Wi-Fi 6 ewolucja czy rewolucja

Po co nam nowy standard WiFi?

Więcej urządzeń działających jednocześnie, ograniczenie opóźnień i większe bezpieczeństwo  przy mniejszym zużyciu energii. To najważniejsze argumenty przemawiające za standardem WiFi 6. Przyglądamy się z bliska tej technologii i podsumowujemy argumenty przemawiające za jej wdrożeniem.

Świat cyfrowej mobilności

W świecie pełnym smartfonów, tabletów i innych urządzeń mobilnych, powszechna stała się także dostępność WiFi (ang. Wireless Fidelity, czyli bezprzewodowe sieci komputerowe).

Począwszy od lat 90. liczba urządzeń zapewniających szybki dostępu do Internetu bezprzewodowego stale rośnie. Według raportu Digital 2021 liczba mobilnych internautów (komórkowych i WiFi) wynosi dziś 4,32 mld, co stanowi 92,6% spośród wszystkich surfujących po sieci.

W czasie i po pandemii

Analizy Coherent Market Insights z ubiegłego roku wskazują też, że z powodu pandemii Covid-19 około 4,8 mln ludzi pracuje obecnie w domu, co w oczywisty sposób wpływa także na zwiększenie ruchu w domowych sieciach komputerowych opartych na technologii WiFi. Nie zmieni się to także po wyjściu z lockdownu. Standard łączności bezprzewodowej upowszechnił się także w przedsiębiorstwach i to zarówno w dużych korporacjach, jak też w należących do sektora MŚP. Coraz częściej bazuje na niej firmowa komunikacja wewnętrzna, a także zaawansowane, często innowacyjne, rozwiązania biznesowe.

Standardy jakości

Współczesne WiFi to przede wszystkim wysoki transfer danych i większa przepustowość sieci. W praktyce ma zaś nie tylko zapewniać łączność, ale musi to robić w sposób stabilny, bezpieczny i wręcz niezawodny. To bardzo ważny argument za tym, by jak najszybciej wprowadzić standard łączności bezprzewodowej WiFi 6 wszędzie tam, gdzie to możliwe. Przykładem może tu być branża hotelowa, w której – jak wskazują badania – od jakości sieci bezprzewodowej często zależy wskaźnik satysfakcji klientów. Standard łączności bezprzewodowej poniżej oczekiwań klientów obniża ocenę usługi hotelowej nawet o jedną gwiazdkę!

Wyzwania dla technologii

Najwyższe wymagania jednak szybkiemu i bezpiecznemu dostępowi do Internetu bezprzewodowego stawiają jednak duże korporacje. Szczególnie im zależy bowiem na wdrażaniu bezpiecznych i skalowalnych rozwiązań. Nie mamy też wątpliwości, że w najbliższych latach zapotrzebowanie na bezpieczną i solidną usługę WiFi będzie tylko rosnąć.

Nie trudno przy tym zgadnąć jakie duże wyzwania stają przed siecią, która ma obsłużyć setki mobilnych użytkowników w przestrzeni biurowca, położonym w obszarze pełnym zakłócających sygnałów radiowych. Wymieńmy tylko najbardziej powszechne:

  • efekt przechwytywania – gdy do jednego odbiornika docierają sygnały o różnej mocy, sygnał mocniejszy zostanie odebrany prawidłowo natomiast słabszy zostanie zagłuszony
  • zjawisko odkrytej stacji – występuje gdy stacja znajduje się w zasięgu stacji nadawczej, ale poza zasięgiem stacji odbiorczej
  • zjawisko ukrytej stacji – stacja znajduje się w zasięgu stacji odbierającej dane, ale jest poza zasięgiem stacji nadawczej

Regulacja standardów

Instytut Inżynierów Elektryki i Elektroniki (IEEE) opracował i opublikował już kilka protokołów regulujących WiFi w różnych środowiskach funkcjonowania. Najnowsze to WiFi 6 i WiFi 6E. Wprowadzanie zaleceń IEEE od lat pomaga rozwijać standard łączności bezprzewodowej i przełamywać kolejne ograniczenia w rozwoju tych sieci. Najnowsze dedykowane są dla dużych przedsiębiorstw.

Priorytetem wprowadzanego na rynek WiFi 6 jest nie tylko szybki dostępu do Internetu, ale też przełamanie ograniczeń związanych z liczby kanałów i urządzeń w sieci. Najnowszy standard rozwiązuje także kwestie stabilności i pojemności obsługiwanej przez wcześniejszy standard 802.11ac Wave 2. Pojawiły się już także urządzenia i aplikacje do obsłużenia technologii WiFi 6, a także innowacyjne sposoby wykorzystania tej technologii.

