Η επόμενη γενιά ασύρματων επικοινωνιών και δικτύωσης

Το Wi-Fi 6 είναι το τελευταίο πρότυπο του Wi-Fi που λανσαρίστηκε επίσημα τον περασμένο Σεπτέμβριο από τη Wi-Fi Alliance, αποτελώντας την ταχύτερη ασύρματη τεχνολογία του σήμερα. Ο διεθνής οργανισμός έρχεται τώρα να επεκτείνει αυτό το πρότυπο στη μπάντα των 6GHz, παρουσιάζοντας το Wi-Fi 6E που θα αποτελεί το επόμενης γενιάς ασύρματο πρότυπο Wi-Fi. Η λειτουργία Wi-Fi στη ζώνη συχνοτήτων των 6GHz θα επιτρέψει στο Wi-Fi να συνεχίσει να προσφέρει τις θετικές εμπειρίες της ασύρματης δικτύωσης, για εφαρμογές που απαιτούν μεγαλύτερο εύρος ζώνης.

Γράφει ο Χάρης Ματθαίου

Ως βιομηχανικό πρόγραμμα πιστοποίησης που βασίζεται στο πρότυπο IEEE 802.11ax, το Wi-Fi 6 παρέχει τη χωρητικότητα, την αποδοτικότητα, την κάλυψη και τις επιδόσεις που χρειάζονται οι χρήστες σήμερα στα πιο απαιτητικά περιβάλλοντα Wi-Fi, όπως σε γήπεδα και άλλους δημόσιους χώρους, καθώς και σε εταιρικά δίκτυα που χρησιμοποιούν ευαίσθητες στο χρόνο εφαρμογές μεγάλου εύρους ζώνης. Η ζώνη των 6GHz είναι πλέον το επόμενο όριο, καθώς το Wi-Fi 6E έρχεται να βελτιώσει δραματικά την εμπειρία του ασύρματου δικτύου, ξεκλειδώνοντας το σύνολο των χαρακτηριστικών του Wi-Fi 6 για να δημιουργήσει την επόμενη γενιά ασύρματων επικοινωνιών και δικτύωσης.

Απλούστερη ονομασία των εκδόσεων του Wi-Fi

Πριν όμως επικεντρωθούμε στο Wi-Fi 6E, είναι απαραίτητο να αναφερθούμε πρώτα στην ονομασία των εκδόσεων του Wi-Fi, οι οποίες διαθέτουν πλέον μια κοινή ετικέτα που διαφοροποιείται στον αύξοντα αριθμό ανάλογα με τη γενιά που αντιπροσωπεύει.

Η Wi-Fi Alliance είναι εκείνος ο διεθνής οργανισμός που είναι υπεύθυνος για τη λήψη αποφάσεων, την ανάπτυξη και τον καθορισμό των προτύπων Wi-Fi. Καθώς οι συσκευές γίνονται πιο περίπλοκες και οι συνδέσεις στο διαδίκτυο εξελίσσονται, αλλάζει και η διαδικασία παροχής ασύρματων συνδέσεων. Αυτό σημαίνει ότι τα πρότυπα Wi-Fi, οι τεχνικές προδιαγραφές δηλαδή που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές για τη λειτουργία συνδέσεων Wi-Fi, πρέπει να ενημερώνονται περιοδικά, έτσι ώστε να μπορεί να αναπτύσσεται πάντα νέα τεχνολογία και όλα να παραμένουν συμβατά. Επίσης, η πλήρης ονομασία των προτύπων Wi-Fi προκαλεί ένα σχετικό μπέρδεμα στον μέσο χρήστη, ο οποίος προσπαθεί να καταλάβει τι σημαίνουν αυτά τα μικρά γράμματα στο τέλος καθεμιάς. Έτσι, έχοντας επίγνωση του γεγονότος αυτού, η Wi-Fi Alliance ανακοίνωσε έναν νέο τρόπο για την επισήμανση των προτύπων Wi-Fi, αναφέροντας απλώς έναν αύξοντα αριθμό για κάθε γενιά, ώστε η διάκρισή τους να γίνεται πανεύκολη. Η νέα, απλούστερη ονομασία ξεκινάει αρχικά από το Wi-Fi 6 και εφαρμόζεται αναδρομικά και για τα παλαιότερα πρότυπα. Πιο αναλυτικά, έχουμε:

802.11b (1999) = Wi-Fi 1.

