WiFi 6E – знаете ли всичко, което трябва да знаете?
Петр Куделка, старши инженер по продажбите в Zyxel, следи най-новите тенденции в мрежовите технологии и проектира мрежова архитектура за предприятия и организации.
Какви според вас са основните предимства на стандарта Wi-Fi 6E?
Отварянето на освободената от лиценз честотна лента 6 GHz е също толкова революционна стъпка, колкото и освобождаването на честотната лента 5 GHz за общо ползване преди няколко години. Макар че в Европа честотната лента 6 GHz е достъпна на по-малко от 50 % в сравнение със САЩ, тя осигурява значително допълнително честотно пространство за предаване на данни. Честотната лента 2,4 GHz е претоварена от големия брой мрежи, а честотната лента 5 GHz започва да изпитва същия проблем, но честотната лента 6 GHz все още е свободна. Можем да се радваме на тази ситуация известно време. Тъй като честотната лента 6 GHz може да съществува съвместно с тази 5 GHz, ще остане повече пространство за едновременно предаване на данни без взаимни смущения.
Казано по-просто, това е все едно да добавите десет магистрални ленти към съществуващите четири. Въпреки че трябва да си купите нов автомобил, за да използвате тези нови десет ленти, увеличението е толкова голямо по отношение на капацитета, необходим сега и в бъдеще, че инвестицията определено си заслужава. Другите предимства на Wi-Fi 6E са предимно технически.
Предаването в честотната лента 6 GHz е със значително по-малък обхват – какво е необходимото увеличение на гъстотата на точките за достъп в сравнение с предишните стандарти Wi-Fi 5 и Wi-Fi 6?
За да разберем по-добре аналогията с новата честотна лента 6 GHz, трябва да се върнем към лентите 2,4 GHz и 5 GHz. Тъй като честотният диапазон на 2,4 GHz е много малък, може да се каже, че сигналът винаги се държи по един и същи начин в тази лента. Затихването, препятствията и други физични явления играят най-голяма роля тук, въпреки че от трите честотни ленти, използвани за Wi-Fi, тази лента е най-малко податлива на тях. Затихването, основано на логаритмични, а не на линейни изчисления, е важен критерий. Така че премахването на 3 dB намалява затихването наполовина, а добавянето на 3 dB удвоява затихването.
Казано по-просто, качеството на предаване в честотната лента 2,4 GHz е X на разстояние 1 метър от предавателя, докато качеството на предаване в честотната лента 5 GHz е X-7 dB на същото място, т.е. около една четвърт. И тъй като -6 dB е половината от половината, честотната лента 6 GHz осигурява още един dB по-малко на същото място, което е X-8 dB.
Спектърът, който е на разположение в честотната лента 5 GHz, е приблизително шест пъти по-голям от този в честотната лента 2,4 GHz, поради което поведението и затихването на честотите в началото и края на спектъра не могат да бъдат напълно пренебрегнати. Въпреки това става дума за малко число - малко по-малко от 1 dB. Честотната ширина на европейския 6 GHz обхват е подобна на тази на 5 GHz обхвата, което означава, че затихването също ще се различава с около 1 dB между най-ниската и най-високата честота.
Нека сега сравним честотните ленти 5 GHz и 6 GHz. Тези две честоти са сходни по поведение и са далеч от честотата 2,4 GHz, която се държи по съвсем различен начин. Разликата между първия и последния канал на двете честоти 5 GHz и 6 GHz е около 1 dB, което прави разликата между най-високия канал на честотната лента 5 GHz и най-ниския канал на честотната лента 6 GHz пренебрежимо малка. Ако изберем каналите в противоположните краища на двете честотни ленти, разликата в затихването може да достигне до 2 dB. Една обикновена интериорна врата води до затихване от около 3 dB, така че можем да видим, че тук има разлика, но не голяма.
Проблем може да възникне, ако някой проектира мрежа на самия предел на техническата използваемост и не предвиди никакъв резерв. Ако обаче мрежата е проектирана с оглед на капацитета и доброто припокриване на сигналите, няма да забележите никаква разлика при преминаването от 5 GHz към 6 GHz. Например, преминаването към 6 GHz може да представлява проблем на места като големи складове, където сигналът в 5 GHz честотната лента е на самия предел на използваемост. Но е малко вероятно офисите и домакинствата да усетят влошаване на Wi-Fi покритието си.
Възприемането на нов стандарт за безжични мрежи включва модернизиране не само на мрежовото оборудване, но и на крайните устройства. Готови ли са техните производители за Wi-Fi 6E?