Wi Fi 6 – odpowiedź na mocno przeciążone sieci

Niestandardowe wyzwania

Rozwój technologiczny trwa i nie trzeba nikogo przekonywać, że firmy, które jako pierwsze wykorzystają technologię w innowacyjny sposób, zdobywają przewagę konkurencyjną. Urządzenia zapewniające wysoki transfer danych, takie jak wzmacniacz sygnału WiFi nowej generacji, adapter WiFi czy WiFi repeater powalają wprowadzić zaskakujące rozwiązania w zaskakujących miejscach. Przykładami mogą tu być:

  • stadiony i hale sportowe
  • sale koncertowe
  • hotele w czasie zjazdów i konferencji

W miejscach tych mamy regularnie do czynienia z nagłym, czasowym wzrostem liczby użytkowników. Do tej pory wyzwania dla technologii WiFi, które pojawiały się w tych miejscach związane były głównie z przepustowością sieci. Wszyscy uczestnicy wydarzenia oczekują przecież niezawodnego i szybkiego połączenia WiFi, po to na przykład by transmitować wydarzenie na żywo do mediów społecznościowych.

Nowe obszary biznesowe

Zarządzając takimi miejscami wcześniej czy później zdajemy sobie sprawę, że sprawna, nowoczesna sieć wpływa na satysfakcję klientów, czy zwiększenie ich poziomu społecznościowego zaangażowania podczas pobytu. Pośrednio staje się to także istotnym elementem marketingu. To jednak nie koniec możliwości. Można przecież zaproponować widzom dodatkowe bezpośrednie transmisje ze sceny, umożliwić im zamawianie napojów i przekąsek z dostawą do zajmowanego miejsca, a połączone z inteligentne światła LED mogą przewidywać przemieszczanie się poszczególnych osób. Oszczędzając ogromne ilości energii.

Koherencja z nowoczesnością

To ostatnie rozwiązanie bazuje na wdrożeniach Internetu rzeczy (IoT), z którym WiFi idzie dziś ręka w rękę. Warto wyjaśnić, że chodzi tu nie tylko o łączenie się urządzeń i wymianę informacji między nimi. IoT coraz częściej korzysta z big data, czujników pomiarowych i automatyzacji procesów. Jest to coraz częściej stosowane i doceniane w skali metropolii, których stadionych czy hotele są integralną częścią. W San Diego na przykład wymiana ulicznych latarnie na takie, które zapalają się, gdy ktoś przechodzi pozwala oszczędzić niemal 250 tys. dolarów rocznie.

IoT wpływa dziś także na usprawnienia procesów wewnętrznych w przedsiębiorstwach, generując przy tym bardzo konkretne oszczędności. Praktycznie codziennie opracowywane są też kolejne urządzenia i aplikacje, które wykorzystują technologie komunikacyjne w innowacyjny sposób. Kluczem do nich stała się większa przepustowość sieci i dostępu do Internetu bezprzewodowego.

Ewolucja standardu WiFi

Aby w pełni zrozumieć możliwości jakie daje współczesny standard WiFi 6 warto prześledzić drogę jaką przeszła ta technologia od 1997 roku. Przyjmujemy tę datę za wyjściową, ponieważ wówczas WiFi zadebiutowało na na rynku konsumenckim. Załączona grafika wskazuje rosnącą prędkość i wydajność kolejnych wersji standardu (od 802.11 do dziś). Jak widać maksymalna możliwa do uzyskania szybkość transmisji danych wzrastała stopniowo na przestrzeni lat z 2 Mb/s pod koniec minionego wieku do niemal 10 Gb/s współcześnie.

Rozwój standardu Wi Fi

 

Początki WiFi – standard 802.11

Pierwszy standard bezprzewodowej sieci komputerowej (802.11) został opracowany w 1997 roku. Zdefiniowany został wówczas protokół CSMA/CA (ang. Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance czyli protokół wielodostępu do łącza ze śledzeniem stanu nośnika i unikaniem kolizji). Wprowadzono także wzajemną kompatybilność połączeń w ramach LAN (ang. Local Area Network czyli po prostu w sieci lokalnej). Protokół obsługiwał przy tym trzy technologie warstwy fizycznej:

  • podczerwień z szybkością 1 Mb/s
  • widmo rozproszone z przeskokiem częstotliwości (FHSS) z szybkością 1 Mb/s i opcjonalnie także 2 Mb/s
  • bezpośrednie widmo rozproszone (DSSS) z szybkością 1 i 2 Mb/s

Protokół ten nie upowszechnił się jednak z powodu problemów z interoperacyjnością i przepustowością, był także mało ekonomiczny. Był więc debiutem interesującym, ale raczej niszowym.

