WiFi 6E - nová technologie

Technologie WiFi (wireless fidelity), nebo spíše bezdrátové připojení, změnila svět a přístup k síti. Něco, co bylo před desítkami let spojeno s ethernetovými kabely, stolním počítačem, pokročilými síťovými zařízeními nebo podobnými řešeními, je dnes díky malým modulům, bezdrátovým síťovým kartám a anténám k dispozici bez kabelů téměř v každém zařízení. S rostoucími očekáváními, počtem uživatelů a vývojem rychlosti sítě a zpracování dat se mění také technologie WiFi.

Sledování je jednoduché - zajištění nejlepší možné propustnosti s největší možnou oblastí, nejnižší latencí a interferencí a vysokou bezpečností. Tyto požadavky se s rostoucím počtem uživatelů a rostoucí hustotou sítě stávají obtížnějšími. V souladu s těmito aspiracemi byly vytvořeny nové standardy, včetně nejnovější WiFi 6, tj. IEEE 802.11ax a jeho verze na 6 GHz, WiFi 6E oznámené Wi-Fi Alliance.

Institut elektrotechnických a elektronických inženýrů (IEEE) vyvíjející síťové standardy, souběžně s Wi-Fi Alliance, implementoval práce na rozšíření standardu Wi-Fi 6 dostupného od roku 2019. Na základě těchto prací a dohod bylo možné v polovině roku 2020 získat povolení k využívání kmitočtového pásma 6 GHz (5 925 - 7125 GHz) pro aplikace Wi-Fi a první certifikace zařízení byla schválena na konci tohoto roku. Zařízení samozřejmě musí splňovat určité přenosové standardy, aby nezasahovaly do licencovaného používání tohoto pásma ze strany Fixed Satellite and Microwave Services, CARS (Cable Television Relay Service) nebo BAS (Broadcast Auxiliary Services). Důležitost technologie Wi-Fi v číslech v roce 2021 lze vidět na níže uvedené grafice vyvinuté Wi-Fi Alliance. Dokonce i nejnovější, nově zavedená technologie Wi-Fi 6E dosáhne díky svým obrovským možnostem výjimečných dosahů.

Ekonomická hodnota řešení Wi-Fi se v roce 2021 odhaduje na 3,3 bilionu USD , ročně se odhaduje na 4,2 bilionu zařízení s Wi-Fi, 2,2 bilionu ve standardu Wi-Fi 6, včetně 338 milionů Wi-Fi 6E. S více než 500 miliony veřejných přístupových bodů je téměř 63% mobilního datového provozu přenášeno na Wi-Fi. Používá se přibližně 16,4 bilionu zařízení podporujících standardy Wi-Fi a bylo dodáno celkem 37,5 bilionu zařízení.

Za posledních několik let se dynamika změn ve standardech Wi-Fi výrazně zvýšila, a tak se normalizační organizace rozhodla zjednodušit označení, aby uživatelé věděli, s čím mají co do činění. Následné standardy byly definovány jako generace, proto nejnovější, IEEE 802.11ax, má číslo 6 - Wi-Fi 6. Technologie Wi-Fi 6E, což je přenos schopností standardu z 2,4 a 5 GHz na 6 Pásmo GHz je vlastně rozšíření, Wi-Fi 6. Zařízení podporující konkrétní standard Wi-Fi budou tedy označována jako nejvyšší dostupná generace, což obvykle zajišťuje plnou zpětnou kompatibilitu.

Pro další zjednodušení byly také zavedeny vizuální značky jednotlivých generací Wi-Fi. Výrobci je mohou používat na nových produktech, díky čemuž i lidé, kteří si nejsou plně vědomi nových technologií, mohou snadno porovnávat různá zařízení z hlediska schopností Wi-Fi.

Je nemožné přiblížit možnosti technologie WiFi 6E, aniž bychom si byli vědomi předpokladů její základny - zcela nového standardu Wi-Fi 6. generace, který se na trh síťových zařízení ještě nedostal. Standard IEEE 802.11ax, který je základem pro zařízení s certifikací Wi-Fi 6, poskytuje kapacitu, účinnost, rozsah a výkon na úrovni odpovídající moderním potřebám s využitím dosud dostupných frekvencí pro standardy WiFi - 2,4 a 5 GHz. WiFi 6. generace také znamená nejvyšší standardy zabezpečení a interoperability se současnou nižší spotřebou energie, což ocení také řešení IoT, IIoT a smart house. Tato řešení pomáhají zajistit optimální provozní podmínky, pokud jde o virtuální realitu, e-learning nebo medicínu - klíčové problémy během pandemie, stejně jako komunikace ve velkých skupinách lidí, aplikace vyžadující velkou šířku pásma nebo na základě umístění uživatelů.

