RUTRONIK GmbH
Avtor: Kerstin Naser, korporativna vodja izdelkov za brezžično omrežje pri podjetju Rutronik
Wi-Fi 7 uporablja učinkovitejše frekvenčne pasove, večkanalno delovanje in širino kanala 320 MHz, kar zagotavlja višje hitrosti do 46 Gb/s, manjšo zakasnitev in večjo zanesljivost omrežja. Izboljšave zmogljivosti so še posebej koristne za aplikacije, ki zahtevajo delo v realnem času.
Wi-Fi 7 zmaguje s sedmimi funkcijami
Po izidu standardov Wi-Fi 6 in Wi-Fi 6E je združenje Wi-Fi Alliance v začetku leta predstavilo najnovejši standard IEEE 802.11be, znan tudi kot Wi-Fi 7. Standard Wi-Fi 7 ponuja še višje hitrosti prenosa podatkov in izjemno nizke zakasnitve. Ta standard tako izpolnjuje zahteve za aplikacije, kot so razširjena, navidezna in obogatena resničnost.
Medtem ko številni uporabniki še vedno uporabljajo Wi-Fi 5, sta se na trgu uveljavila tudi Wi-Fi 6 ali Wi-Fi 6E. Nekateri dobavitelji že ponujajo izdelke, združljive s standardom Wi-Fi 7. Zveza Wi-Fi Alliance predvideva, da bo do leta 2028 na trgu na voljo 2,1 milijarde naprav s podporo Wi-Fi 7. Usmerjevalniki, pametni telefoni, osebni in tablični računalniki so med prvimi napravami, ki podpirajo novi standard [1], vendar Rutronik že ponuja tudi rešitve za industrijski sektor, kot je podrobno opisano v našem katalogu Wi-Fi 7. Preglednica 1 prikazuje razvoj in razlike med standardi Wi-Fi od standarda Wi-Fi 5 do najnovejšega standarda Wi-Fi 7.
Združenje Wi-Fi Alliance opredeljuje ključne aplikacije za Wi-Fi Certified 7 kot večuporabniške AR/VR/XR, 3D usposabljanje, igranje iger, pretakanje videoposnetkov ultra visoke ločljivosti, hibridno delo, industrijski internet stvari (IIoT) in avtomobilsko industrijo [1]. Zaradi visoke zanesljivosti in hitrosti prenosa podatkov pa so izvedljive tudi zelo natančne aplikacije, kot sta telediagnostika in telekirurgija. Potrebno povečanje zmogljivosti je posledica naslednjih sedmih značilnosti [1]:
320 MHz kanalov: Na voljo v državah, ki za Wi-Fi sproščajo frekvenčni pas 6 GHz. Ultra širokopasovni kanali podvojijo trenutno najširši kanal 160 MHz za Wi-Fi 6/6E na 320 MHz, s čimer se učinkovito podvojijo tudi hitrosti prenosa podatkov za posamezne naprave.
Več-povezovalno delovanje (MLO): Pri prejšnjih standardih WLAN so usmerjevalniki za prenos podatkov izbrali en sam frekvenčni pas, frekvenčne pasove pa so preklapljali le pod določenimi pogoji. Pri Wi-Fi 7 MLO omogoča napravam, da hkrati pošiljajo in sprejemajo podatke v več frekvenčnih pasovih, kot sta 5 GHz in 6 GHz. To omogoča večjo prepustnost podatkov, manjšo zakasnitev in večjo zanesljivost.
4K QAM: Wi-Fi 7 omogoča višjo hitrost prenosa podatkov. Ta hitrost prenosa podatkov je določena s tehniko modulacije, imenovano kvadraturna amplitudna modulacija (QAM). V primerjavi s 1 024 QAM pri Wi-Fi 6/6E in le 256 QAM pri Wi-Fi 5 je pri Wi-Fi 7 mogoče prenesti 4 096 QAM (ali 4K QAM). 4K QAM zdaj omogoča do 20 odstotkov višje hitrosti prenosa podatkov (12 bitov namesto 10 bitov).
512 potrditev stisnjenega bloka: Pri Wi-Fi 7 je mogoče hkrati poslati do 512 podatkovnih paketov (MPDU – podatkovne enote protokola MAC), pri Wi-Fi 6 pa 256 podatkovnih paketov. S tem se zmanjšajo režijski stroški in poveča splošna učinkovitost.
Več enot virov (RU) za eno postajo (STA): večja prožnost pri načrtovanju virov spektra za večjo učinkovitost spektra. To je mogoče doseči, ker Wi-Fi 7 razdeli kanal na več podkanalov, znanih kot enote virov (RU). Ta postopek je podoben postopku OFDMA v omrežju Wi-Fi 6. Z delitvijo kanalov interferenčni signali vplivajo le na del kanala WLAN in ne na celoten kanal, kot je to veljalo pri prejšnjih standardih Wi-Fi. Preostali del se zato še vedno lahko uporablja za prenos podatkov.