802.11b – szybki skok w WiFi 1

Bardzo szybko, bo już w połowie 1999 roku, pojawił się w związku z tym standard 802.11b. Wykorzystywał tę samą metodę dostępu do urządzeń (protokół CSMA/CA), charakteryzowała go jednak kilkakrotnie większa maksymalna teoretyczna szybkość transmisji danych (11 Mb/s). W praktyce można było jednak osiągnąć transfery rzędu najwyżej 5,5 Mb/s. Znaczący wzrost przepustowości wraz z odczuwalną obniżką ceny, pozwolił na szerszą komercjalizację tego standardu.

Warto przy tym zaznaczyć, że wykorzystywał on nielicencjonowane pasmo częstotliwości ISM od 2400 do 2500 MHz i był bezpośrednim rozszerzeniem DSSS. Jako techniki modulacji używał CCK (ang. Complementary Code Keying, czyli komplementarne kluczowanie kodu). 802.11b był podzielony na 14 kanałów o szerokości 22 MHz, które częściowo się pokrywały. W Polsce wykorzystywana przy tym tylko pasma od 2400 do 2483,5 MHz (kanały od 1 do 13).

Standard 802.11b używany był w konfiguracji punkt-wielopunkt. Oznacza to, że punkt dostępowy komunikował się z urządzeniami mobilnymi znajdującymi się w jego zasięgu. Zasięg ten zależał od  częstotliwości, mocy wyjściowej i czułości odbiornika, a także od środowiska, w jakim przebywał użytkownik. Szczególnie takie przeszkody jak woda, metal i beton znacznie obniżały jakość sygnału. Minusem był także fakt, że standard 802.11b korzystał z tej samej szerokości pasma, co inne domowe urządzenia bezprzewodowe. W efekcie na tym etapie rozwoju WiFi odbiór sygnału zakłócały kuchenki mikrofalowe, urządzenia z Bluetooth®, a nawet telefony bezprzewodowe.

802.11a czyli WiFi 2

Standard 802.11a opublikowany był w podobnym czasie i używa tego samego protokołu podstawowego co 802.11b. Wyróżnia go jednak to, że działa z częstotliwością 5 GHz i wykorzystuje rozwiązanie oznaczone skrótem OFDM (ang. Orthogonal Frequency-Division Multiplexing czyli zwielokrotnianie z ortogonalnym podziałem częstotliwości). Idea OFDM przewiduje rozdzielenie szybkiej transmisji szerokopasmowej na wolniejsze transmisje wąskopasmowe. Zawężanie pasma transmisji, równoznaczne ze zmniejszeniem przepływności przesyłanych danych, zwiększa też odporność sygnału na efekt wielodrogowości. Rozdzielanie strumienia danych na podstrumienie wymaga jednak zwiększenia rozdzielczości częstotliwościowej odbiornika. Zastosowanie tej metody  pozwoliło w efekcie osiągnąć maksymalną teoretyczną szybkość przesyłania danych na poziomie 54 Mb/s. Praktyczna przepustowość wynosiła średnio 20 Mb/s. Inne obsługiwane szybkości transmisji danych to 6, 9, 12, 18, 24, 36 i 48 Mb/s.

Standard 802.11a także miał swoje wady i nie był kompatybilny z 802.11b ponieważ działał w innym paśmie częstotliwości ISM (5 GHz). Wyższa częstotliwości wpływała zaś na mniejszy całkowity efektywny zasięg tej technologii. Produkty 802.11a także nie podbiły rynku ze względu na swą wysoką cenę.

802.11g – standard początku nowego wieku z WiFi 3

Latem 2003 roku wprowadzono do użytku kolejny standard. 802.11g, czyli historyczne WiFi 3 było połączeniem istniejących już rozwiązań. Standard ten korzystał z technologii OFDM i obsługiwał maksymalną teoretyczną prędkość 54 Mb/s. Działał jednak paśmie 2,4 GHz i był wstecznie zgodny ze standardem 802.11b. Oznaczało to, że urządzenia obsługujące standard 802.11b mogły łączyć się z punktami dostępu 802.11g. 802.11g był też w stanie obsłużyć dwuzakresowe lub dwumodowe punkty dostępowe przy użyciu 802.11a i 802.11b/g.