802.11a (1999) = Wi-Fi 2.

802.11g (2003) = Wi-Fi 3.

802.11n (2009) = Wi-Fi 4.

802.11ac (2014) = Wi-Fi 5.

802.11ax (2020) = Wi-Fi 6.

Τι είναι το Wi-Fi 6E;

Το Wi-Fi 6 και οι προηγούμενες γενιές Wi-Fi χρησιμοποιούν επίσης ζώνες των 2,4GHz και 5GHz. Μια πιστοποιημένη Wi-Fi 6E συσκευή είναι εκείνη που θα μπορεί να λειτουργεί και στη ζώνη των 6GHz. Το φάσμα των 6GHz θα πρέπει να λειτουργεί παρόμοια με το Wi-Fi 6 στα 5GHz, αλλά θα προσφέρει επίσης και άλλα μη επικαλυπτόμενα κανάλια. Σύμφωνα με τις επιταγές της Wi-Fi Alliance, το Wi-Fi 6E θα χρησιμοποιεί 14 επιπλέον κανάλια των 80MHz και 7 επιπλέον κανάλια των 160MHz, για εφαρμογές όπως υψηλής ευκρίνειας video streaming και εικονική πραγματικότητα. Τα κανάλια αυτά δεν είναι αλληλεπικαλυπτόμενα μεταξύ τους, γεγονός που θα συμβάλει στη μείωση της συμφόρησης, ιδιαίτερα σε περιοχές όπου λειτουργούν πολλά ασύρματα δίκτυα. Οι συσκευές Wi-Fi 6E θα επωφεληθούν από τα ευρύτερα αυτά κανάλια και την πρόσθετη χωρητικότητα, για την επίτευξη μεγαλύτερης απόδοσης δικτύου και την υποστήριξη περισσότερων πελατών Wi-Fi ταυτόχρονα, ακόμη και σε πολύ πυκνά και συνωστισμένα περιβάλλοντα. Επιπλέον, οι συσκευές που θα επικοινωνούν στο φάσμα των 6GHz θα υποστηρίζουν και το Wi-Fi 6, θα μιλούν δηλαδή την ίδια γλώσσα και θα μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν τις νέες λειτουργίες του που βοηθούν στην αποσυμφόρηση. Πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι θα υπάρχει πλήρης συμβατότητα προς τα πίσω, κάτι που σημαίνει ότι οι Wi-Fi 6E συσκευές θα είναι συμβατές με το Wi-Fi 5 (802.11ac), αλλά και με τα προηγούμενα πρότυπα του Wi-Fi. Ολοκληρώνοντας με λίγα λόγια, μπορούμε να πούμε ότι το Wi-Fi 6E είναι ουσιαστικά το Wi-Fi 6 (επίσης γνωστό ως 802.11ax) στη ζώνη των 6GHz.

Καινοτομία και απόδοση σε περιβάλλον με προκλήσεις

Η πανταχού παρουσία, αλλά και η ικανότητα του Wi-Fi να συμπληρώνει άλλες ασύρματες τεχνολογίες, συμβάλλει στην εξασφάλιση της σύνδεσης κάθε χρήστη και κάθε συσκευής οπουδήποτε, πιο κοντά στην πραγματικότητα. Σήμερα, η δημοτικότητα του Wi-Fi είναι τέτοια που έχει δημιουργήσει πολύ διαφορετικές συνθήκες ασύρματης δικτύωσης, οι οποίες απαιτούν τις απαραίτητες τεχνολογικές εξελίξεις για να μπορούν να καλύπτουν τις αυξημένες ανάγκες των χρηστών. Το Wi-Fi CERTIFIED 6 προσφέρει βελτιώσεις και νέες λειτουργίες που επιτρέπουν στις συσκευές Wi-Fi να λειτουργούν αποτελεσματικά, ακόμα και στις πιο πυκνές και δυναμικές ρυθμίσεις συνδεσιμότητας.

Βασικά χαρακτηριστικά

Το Wi-Fi 6 ενσωματώνει τεχνολογία OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), που σημαίνει πολλαπλή πρόσβαση ορθογώνιας διαίρεσης συχνότητας, ομαδοποιώντας τις φέρουσες συχνότητες σε υποκανάλια, ώστε να αυξάνει την αποδοτικότητα του δικτύου και να μειώνει την καθυστέρηση, τόσο για την ανερχόμενη, όσο και για την κατερχόμενη κυκλοφορία σε περιβάλλοντα υψηλής ζήτησης.

