Blog

Viitorul standard Wi-Fi 8 își propune să acorde prioritate unui aspect esențial al comunicațiilor fără fir care a devenit din ce în ce mai mult critic: fiabilitate.

Recunoscând nevoia în continuă creștere pentru o conectivitate wireless fiabilă, cei de la IEEE 802.11 au desemnat Wi-Fi 8 pentru Ultra High Reliability (UHR) și a format Task Group pentru a conduce această dezvoltare.

Experții din industrie din întreaga lume contribuie cu o mulțime de caracteristici potențiale la acest demers. MediaTek Filogic, în calitate de colaborator activ cu specificațiile și furnizor de produse de top pentru soluții Wi-Fi, este încântat să-și împărtășească viziunea tehnologică printr-o serie de documente.

Aceste documente vor diseca nenumăratele caracteristici luate în considerare, organizate în
patru categorii cheie:

1. Rapiditate: Strategii de îmbunătățire a fluxului de date între punctele de acces (AP) și stații.
2. Fiabilitate: Metode pentru a spori fiabilitatea serviciilor wireless.
3. Conectativitate permanentă: tehnici pentru a minimiza întreruperile serviciului și pentru a menține conectivitatea constantă.
4. Dincolo de Wi-Fi 8: O privire asupra eforturilor în curs de îmbunătățire a serviciilor Wi-Fi care nu intră în domeniul de aplicare al standardului 802.11bn. Aceasta include, dar nu se limitează la, subiecte precum Integrated Millimeter Wave (IMMW) și Inteligență artificială și învățare automată (AIML).
   

Pe măsură ce avansăm în această călătorie către următoarea frontieră a tehnologiei Wi-Fi, MediaTek Filogic vă invită să vă alăturați explorării inovațiile care vor defini viitorul conectivității wireless.

Wi-Fi și 5G

Wi-Fi a apărut ca cea mai viabilă alternativă la soluțiile tradiționale de conectivitate prin cablu, cum ar fi Ethernet și
cabluri coaxiale. Oferă utilizatorilor confortul flexibilității fără cablu pentru multe dispozitive precum laptopuri și televizoare, fără constrângerile conexiunilor fizice. În timp ce viteza maximă de transfer al Wi-Fi depășește adesea cerințele
pentru multe aplicații, utilizatorii pot experimenta uneori fluctuații intermitente în timpul streamingului sau al conferințelor video.

Acest lucru indică susceptibilitatea Wi-Fi la factorii de mediu care afectează calitatea și consistența semnalului. În multe
medii rezidențiale, fiabilitatea echivalentă prin cablu rămâne o provocare semnificativă pentru tehnologia Wi-Fi.
În peisajul actual, două tehnologii wireless proeminente domină piața telecom: 5G și Wi-Fi. Pe când acolo
au existat dezbateri cu privire la potențialul ca unul să îl înlocuiască pe celălalt, dar este probabil ca ambele să coexiste în viitor.

La această coexistență contribuie mai mulți factori:

1. Considerații legate de cost: costul serviciilor 5G este în general mai mare decât cel al Wi-Fi, în mare parte datorită costurilor taxelor de licență asociate cu alocarea spectrului 5G.
2. Compatibilitatea dispozitivelor: majoritatea electronicelor de larg consum sunt echipate cu capabilități Wi-Fi, în timp ce 5G sau 4G conectivitatea este mai rar întâlnită. De exemplu, tabletele numai cu Wi-Fi continuă să fie lider pe piața tabletelor.
3. Descărcarea datelor: Conform unui studiu realizat de Cisco, în 2022, peste 50% din traficul global de date mobile a fost descărcat pe rețelele Wi-Fi, subliniind rolul semnificativ pe care îl joacă Wi-Fi în gestionarea traficului de date.
4. Volumul datelor: Cifrele de utilizare a datelor de mai jos ilustrează diferența de utilizare dintre cele două tehnologii. În Statele Unite ale Americii, utilizarea medie lunară de date per persoană a fost de aproximativ 23 GB pe rețelele 4G/5G, în timp ce 650 GB în bandă largă, după cum se arată în Figura 1. sau 250 GB de persoană. Și majoritatea datelor în bandă largă sunt transmise prin Wi-Fi. Acest lucru indică faptul că pe Wi-Fi ste un trafic mult mai mare decât pe 4G/5G. Proiecțiile pentru 2030 sugerează că, în timp ce 4G/5G va transporta în jur de 60 GB pe lună, cu mult mai multe date vor fi transmise de Wi-Fi. Pe baza studiului, se va depăși 1 TB per abonament de bandă largă în 2028 sau aproximativ 400 GB de persoană.

Aceste puncte evidențiază natura complementară a 5G și Wi-Fi, fiecare având roluri distincte în ecosistemul wireless. Capacitatea semnificativă de tratare a datelor a Wi-Fi, împreună cu rentabilitatea și integrarea pe scară largă a dispozitivelor, își asigură relevanța continuă față de infrastructura 5G în expansiune.