Standard 802.11n czyli WiFi 4

Rok 2009 przyniósł kolejny przełom technologiczny, a z nim szybsze i bardziej niezawodne WiFi. Było to efektem dodania do warstwy fizycznej kanałów 40 MHz i MIMO (ang. Multiple Input, Multiple Output czyli transmisji wieloantenowej zarówno po stronie nadawczej, jak i po stronie odbiorczej). Wprowadzono także agregację do warstwy MAC. Warto przy tym zaznaczyć, że w technologii MIMO anteny muszą być oddzielone tak, by sygnał z każdej anteny nadawczej docierał do każdej z anten odbiorczych z inną sygnaturą przestrzenną. Dzięki temu odbiornik może rozdzielić sygnał na niezależne kanały. Pasmo 40 MHz natomiast zapewnia dwukrotnie większą szybkość transmisji danych w porównaniu z pojedynczym kanałem 20 MHz.

Rozwiązania zastosowane w standardzie 802.11n były rewolucją dla każdej domowej sieci bezprzewodowej, a większa przepustowość sieci stała się faktem. Umożliwiało transmisję czterech strumieni danych przesyłanych z maksymalną teoretyczną przepustowością 600 Mb/s. W praktyce zapewnia transfery rzędu 150 Mb/s w jedną stronę, nadal jednak wymaga bardzo silnego i stabilnego sygnału do sprawnego działania. Warto też pokreślić, że 802.11n jest wstecznie zgodny ze standardami 802.11g, 11b i 11a.

Standard 802.11ac wkracza w Gigabity jako WiFi 5

Dostęp do Internetu nigdy nie był i nie jest za szybki. WiFi ulepszone w standardzie 802.11ac i wprowadzone na rynek w 2013 roku, zapewniło w końcu gigabitowe prędkości. Osiągnięto je poprzez rozwinięcie koncepcji znanych z 802.11n. Tym razem jednak wykorzystano jeszcze szersze pasmo (do 160 MHz) i więcej strumieni przestrzennych MIMO (do ośmiu). Jednocześnie wprowadzono rozwiązano Multi-User MIMO (MU MIMO) czyli możliwość rozpoznawania i obsługi wielu użytkowników (do czterech). To najbardziej znaczące udoskonalenie wprowadzone przez standard 802.11ac.

Podczas gdy wcześniejsze rozwiązanie kieruje wiele strumieni do jednego użytkownika, MU-MIMO może kierować strumienie do wielu klientów jednocześnie, zdecydowanie poprawiając w ten sposób wydajność sieci. Ponadto standard 802.11ac wykorzystuje technologię zwaną formowaniem wiązki. Sygnały radiowe są po prostu kierowane na określone urządzenie.

802.11ac obsługuje 256 QAM przy szybkości kodowania 3/4, 5/6 (MCS8/9) i działa wyłącznie w paśmie 5 GHz. Użytkownicy mogą więc nadal używać dwuzakresowych punktów dostępowych.

Warto tu nadmienić, że pierwsza fala 802.11ac z 2013 roku obsługiwała tylko kanały 80 MHz i do 3 strumieni przestrzennych działających z prędkością do 1300 Mb/s. Produkty drugiej fali (802.11ac Wave 2) zostały wydane w 2015 roku, obsługują więcej połączeń kanałów, więcej strumieni przestrzennych oraz MU-MIMO. Routery 802.11ac są wstecznie kompatybilne z 802.11b, 802.11g, 802.11a i 802.11n.

WiFi 6 – założenia nowego standardu

Jak można zauważyć do tego momentu podstawowym wyzwaniem, na którym skupiał się IEEE, był szybki dostępu do Internetu bezprzewodowego. Każdy kolejny standard WiFi był pod tym względem znaczącym krokiem. Wysoka (i wciąż rosnąca) szybkość transferu danych, a także większa przepustowość sieci robiły rzecz jasna wrażenie także na użytkownikach. Wraz z upowszechnianiem technologii WiFi coraz bardziej widoczny stawał się jednak inny problem – rosnące zagęszczenie, a co za tym idzie przeciążenia urządzeń i sieci. Opublikowany w tym roku standard 802.11ax skupił się na rozwiązaniu tej kwestii.

Większa wydajność transmisji

Wraz z WiFi 6 IEEE wprowadziło znaczącą poprawę wydajności transmisji wszędzie tam, gdzie funkcjonuje wiele urządzeń na stosunkowo niewielkiej przestrzeni. Wzrost przepustowości mierzony jest tym razem nie w warstwie fizycznej (PHY), ale w warstwie aplikacji, co ma przełożyć się bezpośrednio na komfort użytkowników.