Sprožen dostop do povezave navzgor: Optimizira dostop do povezave navzgor, kot je opredeljeno v Wi-Fi 6, da bolje obvladuje tokove, občutljive na zakasnitev, in izpolnjuje zahteve glede kakovosti storitev (QoS). Funkcija storitve razvrščanja tokov (SCS) z „razvrščanjem“ podatkov daje prednost občutljivim podatkom, kot so igre, glas in video, pred množičnim prometom.
Komunikacijske storitve za pripravljenost na izredne razmere (EPCS): Uporabnikom ponudite celovito izkušnjo storitev NSEP (nacionalna varnost in pripravljenost na izredne razmere) ter hkrati ohranite prednost in kakovost storitev (QoS) v dostopovnih omrežjih Wi-Fi. EPCS omogoča dostopnim točkam (AP), da komunicirajo s pooblaščenimi postajami, ki niso AP, z višjo prioriteto.
Aplikacije z zahtevami po realnem času imajo koristi od bistveno izboljšane latence. Za dosego teoretično največje hitrosti prenosa podatkov 46 Gb/s so potrebne postaje WLAN s 16 podatkovnimi tokovi (prostorskimi tokovi), tj. tudi s 16 antenami. V praksi to za majhne naprave, kot so mobilni telefoni, ni praktično. Za tipično domačo uporabo običajno zadostujejo usmerjevalniki z manjšim številom anten. Vsekakor pa je to smiselno za velika podjetja, pametna mesta, letališča, hotele itd. s številnimi končnimi uporabniki.
Prvi izdelki na voljo
Če želite v celoti izkoristiti zmogljivost in učinkovitost novega standarda, morajo izdelki, ki podpirajo Wi-Fi 7, izpolnjevati določene zahteve. Naprave morajo biti opremljene s čipi, združljivimi s standardom Wi-Fi 7, ki podpirajo nove funkcije in višje hitrosti. Poleg tega morajo biti izdelki sposobni uporabljati več frekvenčnih pasov hkrati, da se izboljša zmogljivost omrežja. Poleg tega je za večjo gostoto in učinkovitost prenosa podatkov potrebna podpora za 4.096 QAM. Rutronik že ponuja usmerjevalnike, glavne plošče, razširitvene kartice, industrijske module in prenosne računalnike, ki podpirajo Wi-Fi 7.
Intelova modula BE200 in BE202 v celoti podpirata prednosti novega brezžičnega standarda, predvsem nizke zakasnitve, visoko zanesljivost in visoke hitrosti: BE202 omogoča 2,4 Gb/s s tokovi 2 x 2 TX/RX, BE200 pa celo 5,8 Gb/s. Obe rešitvi podpirata tudi standard Bluetooth 5.4. Poleg tega so ti moduli predhodno certificirani po vsem svetu, kar strankam prinaša znatne prihranke pri stroških. Vendar je podpora VPRO trenutno mogoča le za BE200. Prav tako še niso na voljo različice za industrijsko temperaturno območje ali vgrajene aplikacije. Obe kartici je mogoče dobiti v obliki M.2 2230 in M.2 1216.
Silex je napovedal tudi platformo Wi-Fi 7 s SX-PCEBE. Tako kot Intelovi izdelki bo tudi vtična kartica SX-PCEBE na voljo v dveh oblikah: kot vtična kartica M.2 2230 in kot vtična kartica SMD M.2 LGA tipa 1620. Poleg Wi-Fi 7 modul podpira tudi Bluetooth 5.3, temelji na čipovju Qualcomm QCC2076 in ima temperaturno območje delovanja od -40 °C do +85 °C. Prve vzorce tega modula pričakujemo do konca leta 2024, serijska proizvodnja pa je načrtovana za prvo četrtletje leta 2025.
Poleg omenjenih rešitev z vtičnimi karticami Rutronik že ponuja celotne usmerjevalnike Wi-Fi 7 in osnovne plošče podjetja Asus ter posebne usmerjevalnike za avioniko podjetja Advantech. Čipi Wi-Fi 7 podjetja Mediatek so zdaj na voljo za strokovne razvijalce in velikoserijske projekte. Ustrezne antene Wi-Fi 7 podjetij 2J in Kyocera AVX lahko prav tako dobite pri podjetju Rutronik.
Povzetek
Tako kot Wi-Fi 6E tudi Wi-Fi 7 podpira frekvenčni pas 6 GHz, kar je prednost, saj frekvenčni pas 2,4 GHz uporabljajo tudi druge tehnologije, kot so Bluetooth, ZigBee in Thread. Vendar ne pozabite, da so zaradi višjih frekvenc krajši tudi domet. Za zagotovitev celovite razpoložljivosti omrežja WLAN bo zato morda treba povečati število dostopnih točk. Kljub povratni združljivosti standarda Wi-Fi 7 s prejšnjimi standardi morajo ne le usmerjevalniki, temveč tudi končne naprave podpirati standard Wi-Fi 7, da bi v celoti izkoristili njegove prednosti.
Referenca:
[1] Zveza Wi-Fi Alliance® predstavila Wi-Fi CERTIFIED 7™ | Wi-Fi Alliance