Ενσωματώνει επίσης τεχνολογία MU-MIMO (Multi User – Multi Input Multi Output), που σημαίνει πολλαπλή είσοδος πολλαπλή έξοδος – πολλαπλών χρηστών, η οποία ενεργοποιεί την ταυτόχρονη μεταφορά και φόρτωση περισσότερων δεδομένων, επιτρέποντας στα ασύρματα σημεία πρόσβασης (Access Points) να χειρίζονται ταυτόχρονα περισσότερες συσκευές. Έτσι, η ποιότητα της σύνδεσης βελτιώνεται σημαντικά, προσφέροντας πάνω από 60% αυξημένες ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων.

Η δυνατότητα του Wi-Fi 6E να χρησιμοποιεί κανάλι από τα 160MHz, αυξάνει το εύρος ζώνης για μεγαλύτερη απόδοση με χαμηλή λανθάνουσα κατάσταση (low latency). Η μειωμένη λανθάνουσα κατάσταση σημαίνει ότι υπάρχουν μικρότεροι, ή και μηδενικοί χρόνοι καθυστερημένης αποστολής δεδομένων, κάτι που βελτιώνει τους χρόνους φόρτωσης και βοηθάει στην αποφυγή αποσυνδέσεων και άλλων ανεπιθύμητων ζητημάτων.

Χάρη στο TWT (Target Wake up Time), που σημαίνει χρόνος αφύπνισης στόχου, βελτιώνεται σημαντικά η απόδοση του δικτύου και η διάρκεια ζωής της μπαταρίας των συσκευών, συμπεριλαμβανομένων αυτών που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές IoT. Το TWT βοηθάει τη συνδεδεμένη συσκευή να προσαρμόζεται στο πότε και το πώς να “ξυπνάει” για να λαμβάνει σήματα δεδομένων που μεταδίδονται μέσω Wi-Fi, κάτι που εγγυάται μικρότερη κατανάλωση της μπαταρίας και άρα αύξηση της διάρκειας ζωής της.

Υποστηρίζει λειτουργία τετραγωνικής διαμόρφωσης κατά πλάτος 1024-QAM (Quadrature Amplitude Modulation), η οποία αυξάνει τη διακίνηση για αναδυόμενες χρήσεις που απαιτούν αυξημένο εύρος ζώνης, κωδικοποιώντας περισσότερα δεδομένα στο ίδιο φάσμα.

Υποστηρίζει επίσης λειτουργία Beamforming που παρέχει διευρυμένες δυνατότητες σχηματισμού δέσμης για τη μετάδοση υψηλότερων ποσοστών δεδομένων σε δεδομένο εύρος, κάτι που σημαίνει ότι αυξάνεται η χωρητικότητα του δικτύου και δημιουργούνται λιγότερες νεκρές ζώνες. Το Beamforming είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιεί ο οικιακός ασύρματος δρομολογητής για να εστιάσει τα σήματα σε μια συγκεκριμένη συσκευή, ειδικά αν φαίνεται ότι η συσκευή αυτή έχει προβλήματα με μια σύνδεση.

Οι πιστοποιημένες Wi-Fi 6 συσκευές παρέχουν βελτιωμένες επιδόσεις σε αναδυόμενες εφαρμογές, όπως την εικονική και την επαυξημένη πραγματικότητα που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρονική μάθηση, την τηλεπαρουσίαση και την υγειονομική περίθαλψη. Το Wi-Fi CERTIFIED 6 παρέχει επίσης σε δημόσια δίκτυα Wi-Fi περισσότερες δυνατότητες για να μπορούν να υποστηρίζουν προηγμένη συνδεσιμότητα σε στάδια και κόμβους μεταφοράς, συμπεριλαμβανομένης μιας αυξανόμενης σειράς εφαρμογών και υπηρεσιών ανάλογα με την γεωγραφική τοποθεσία.