Nowe rozwiązania

Warto tu wspomnieć, że jednocześnie ostatecznie zarzucono pasmo 2,4 GHz ISM, który praktycznie nie był wykorzystywany od 2009 roku. IEEE zdecydował o zdefiniowaniu 802.11ax dla pasma 2,4, jak i 5 GHz, z późniejszym rozszerzeniem na pasmo 6 GHz. WiFi 6 przynosi też wiele innych zmian. Przede wszystkim wykorzystuje czterokrotnie więcej podnośnych w tym samym widmie. Warto też podkreślić, że tym razem wykorzystano modulację QAM do 1024. W związku z tym interwał ochronny (typowy dla modulacji OFDM) jest proporcjonalnie mniejszy. Efekt? Standard 802.11ax zapewnia prędkości aż do 9,6 Gb/s.

Bezpieczniej

Co jednak najważniejsze dostępne są już produkty bazujące na tej technologii. Certyfikat WFA Release 1 był gotowy od połowy 2019 roku i opierał się o podzbiór funkcji 11ax ze stabilnej wersji roboczej. Certyfikat obejmuje przy tym tylko pasmo 2,4 i 5 GHz, w związku z czym 11ax to szósta generacja WiFi (WiFi 6), natomiast do wskazania obsługi pasma 6 GHz posłuży określenie WiFi 6E.

Prędkości standardów Wi-Fi na przestrzeni lat

Atuty standardu WiFi 6

802.11ax opiera się i korzysta ze wszystkich mocnych stron 802.11ac. Mamy tu jednak jeszcze większą przepustowość i niezawodność sieci bezprzewodowej. 802.11ax osiąga to dzięki zastosowaniu gęstszej modulacji (1024 QAM i OFDMA ze zmniejszonymi odstępami między podnośnymi 78,125 kHz). Optymalnie wykorzystuje także zaplanowaną alokację zasobów. Podkreślenia wymaga też, że w przeciwieństwie do poprzedniego standardu, 802.11ax to technologia dwuzakresowa (działa efektywnie w paśmie 2,4 i 5 GHz). Widać więc, że standard 802.11ax został zaprojektowany z myślą o maksymalnej kompatybilności, efektywnie współistniejąc z 802.11a / g / n / ac.

Funkcjonalności standardu Wi-Fi 6 – 802.11ax

By mieć pełną jasność dotyczącą aktualnego stanu technologii WiFi, podsumujmy teraz wszystkie elementy składowe najnowszego standardu.

OFDMA czyli wielodostęp

Orthogonal frequency-division multiple access (OFDMA)  to w tłumaczeniu wielodostęp z ortogonalnym podziałem częstotliwości. We wczesnych latach istnienia WiFi każdy punkt dostępowy (ang. Access Point czyli AP) mógł komunikować się tylko z jednym urządzeniem naraz.

We współczesnym środowisku  pracy, czy nawet w domu, takie rozwiązanie byłoby już po prostu niepraktyczne. OFDMA umożliwia urządzeniom WiFi 802.11ax łączenie ruchu między punktami dostępowymi i urządzeniami w jednostki zasobów. Kanał dzielony jest na dodatkowe podnośne podobnie jak w wersji z ortogonalnym podziałem częstotliwości (OFDM).

Wielokrotny dostęp uzyskuje się natomiast poprzez przypisanie podzbiorów podnośnych do poszczególnych urządzeń. Dzięki temu częstotliwości są dzielone na podnośne (ang. subcarriers), a ruch może być koordynowany w celu obsługi większej liczby pakietów z kilku urządzeń. Mówiąc prościej; kanał po prostu nie jest blokowany w całości przez jednego użytkownika (urządzenie).  Zwiększa to przepustowość sieci i wpływa na komfort pracy użytkowników.

Porównanie OFDM i OFDMA

MU-MIMO, czyli MIMO dla wielu

Skrót MU-MIMO (ang. Multi-User Multiple Input, Multiple Output) ma odróżniać nowe rozwiązanie od wcześniejszego MIMO, nazywanego dziś także SU-MIMO (ang. Single-User MIMO). Standard 802.11ax dodaje obsługę MU-MIMO do jednoczesnej transmisji danych klienta do punktów dostępowych. Jest to kolejne, znaczące ulepszenie dedykowane dla środowisk o dużej gęstości. Warto tu zaznaczyć, że jednocześnie następuje wdrożenie w smarfonach i tabletach technologii dwu i trzykanałowego MIMO (2×2, 3×3), co powoduje znaczny wzrost szybkości transmisji do urządzeń mobilnych. Szybka transmisja oznacza jednocześnie mniejsze zajęcie pasma, ponieważ przesłanie tych samych danych z większą prędkościa trwa krócej. W efekcie zwiększa się więc także pojemność sieci, która tym samym jest w stanie obsłużyć więcej urządzeń.