Mezi nejdůležitější možnosti, které určují vysoké parametry připojení ve standardu IEEE 802.11ax, tj. WiFi 6 a 6E, patří:

• OFDMA - vícenásobný přístup s ortogonálním kmitočtovým dělením , tj. Vícenásobný přístup s ortogonálním kmitočtovým dělením, který umožňuje efektivní sdílení kanálů za účelem dosažení vyšší účinnosti sítě a nižší latence,

• MU-MIMO - víceuživatelský více vstupů, více výstupů - umožňuje současný přenos velkého množství dat a manipulaci s více zařízeními prostřednictvím přístupových bodů,

• TWT - cílová doba probuzení - cílová doba probuzení umožňuje zvýšit efektivitu sítě a ušetřit energii,

• 1024-QAM - 1024 kvadraturní režim amplitudové modulace - modulační režim, který umožňuje ještě lepší využití spektra pro kódování více dat, čímž se zvyšuje propustnost,

• Přenášet tvarování paprsku - tj. Tvarování paprsku umožňuje dosáhnout ještě rychlejšího přenosu dat v daném rozsahu.

• 160 MHz široké kanály - vyšší výkon, nižší latence,

Kombinace těchto standardů s rafinovaným certifikovaným zařízením umožňuje šířku pásma až 10 Gb / s, což může udělat dojem se standardní rychlostí Wi-Fi 4 300 Mb / s nebo WiFi 5 1 Gb / s.

Zavedení přenosu Wi-Fi na nových frekvencích je motivováno mnoha způsoby a každý z nich má pravdu. Vzhledem k tomu, že používání zařízení komunikujících v souladu se standardy Wi-Fi je velmi běžné, může být hustota různých sítí v některých oblastech velmi vysoká, což může způsobit pokles jejich účinnosti. Kromě toho se šířka a počet jednotlivých kanálů na frekvencích 2,4 a 5 GHz pomalu stávají nedostatečnými, tím spíše, že ne všechny regiony světa jsou stejně dostupné.

Problém nabyl na důležitosti, když bylo nutné použít kanály o šířce 80 nebo dokonce 160 MHz, které nejsou k dispozici v pásmu 2,4 GHz, a v 5 GHz je to pouze 6 x 80 MHz, 2 x 160 MHz a bez DFS - 2 a 0. Využívání pásma 1200 MHz umožňuje rozdělení na 7 kanálů o šířce 160 MHz, 14 - 80 MHz, 29 - 40 MHz nebo až 59 - 20 MHz. To se promítá do velké kapacity, kde se problémy s přetížením rychle vyřeší. Přístupové body nekonkurují o spektrum, volí pouze dostupný bezplatný kanál. Širší kanály umožňují vyšší propustnost, což v optimálních situacích umožňuje vícegigabitové bezdrátové připojení ke koncovému uživateli. Pásmo 6 GHz má být vyhrazeno pouze pro zařízení podporující standard 802.11ax, včetně OFDMA, MU-MIMO, 1024 QAM, což umožní minimální zpoždění <1 ms.

Zařízení, které podporuje nejnovější standard Wi-Fi 6E nebo IEEE 802.11ax v pásmu 6 GHz, má zajistit plnou interoperabilitu. Jedná se o zařízení, která na základě svých prvků mohou využívat všechny možnosti předchozích generací Wi-Fi. Zařízení s certifikací Wi-Fi musí také podporovat nejvyšší bezpečnostní protokoly. V případě nejnovějšího standardu je to WPA3, které má zajistit optimální úroveň zabezpečení izolovaně od předchozích standardů. Patří mezi ně spolehlivé generování hesel, účinná ochrana před útoky nebo neustálé vyvíjení ochrany soukromí a zabezpečení v sítích Wi-Fi.

Nejnovější zařízení byla představena na lednu CES 2021. Nejedná se pouze o směrovače, ale také o mobilní zařízení nebo síťové karty, které podporují nejnovější technologie bezdrátového přenosu. První certifikovaná zařízení WiFi 6E se začala prodávat počátkem roku 2021, hned po schválení WiFi Alliance. Patří mezi ně první smartphone na světě, který podporuje WiFi 6E Samsung Galaxy S21 Ultra s čipem Broadcom BCM4389 na palubě nebo routery od společností Linksys, Asus a TP-Link. Také na polském trhu si můžete koupit zařízení, která podporují standard Wi-Fi 6E. Možnosti zařízení se mohou lišit v závislosti na oblasti světa a dostupných frekvencích. Zajišťují však výjimečně dobrou šířku pásma a parametry spojení, v mnoha případech srovnatelné s možnostmi dříve dostupnými pouze po drátě.

Uživatelé si dychtivě vybírají technologické novinky, včetně nových standardů Wi-Fi. V dnešní době je normou měnit počítačový hardware a mobilní zařízení každých několik let, takže nevyhnutelně v blízké budoucnosti bude mít technologie WiFi 6E šanci rozšířit se, zejména proto, že nabízí mnohem více než její předchůdci. Hlavní výhodou oceňovanou u zařízení, která ji podporují, bude provoz v pásmu, kde je obtížné interferovat s jinými zařízeními, a to ani ve velkých městských klastrech, nová vysoká úroveň zabezpečení sítě a také plná zpětná kompatibilita umožňující postupné představení zařízení podporujících Wi-Fi 6E.

Mnoho odborníků na vývoj sítí tvrdí, že rok 2021 bude rokem Wi-Fi 6E.