Πότε θα είναι διαθέσιμο στην αγορά Wi-Fi 6E hardware;

Σύμφωνα με τη Wi-Fi Alliance, οι πιστοποιημένες Wi-Fi 6E συσκευές αναμένεται να κυκλοφορήσουν αμέσως μετά από την απαραίτητη έγκριση των ρυθμιστικών αρχών για την επικύρωση των 6GHz. Η βιομηχανία παραγωγής φαίνεται πως είναι ανυπόμονη για την έγκριση των ρυθμιστικών αρχών που θα επιτρέψει το Wi-Fi 6. Κατά τη διάρκεια της CES 2020 που πραγματοποιήθηκε από 7 έως 10 Ιανουαρίου στο Las Vegas Convention Center, η Broadcom ανακοίνωσε μια σειρά προϊόντων SoC (System-on-a-Chip), τα οποία θα μπορούν να προμηθεύονται οι κατασκευαστές δρομολογητών για τη δημιουργία ασύρματων σημείων πρόσβασης Wi-Fi 6E. Ωστόσο, παρά την ύπαρξη έντονου ενθουσιασμού και ενδιαφέροντος, απουσιάζει ακόμα το επίσημο χρονοδιάγραμμα για το πότε οι ρυθμιστικές αρχές θα κάνουν το φάσμα των 6GHz διαθέσιμο προς χρήση χωρίς άδεια. Το υλικό θα είναι πιθανότατα διαθέσιμο στην αγορά αμέσως μετά την απαραίτητη θέσπιση των νέων κανονισμών, χωρίς όμως να είναι σαφές πότε θα συμβεί αυτό, κάτι που σημαίνει ότι το Wi-Fi 6E δεν έχει ακόμα επίσημη ημερομηνία κυκλοφορίας.

Το Wi-Fi 6 στη ζώνη των 6GHz απαιτεί νέες συσκευές

Όπως αναφέρθηκε και προηγούμενα, οι Wi-Fi 6E συσκευές θα είναι προς τα πίσω συμβατές, τόσο με το Wi-Fi 6, όσο και με τα προηγούμενα πρότυπα Wi-Fi. Όμως, για να επωφεληθούν οι χρήστες τα πλεονεκτήματα από τα νέα αυτά κανάλια των 6GHz στο Wi-Fi 6E, θα πρέπει να χρησιμοποιούν και συσκευές που να έχουν τη συμβατότητα να τα υποστηρίζουν. Με άλλα λόγια, το Wi-Fi 6E θα χρησιμοποιείται μόνο εφόσον συνδυάζεται μια συσκευή πελάτη Wi-Fi 6E (όπως ένας φορητός υπολογιστής ή ένα smartphone) και ένα ασύρματο σημείο πρόσβασης με δυνατότητα Wi-Fi 6E. Στην πράξη δηλαδή, ακόμα κι αν ο χρήστης διαθέτει μια σειρά συσκευών Wi-Fi 6 και έναν ασύρματο δρομολογητή με δυνατότητα Wi-Fi 6E, καμία από τις συσκευές του δεν θα μπορεί να επικοινωνεί με αυτόν μέσω Wi-Fi 6E. Αντίθετα, όλες οι συσκευές θα χρησιμοποιούν το Wi-Fi 6 στα τυπικά κανάλια των 5GHz, ή 2.4GHz.

Ανακεφαλαιώνοντας

Με πολυάριθμα κανάλια των 80MHz και 160MHz στη ζώνη των 6GHz, το Wi-Fi 6E παρέχει το ταχύτερο Wi-Fi, επιτρέποντας ταυτόχρονα χαμηλής λανθάνουσας κατάστασης (low latency) ασύρματες συνδέσεις πολλαπλών Gigabit ανά δευτερόλεπτο, οι οποίες καλύπτουν όλες τις γωνίες του σπιτιού. Οι υψηλής ταχύτητας αυτές συνδέσεις, είναι απαραίτητες για την υποστήριξη των 5G υπηρεσιών και των επόμενης γενιάς εφαρμογών αυξημένης και εικονικής πραγματικότητας. Με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, τα Wi-Fi CERTIFIED 6E συνδεδεμένα laptops και smartphones λειτουργούν με αυξημένη αυτονομία μπαταρίας.

Τέλος, αν θέλουμε να δώσουμε επιγραμματικά έναν ορισμό για το Wi-Fi 6E, μπορούμε να πούμε ότι πρόκειται για μια ασύρματη τεχνολογία που συγκεντρώνει όλα τα χαρακτηριστικά του Wi-Fi 6 στη ζώνη των 6GHz, αυξάνοντας το εύρος ζώνης, την απόδοση της κυκλοφορίας του δικτύου και την αμφίδρομη ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων, ώστε να διατηρεί όλες τις συσκευές των χρηστών διασυνδεδεμένες με την ίδια ποιότητα υπηρεσιών.