MU MIMO czyli MIMO dla wielu użytkowników

Target Wait Time – czas transmisji a ekologia

WiFi 6 pozwala także na bardzo dobrą koordynację czasu transmisji zarówno do, jak i z urządzeń. Ta funkcja znacząco skraca czas, w którym urządzenia muszą być w trybie online. W efekcie funkcja Target Wait Time (czas oczekiwania urządzenia) zdecydowanie poprawia wydajność zasilania.

Czas transmisji a energia czyli Target Wait Time

QAM

Modulacja QAM (ang. Quadrature Amplitude Modulation) to kwadraturowa modulacja amplitudowo-fazowa służąca do przesyłania danych cyfrowych przez kanał radiowy. Jest połączeniem modulacji amplitudy i modulacji fazy. Przekazywane dane formowane są w sposób, który odpowiada zarówno amplitudzie, jak i fazie. W standardzie 802.11ax skala QAM wzrosła z 256 do 1024, co znacznie zwiększa całkowitą przepustowość WiFi 6.

W standardzie 802.11ax skala QAM wzrosła z 256 do 1024, co znacznie zwiększa całkowitą przepustowość WiFi 6

OFDM long symbol

OFDM (ang. Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) to z kolei zwielokrotnianie z ortogonalnym podziałem częstotliwości. Jest to także technika służącą przesyłaniu dużych ilości danych cyfrowych za pomocą fali radiowej. Polega na jednoczesnej transmisji wielu strumieni danych na ortogonalnych częstotliwościach nośnych. Sygnał radiowy jest tu dzielony na wiele mniejszych podsygnałów, które są następnie jednocześnie przesyłane do odbiornika na różnych częstotliwościach. W efekcie WiFi 6 zachowuje tę samą przepustowość kanału co WiFi 5, ale rozmiar podnośnych został podzielony przez 4, przechodząc z pasma 312,5 kHz do 78,125 kHz. Przekłada się to ponownie na zwiększenie wydajności i pojemności częstotliwości.

Oznaczenia OBSS Coloring

Oznaczanie kolorystyczne nakładających się usług podstawowych (ang. Overlapping Basic Service Set Coloring) jest kolejnym rozwiązaniem, które pomaga WiFi ax lepiej funkcjonować w  środowisku o dużej gęstości urządzeń. Technologia ta rozwiązuje sytuacje, w których punkty dostępu są rozmieszczone blisko siebie. We wcześniejszych standardach występowały wówczas zakłócenia międzykanałowe, a co za tym idzie, pogorszenie wydajności sieci. W standardzie 802.11ax współdzielone częstotliwości są kodowane kolorami, co pomaga uniknąć kolizji.  Zwiększa to zdolność sieci do jednoczesnego przesyłania danych do wielu urządzeń.

Działanie OBSS Coloring

Wdrożenie WiFi 6 a komfort użytkowników

Opisane wyżej korzyści płynące z wdrożenia standardu 802.11ax przekładają się na odczuwalne zwiększenie komfortu użytkowników. Można też spodziewać się, że w najbliższych latach staną się one nowym, powszechnym standardem. Szacuje się przecież, że wielkość ruchu danych mobilnych wzrośnie w ciągu najbliższych czterech lat wzrośnie nawet czterokrotnie. W praktyce korzystanie z WiFi 6 oznacza:

Więcej urządzeń

Większa pojemność uzyskana dzięki rozwiązaniom takim jak opisany wyżej OFDMA (wielodostęp z ortogonalnym podziałem częstotliwości) pozwala użytkownikom korzystać z większej liczby urządzeń. Sprzyja temu także MU-MIMO, dzięki czemu WiFi 6 komunikuje się równolegle urządzeniami równolegle, gdy wszystkie wcześniejsze standardy nawiązywały połączenie tylko z jednym urządzeniem naraz.

Efektywność energetyczna

Urządzenia korzystające z funkcji Target Wake Time  (TWT), które obsługują standard WiFi 6, mogą zużywać nawet o dwie trzecie mniej energii. Oznacza to po prostu, że baterie w produktach takich jak smartfony, laptopy czy tablety mogą działać dłużej. Nie da się jednak ukryć, że dla wielu użytkowników ten jeden argument bywa całkowicie wystarczający.

