, si aplicatiile folosite de acestea erau mult mai simple si nu atat de pretentioase cu bandwidth-ul.

Un semnal emis in banda de 5 GHz nu poate acoperi aceeasi suprafata ca un semnal din 2,4 GHz intrucat lungimea de unda este aproape la jumatate, insa banda de 5 GHz este mai putin congestionata de device-uri. Numarul de canale care nu se suprapun este mai mare ca cel din banda de 2,4 GHz, ceea ce face ca banda de 5 GHz sa fie potrivita pentru un mediu cu o densitate mare de dispozitive. Mai multe canale disponibile inseamna si o performanta mai buna pentru retea, mai putine dispozitive concurand pentru aceeasi latime de banda.

Aplicatiile folosite astazi au nevoie de mai multa banda decat poate oferi un singur canal radio. De aceea, in de 5 GHz se poate face agregarea mai multor canale pentru a mari latimea de banda si implicit capacitatea de transmisie. Conceptul poate fi ilustrat printr-o analogie simpla.

Sa ne imaginam un drum cu o singura banda. Acest drum permite trecerea unei singure masini intr-un singur sens la un moment dat. Daca vrem sa permitem trecerea a doua masini in acelasi timp, pentru a creste capacitatea, viteza de transport si pentru a reduce congestia va trebui sa construim in drum cu 2 benzi. Vrem mai mult? Mai putem dubla o data. Vrem si mai mult, mai putem dubla o data. Si cam atat pentru moment. Un drum cu o banda in 5 GHz inseamna un canal radio lat de 20 MHz. Apoi putem dubla, pentru un canal lat de 40 MHz. Mai putem dubla de inca 2 ori, pentru canale late de 80, respectiv 160 MHz. In prezent, din cauza discontinuitatii spectrului radio din banda de 5 GHz putem avea numai 2 canala de 160 de MHz. Pentru un mediu de tip small office/home office poate fi suficient, insa pentru un mediu enterprise cu siguranta 2 canale nu sunt suficiente.

Ca solutie la problemele de performante si congestie din benzile radio traditionale industria WiFi propune folosirea benzii de 6 GHz, care va extinde spectrul radio cu inca 1200 de MHz. Acest lucru va face disponibile 7 canale late de 160 MHz fiecare. Banda de 6 GHz va permite o densitate mai mare de dispozitive concentrate intr-o anumita zona, sau chiar la un singur access point care vor beneficia de performante superioare dispozitivelor conectate in celelalte benzi de frecventa. Transmisiile wireless la viteze mai mari de 1 Gbps vor putea deveni o realitate, si nu vor fi doar cifre pe o cutie. Aplicatii precum IoT (Internet of Things), transmisii 8k, softuri care ruleaza in AR/VR (augmented reality/virtual reality) sau download-uri/upload-uri rapide de fisiere mari in cloud vor deveni din ce in ce mai intalnite in mediul enterprise, care va trebui sa le acomodeze. WIFi 6E este o extensie a standardului actual WiFi 6 sau 802.11ax care functioneaza in benzile de 2,4 si 5 GHz. Statele Unite, Coreea de Sud, Arabia Saudita, Brazilia, Chile si Guatemala au deschis deja frecventele de la 5925 la 7125 MHz pentru WiFi 6E. In Europa, organizatia numita CEPT a deschis deocamdata doar 480 MHz (de la 5945 la 6245 MHZ). In spiritul unor reglementari consistente la nivel global si pentru a acomoda cerintele viitoare, industria WiFi lucreaza indeaproape cu CEPT pentru a deschide si restul de spectru de la 6425 la 7125 MHz.

WiFi 6E are aceleasi proprietati ca WiFi 6:

  • transmisii de tip MU-MIMO pentru a mari eficienta conexiunii radio
  • technica de transmisie OFDMA pentru a remedia congestia
  • TWT pentru a reduce consumul de energie a dispozitivelor IoT
  • WPA3 si Enhanced Open pentru o securitate sporita a conexiunii

In plus WiFi 6E ofera:

  • mai multa capacitate pentru dispozitivele din banda de 6 GHz
  • performante sporite prin 7 canale radio late de 160 MHz
  • protectie la interferente pentru ca doar dispozitivele de tip WiFi 6E pot folosi aceasta banda

WiFi Alliance, organizatia care se ocupa de validarea compatibilitatii cu standardele IEEE, a lansat deja programul de certificare pentru produsele WiFi 6E si chiar mentine o lista cu produsele care sunt deja compatibile. WiFi 6E este pregatit pentru adoptia pe scara larga si pentru conexiuni de mare viteza, stabile si sigure. De-abia il asteptam 🙂

Mihai Dumitrascu, Sr Systems Engineer

Meniu