Големите производители на безжични карти за мрежово оборудване вече предлагат продукти, поддържащи честотната лента 6 GHz, но всичко зависи от цената. Дори малко увеличение на цената на по-евтините продукти като мобилни телефони, таблети или лаптопи ще забави пускането на най-новите технологии. Но ако закупите продукт от по-висок клас, може да се предположи, че той вече ще поддържа новата честота. Например продажната цена на мрежовите адаптери Intel AX200 и Intel AX210 е съответно 357 CZK и 473 CZK, което представлява разлика от 32 % или само 116 CZK в абсолютни стойности. Но при милиони бройки разликата става наистина голяма.
Можете ли да сравните ползите от внедряването на Wi-Fi 6E и 5G мрежи в индустриална среда? Коя технология е по-подходяща за какви цели?
Макар че всяка от тези технологии е специализирана в нещо малко по-различно, техните характеристики се припокриват до известна степен. Основната разлика между тези две технологии е в целта на внедряването им. По-специално, Wi-Fi 6E се фокусира върху по-малък обхват на сигнала, но огромна скорост на предаване на данни в локалната мрежа. Това е от съществено значение в случаите, когато местната гигабитова мрежа вече не е достатъчна и се налага надграждане до многогигабитови скорости за стрийминг на 8K видеоклипове от устройство за съхранение, за прехвърляне на огромни количества данни и т.н.
Мрежата 5G осигурява по-ниска скорост на предаване на данни, обикновено от 500 Mbps до 1 Gbps или дори по-малко, в зависимост от оператора. От друга страна, нейният сигнал има широк обхват, покриващ голяма зона около предавателя, както и огромен капацитет за свързани клиенти, въпреки че това е така, защото не се очаква устройствата от областта на интернет на нещата, като например сензори, да генерират голям трафик на данни.
Повечето предприятия и организации все още не са преминали към предишния стандарт Wi-Fi 6. Бихте ли ги посъветвали да изчакат и да преминат направо към Wi-Fi 6E?
Производителите на електроника ще започнат да използват нови чипове в своите продукти, тъй като производителите на чипове постепенно ще се откажат от по-старите технологии. Жизненият цикъл на безжичните продукти е няколко години, като в момента пускането на новия стандарт Wi-Fi 7 е планирано за края на 2024 г. Точките за достъп и клиентите на Wi-Fi 7 ще се появят по рафтовете едва много по-късно.
Предоставянето на честотната лента 6 GHz е огромна стъпка за постигане на по-висока скорост на предаване на данни, разпределяне на трафика, генериран от свързаните клиенти, и свързване на повече клиенти. Така че, ако обмисляте внедряването на нова Wi-Fi мрежа точно сега, точките за достъп Wi-Fi 6E определено си заслужават инвестицията. Ако става въпрос за малка мрежа на места като пенсионерски дом, където скоростта и другите предимства не са толкова важни, жизненият цикъл на съществуващите точки за достъп със сигурност ще бъде дори по-дълъг, отколкото в голям хотел с конферентни зали или на други места, където от безжичната мрежа се изисква да обработва огромен трафик на данни.
Какво според вас ще бъде следващото развитие на Wi-Fi технологиите? Възможно ли е да се продължи увеличаването на пропускателната способност на безжичните мрежи или развитието се фокусира върху нещо друго?
Ограничената скорост на предаване на металните мрежи играе роля тук: вместо просто да заменяме точките за достъп, трябва да се справим и с проблема с капацитета на предаване, като преминем към многогигабитови комутатори. Стандартът Wi-Fi 6 въвежда значителна технологична промяна както по отношение на скоростта, така и по отношение на технологията на предаване, като прави по-бързи и двете първоначални ленти 2,4 и 5 GHz. Разделянето на честотната лента на подканали увеличи капацитета на свързаните и обслужваните клиенти. На първо място, новите стандарти донесоха по-голяма ефективност и по-добри възможности за предаване.
По-висока скорост може да се постигне по два начина – по-голяма честотна лента и по-добра модулация. И двата начина обаче имат своите капани. Wi-Fi 7 трябва да поддържа честотен обхват до 320 MHz, което е цялата "европейска" честотна лента 5 или 6 GHz днес, т.е. един предавател без смущения на място. Поставянето на друг предавател в канала 320 MHz не е възможно без смущения. По-добрата модулация изисква сигнал без смущения с много високо качество, което означава много малко разстояние между клиента и точката за достъп. Това води до по-ниска производителност на точката за достъп и по-късо разстояние от клиента. Това са сериозни ограничения, затова смятам, че отварянето на честотната лента 6 GHz за безжични предавания ще бъде най-значителната стъпка, която ще повлияе на развитието на Wi-Fi за доста дълго време.