Zmniejszone opóźnienie przesyłu danych

Pakiety WiFi ax są zoptymalizowane, co jest szczególnie odczuwane przy użytkowaniu aplikacji głosowych, prowadzeniu i odbieraniu transmisji wideo, a także podczas grania.

Większa kompatybilność z IoT

Standard 802.11ax osiąga to przez działanie także w paśmie 2,4 GHz.

Zwiększoną prędkość

Czterokrotnie większa przepustowość w zatłoczonych środowiskach bezprzewodowych znacząco zwiększa prędkość z jaką użytkownicy przesyłają dane.

Większe bezpieczeństwo

Nowe funkcje bezpieczeństwa pozwalają na lepsze wykrywanie zakłóceń i zagrożeń. Protokół bezpieczeństwa WiFi Protected Access 3 (WPA3) posiada certyfikat dla  WiFi 6. Jest to także gwarancja zapewnienia sieciom firmowym większej ochrony niż WPA2. Oznacza to w praktyce zwiększone bezpieczeństwo otwartych sieci WiFi z szyfrowaniem nieuwierzytelnionego ruchu, solidną ochronę hasłem przed atakami oraz niezawodną ochronę poufnych informacji. Warto wspomnieć, że uzyskiwane jest to dzięki szyfrowaniu 192-bitowemu.

Wykorzystanie standardu WiFi 6 w przestrzeni publicznej

Standard WiFi 6 może znaleźć szerokie zastosowanie w obszarze biznesu, rozrywki czy usług publicznych.

Imprezy masowe

Wydarzenia odbywające się na dużych obiektach publicznych, takich jak stadiony, sale koncertowe i centra kongresowe, oznaczają też często dziesiątki tysięcy użytkowników łączących się jednocześnie z siecią. To wyjątkowe wyzwania związane ze skalą i zagęszczeniem urządzeń. Standard łączności bezprzewodowej musi tam być jednak wysoki aby takie też pozostały doznania uczestników wydarzeń. Nic więc dziwnego, że są to dziś także miejsca oferujące najwyższą jakość WiFi.

Nowe możliwości biznesowe

Wysoki transfer danych i większa przepustowość sieci to także możliwość wprowadzenia nowych usługi. Przypomnijmy wskazane wcześniej dodatkowe transmisje, czy umożliwianie uczestnikom zamawiania napojów i przekąsek bezpośrednio na ich miejsca. To także umożliwia dziś postęp związany z OFDMA, 1024 QAM, OBSS Colorung i szybszym współczynnikiem PHY.

Węzły komunikacji publicznej

Kolejne zastosowanie standardu ax to publiczne WiFi w transporcie publicznym, a w szczególności w węzłach komunikacyjnych. Tu także znajdziemy wiele osób próbujących jednocześnie połączyć się z siecią bezprzewodową. Dodatkowym wyzwaniem są w takich miejscach urządzenia, które nie łączą się wprawdzie z siecią WiFi, ale generują i zagęszczają ruch na różnych pasmach. Postęp w standardzie 802.11ax zapewnił narzędzia do radzenia sobie z tym problem.

Edukacja

Duże zagęszczenie użytkowników WiFi występuje między innymi w akademikach, bibliotekach, audytoriach, na salach wykładowych. Także niektóre trendy w edukacji dla szkół podstawowych i ponadpodstawowych (lekcje wideo, transmisje spotkań), mogą spowodować kryzys przepustowości.

Technologia WiFi 6 – rewolucja w naszych domach

Oczywiście WiFi to nie tylko technologia biznesu i dużych wydarzeń. Router WiFi jest dziś obecny w bardzo wielu domach. Bazuje na nim domowa sieć bezprzewodowa, a więc oglądanie filmów, gry (nieraz także online między kilkoma domownikami) czy kontakty (komunikatory, rozmowy wideo). Urządzenia korzystające z WiFi stały się także narzędziami zapewniającymi dostęp do wiedzy podczas rozmów czy odrabiana lekcji. Z opublikowanych niedawno badań wynika, że gospodarstwa domowe w USA miały w 2020 roku średnio po 15 urządzeń obsługujących WiFi. Poniżej wymieniamy w związku z tym te przypadki użycia łączności bezprzewodowej, w których zastosowanie najnowszego standardu z pewnością spotka się z uznaniem użytkowników:

Domowa rozrywka

Dzięki usługom przesyłania strumieniowego rozrywka domowa przeniosła się ze stacjonarnych urządzeń multimedialnych (odtwarzacze BlueRay, DVD, CD) do sieci bezprzewodowej. Obsługa kilku strumieni danych przesyłanych jednocześnie wymaga określonej przepustowości. Jednoczesne korzystanie z odtwarzaczy multimediów na wielu urządzeniach musi być obsługiwane przez technologię WiFi. Wymagają jej także nowsze urządzenia obsługujące rzeczywistość rozszerzoną (AR) i rzeczywistość wirtualną (VR).