Evoluția Wi-Fi 8

După cum s-a menționat anterior, Wi-Fi 8 este desemnat drept Ultra High Reliability (UHR) și își propune să sporească eficiența și fiabilitatea
comunicare. Această generație de standarde Wi-Fi schimbă accentul pe îmbunătățirea fluxului de date efectiv, care se referă la
rata reală de transfer de date experimentată de utilizatori în medii reale. De exemplu, punctele de acces emblematice
(AP) sunt echipate cu trei fluxuri pe fiecare bandă de frecvență: 2,4 GHz, 5 GHz și 6 GHz. Majoritatea clienților Wi-Fi acceptă
până la două fluxuri și două benzi. De obicei, lățimea de bandă a canalului disponibilă clienților este mai mică decât cea maximă
definită de standard. De exemplu, majoritatea modelelor de iPhone au o lățime de bandă de 80 MHz, cu excepția iPhone 15
Pro. Capacitățile acestor smartphone-uri sunt potrivite pentru streaming, necesitând 25 Mbps pentru videoclipuri 4K pe Netflix și
100 Mbps pentru videoclipuri 8K pe YouTube.

Tabelul de mai jos rezumă caracteristicile și parametrii cheie de la Wi-Fi 4 până la Wi-Fi 8. Conceptul de AP multiple coordonarea, introdusă în Wi-Fi 7, a fost amânată la Wi-Fi 8 datorită complexității sale. Popularitatea rețelelor mesh a făcut conceptul de mai multe AP-uri mai comune în case, îmbunătățind acoperirea Wi-Fi. Cu toate acestea, fără o coordonare eficientă, aceste AP-uri pot lupta și împărtăși resursele comune de spectru, rezultând adesea doar un singur AP care utilizează spectrul la un moment dat. Astfel, îmbunătățirea performanței este un accent critic.

Pentru a aborda aceste provocări, au fost propuse funcționarea dinamică a sub-canalului și utilizarea canalului non-primar. Aceste caracteristici sunt concepute pentru a optimiza performanța atunci când există o diferență între numărul de fluxuri și lățimea canlulu de bandă între dispozitive. De exemplu, un AP BW320 (lățime de bandă de 320 MHz), atunci când comunicați cu un BW80 (80 MHz de bandă), trebuie să se limiteze la BW80, pierzând astfel 75% din capacitatea sa de transmisie. Optimizarea Spectrului Dinamic (DSO) abordează această problemă în mod eficient. Accesul la canal non-primar (NPCA) are ca scop rezolvarea scenariilor unde canalul principal nu este disponibil, permițând comunicarea între AP și client să aibă loc printr-un canal non-primar.

Iată un tabel comparativ care evidențiază evoluția dintre Wi-Fi 4 și Wi-Fi 8:

Focusul Filogic Wi-Fi 8

Wi-Fi 8 prioritizează fiabilitatea ca obiectiv principal, urmărind să ofere servicii wireless deterministe pentru aplicații precum Extended Reality (XR), automatizare industrială, e-Health și multe altele. Acest accent pe fiabilitate este o schimbare semnificativă față de standardele Wi-Fi anterioare, care s-au concentrat în primul rând pe creșterea vitezei și a fluxului.

Conform calendarului IEEE 802.11, data țintă de aprobare finală a IEEE 802.11bn, care include Wi-Fi 8, este stabilit pentru septembrie 2028. Procesul de certificare pentru produsele conexe se lansează în general cu un an înainte de ratificarea standardului.

De exemplu, primele produse Wi-Fi 7 au fost livrate la sfârșitul anului 2023, cu produse certificate Wi-Fi 7
lansate la începutul lui 2024, în timp ce standardul Wi-Fi 7, 802.11be, este de așteptat să fie aprobat în septembrie 2024, adică o întârziere de 4 luni față de programul inițial. Pe baza acestei cadențe de 4 ani, se anticipează că produsele Wi-Fi 8 vor apărea pe piață spre finele lui 2027.

Acestea fiind spuse, o excepție de la această cadență a fost observată în Wi-Fi 4, unde procesul de standardizare a fost prelungit, rezultând produsele pre-N introduse cu aproximativ 3 ani înainte ca standardul să fie finalizat oficial.

Ciclul de dezvoltare pentru un standard Wi-Fi la IEEE este de aproximativ 6 ani, așa cum este ilustrat în figura de mai jos.

Este interesant de observat că produsele devin adesea disponibile înainte de finalizarea standardului. De exemplu, deși Wi-Fi 7 este încă în etapa finală de aprobare, dispozitivele Wi-Fi 7 au fost pe piață de la sfârșitul anului 2023, disponibilitatea se datorează producătorilor care dezvoltă produse bazate pe versiuni preliminare ale standardului, mai degrabă decât să aștepte versiunea finală.

Pentru Wi-Fi 8, primele produse sunt de așteptat să fie disponibile la începutul anului 2028, în ritmul pentru adoptarea timpurie pentru cele mai recente tehnologii Wi-Fi înainte ca standardul să fie finalizat oficial.

Orice actualizări ulterioare ale specificațiilor înainte de aprobarea finală trebuie să fie inclusă prin certificare sau actualizare a produsului pentru a asigura interoperabilitatea.

Fiecare iterație a standardelor IEEE 802.11 a îmbunătățit progresiv capacitățile Wi-Fi. După cum este indicat în
figura anterioară, Wi-Fi 7 se concentrează pe maximizarea fluxului de vârf cu inovații precum Multi-Link Operation,
Lățime de bandă de 320 MHz și tehnologie 4K-QAM. Teoretic, rata maximă de strat fizic (PHY) pentru un Punct de acces Wi-Fi (AP) 4×4 tri-band ar putea atinge aproximativ 19 Gbps. Când se ține cont de supraîncărcare, fluxul de vârf real în mediu curat este de aproximativ 80% din rata PHY. Astfel de condiții curate se găsesc de obicei numai în laborator, mai degrabă decât scenarii de utilizare zilnică.