Wi-Fi 8: не пікова, а ефективна пропускна здатність

Не встигла отримати офіційного затвердження специфікація Wi-Fi 7, як почалася розробка стандарту наступного покоління - Wi-Fi 8.

Про те, що експерти вже приступили до такої роботи, стало відомо за інформацією від Mediatek. І нехай вас не бентежить, що планована поява фінальної версії специфікації Wi-Fi 8 - друга половина 2028 року. За вже роками сформованою практикою виробники створюють свої рішення зі значним випередженням, як, наприклад, це відбувається зараз із Wi-Fi 7.

Зауважу, стандарт Wi-Fi 8 також відомий під назвою IEEE 802.11bn Ultra High Reliability. Перші відомості про нього з'явилися ще 2022 року, коли стало відомо, що ключовим удосконаленням у Wi-Fi 8 має стати підвищення не пікової, а ефективної пропускної здатності. Поки що експерти вважають, що прийдешній стандарт має бути вельми схожим на Wi-Fi 7 за кількома ключовими характеристиками. Так максимальна швидкість на фізичному рівні (PHY) буде такою ж - 2880 Мбіт/с x 8, або 23 Гбіт/с. Також будуть використовуватися ті самі три частотні діапазони (2,4, 5 і 6 ГГц) і та сама модуляція 4096 QAM за максимальної смуги пропускання каналу 320 МГц.

Таким чином, Wi-Fi 8 має забезпечувати ту саму пропускну спроможність бездротової мережі, що і Wi-Fi 7, використовуючи ті самі канали та ту саму модуляцію. Кожен стандарт Wi-Fi також має зворотну сумісність зі своїми попередниками. Однак Wi-Fi 8 змінить те, як клієнтські пристрої, наприклад ПК або телефони, взаємодіють з декількома точками доступу.

Згодом Wi-Fi еволюціонував від зв'язку між одним ноутбуком і маршрутизатором по одному каналу. Під час перемикання каналів різні клієнти потрапляли в різні діапазони. Коли було розроблено Wi-Fi 6, було додано виділений канал 6 ГГц, який іноді використовували як «транзитну лінію» між точками доступу у вашому будинку. Зараз більш поширені комірчасті мережі, що надають клієнтському ноутбуку безліч точок доступу, каналів і частот для вибору. Наразі для роботи з декількома каналами в рамках Wi-Fi 8 запропоновано кілька нових технологій.

Скоординоване просторове повторне використання (Co-SR): цю технологію було вперше реалізовано у Wi-Fi 6 як Spatial Reuse. Проблема виникала, коли існувала різниця в потужності передавання між точкою доступу, що «розмовляє» з пристроєм, який знаходиться поруч, і одночасно спілкується з другою точкою доступу, яка перебуває на великій відстані. Якщо перша точка доступу знижувала свою потужність для зв'язку з прилеглим пристроєм, він не міг бути «почутий» точкою доступу.

За словами MediaTek, технологія Co-SR у Wi-Fi 8 є «зрілою» версією технології Spatial Reuse і розв'язує цю проблему, даючи змогу точкам доступу спілкуватися одна з одною і координувати свою потужність. «Наші попередні випробування показують, що Co-SR може збільшити загальну пропускну здатність системи на 15-25%», - кажуть у MediaTek.

Координоване формування променя (Co-BF): функція просторового занулення була запущена в 802.11ac (Wi-Fi 5), даючи змогу маршрутизатору припиняти передачу сигналів у певних напрямках. Таким чином, маршрутизатор надсилав сигнали туди, де вони були запитані, і уникав глушіння пристроїв, які не бажають спілкуватися з маршрутизатором.

Ця техніка дає змогу розв'язати досить поширену проблему в під'єднаних сім'ях або в громадських місцях, які обслуговує Wi-Fi: два пристрої, розташовані дуже близько один до одного. Координоване формування променя дає змогу точкам доступу спілкуватися одна з одною, з'ясовувати, якому пристрою потрібен сигнал, а якому - ні, і спрямовувати сигнал у бік від пристрою, що не хоче спілкуватися з мережею, відмовляючись передавати його в ділянку, в якій він розташований.

«Пропускна здатність, що забезпечується координованим формуванням променя в наступному поколінні MediaTek Filogic, значно збільшується, причому приріст становить від 20% до 50% в комірчастій мережі з однією керувальною та однією агентською точками доступу», - заявили в MediaTek.

Динамічна робота з підканалом: новітні пристрої підтримують найостанніші стандарти бездротового зв'язку, наприклад Wi-Fi 7. Але деякі пристрої також можуть мати більш потужні або поліпшені антени Wi-Fi, які забезпечують вищу пропускну здатність. Раніше ця інформація передавалася на маршрутизатор і зберігалася там.

У більшості випадків це не було б проблемою. Але в сценарії, коли кілька різних пристроїв завантажують один і той самий файл, DSO створить динамічний сценарій, за якого досконаліший пристрій отримає підканал для швидшого завантаження файлу. Різниця між старим підходом і DSO у Wi-Fi 8 полягатиме в тому, що точка доступу зможе ухвалювати рішення, «знаючи» можливості кожного пристрою і те, що він запитує, і відповідним чином направляти дані. У MediaTek вважають, що DSO може збільшити пропускну здатність на 80% порівняно з відсутністю цієї технології.

Нові швидкості передачі даних: можливо, ви не знаєте про так званий індекс MCS - схему кодування модуляції для Wi-Fi. По суті, це таблиця, що допомагає Wi-Fi маршрутизатору визначити швидкість з'єднання, щоб клієнт міг під'єднатися і передавати дані без помилок. Якщо пропускна здатність сповільнюється в міру переміщення будинком, це частково пов'язано з тим, що пристрій і маршрутизатор «вирішують», на якій швидкості з'єднання має працювати пристрій.

Проблема, на думку MediaTek, полягає в тому, що «крок» вниз до нижчих швидкостей занадто глибокий, і необхідно ввести додаткові градації, наприклад, 16-QAM із частотою кодування 2/3. Ідея полягає не в різкому зниженні та підвищенні пропускної спроможності в міру переміщення телефону або ноутбука по дому, а в більш дрібних приростах. Знову ж таки, MediaTek вважає, що тонший розподіл MCS може підвищити загальну швидкість передачі даних від 5% до 30%.

Розвиток Wi-Fi 8 залежить від того, наскільки швидко стандарт пройде через процес регулювання. Очікувалося, що стандарт Wi-Fi 7 (802.11be) буде затверджено у вересні цього року, але поки цього не сталося.

Розробка бездротових стандартів займає близько шести років, але як показала практика, виробники обладнання не чекають їх фінальної версії. Як зазначає MediaTek, продукти Wi-Fi 7 постачаються з кінця 2023 року, хоча стандарт ще не був офіційно затверджений. Частково це пояснюється тим, що комітет IEEE, який відповідає за стандарт, рідко вносить кардинальні зміни між затвердженням проєкту стандарту і його остаточним варіантом. Для Wi-Fi 8 перші продукти з'являться на початку 2028 року, хоча остаточне затвердження має відбутися до кінця цього року.

Про DCIM у забезпеченні успішної роботи ІТ-директора