Smart Home

Inteligentne rozwiązania dla domu są coraz powszechniejsze. Kategoria ta obejmuje różnorodne urządzenia od ekspresu przygotowującego kawę gdy tylko wstaniemy z łóżka, przez sterowane zasłony, rolety, drzwi garażu, monitoring wideo (połączony na przykład z kamerą przy dzwonku drzwi wejściowych), czujniki IoT. Inteligentne urządzenia (zwłaszcza te, których użytkowanie związane jest z transmisją wideo) także wymagają znacznej przepustowości. Czujniki IoT oparte na WiFi wymagają natomiast wsparcia technologicznego zapewniającego długą żywotność baterii i niezawodną komunikację.

Dostęp do internetu

Oczekiwania związane z dostępem do domowego Internetu i jego prędkością nieustannie rosną. Wspomniany wyżej wzrost liczby urządzeń domowych powoduje także znaczne obciążenie sieci, a router WiFi jest zwykle jeden. Ze względu na współdzielony charakter dostępu konieczne jest w związku z tym wprowadzenie pod nasze dachy dodatkowych technologii, które sprawnie obsłużą rosnącą liczbę urządzeń.

Dodatkowe wyzwanie w tym zakresie stanowią bloki i inne budynki wielorodzinne. Liczba urządzeń znajdujących się w stosunkowo niewielkiej odległości od siebie jest tu bowiem znacznie wyższa niż w przypadku domów jednorodzinnych, gdzie funkcjonuje jedna tylko domowa sieć bezprzewodowa. Sytuacja w blokach staje się podobna do tej w biurowcach. Wprowadzenie WiFi 6 powinno oczywiście pomóc w rozwiązaniu większości zasygnalizowanych problemów. Warto przy tym podkreślić, że najbardziej krytyczny problem, jakim jest zatłoczenie spowodowane brakiem widma znacznie łagodzi otwarcie pasma 6 GHz. Niemniej ciągłe opracowywanie nowych technologii i jak najlepszych praktyk ich stosowania, pozostaje niezbędne.

Nowe rozwiązania

Aby w pełni wykorzystać standard WiFi 6 (802.11ax) wymagane jest użycie sprzętu i oprogramowania opartego na najnowszych technologiach.
Jednym z dostępnych na rynku modemów umożliwiających dostęp do usług poprzez protokół WiFi 6 jest modem kablowy Arris TG6441 obsługujący DOCSIS 3.1, który umożliwia dostarczenie wielu gigabitowych prędkości danych do klientów domowych i małych firm dostawcy usług kablowych. Dzięki zastosowaniu dwuzakresowych częstotliwości 4×4 WiFi 6, modem oferuje doskonałą wydajność WiFi, umożliwiając niezawodny obraz Ultra HD przez WiFi.

Produkty obsługujące standard WiFi 6 w ofercie VECTOR SOLUTIONS:

Zapraszamy do współpracy!

Zapotrzebowanie przedsiębiorstw na szybki dostępu do Internetu stale rośnie. Stawiamy wręcz tezę, że dla sprawnie funkcjonujących firm wysoki standard łączności bezprzewodowej nigdy nie był ważniejszy. Na rynku pojawiają się też kolejne innowacyjne rozwiązania, które bazują na standardach WiFi. Aby je wprowadzić niezbędny jest odpowiedni sprzęt i oprogramowanie zoptymalizowane pod kątem nowych standardów.

VECTOR SOLUTIONS, wraz z partnerami technologicznymi, znajduje się w czołówce firm oferujących rozwiązania WiFi 6 z tego zakresu. Wierzymy, że jesteśmy w stanie sprostać wszystkim wyzwaniom rynkowym, co będzie wspólnym sukcesem zarówno naszym, jak i naszych parterów biznesowych.







    Jesteś zainteresowana/y rozwiązaniami WiFi6?
    Wypełnij formularz, a skontaktujemy się z Tobą.




    Inni przeczytali także: