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Tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance WiFi

Durante los últimos 20 años, Wi-Fi se ha basado en sus dos únicas bandas de frecuencia, 2,4 GHz y 5 GHz, para satisfacer las crecientes demandas de la red. ABI Research muestra que el tráfico de carga de Wi-Fi aumentará un 80% en 2022. El tráfico de datos de Wi-Fi ha superado al tráfico celular y se ha convertido en el método de acceso que más contribuye al aumento del tráfico.

La tecnología WiFi, también conocida como protocolo estándar de comunicación estándar 802.11b, es uno de los estándares de la subserie que pertenece al estándar IEEE 802. Utiliza una banda de frecuencia cercana a los 2,4 GHz y puede comunicarse sin necesidad de licencia. La mayor ventaja de la tecnología WiFi es su rápida velocidad de transmisión, que puede alcanzar los 11 Mbit/s. También tiene un área de cobertura amplia y es compatible con varios dispositivos IEEE 802.11 Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS).

La tecnología WiFi es la abreviatura de Wireless Fidelity, que es lo mismo que fidelidad inalámbrica y tecnología Bluetooth, es una tecnología inalámbrica de corto alcance utilizada en oficinas y hogares. Esta tecnología utiliza un ancho de banda de aproximadamente 2,4 GHz, que actualmente no es un ancho de banda inalámbrico reconocido. Actualmente existen dos protocolos estándar de comunicación para protocolos WiFi: IEEE 802.11a e IEEE 802.11b. Esta tecnología es popular entre los fabricantes por sus propios méritos.

La tecnología WIFI es una red inalámbrica compuesta por puntos de acceso (AP) y tarjetas inalámbricas. A menudo llamado puente o punto de acceso, como puente entre las LAN tradicionales cableadas e inalámbricas, las PC con tarjetas inalámbricas instaladas pueden compartir LAN cableadas a través de AP. Incluso para los recursos WAN, el principio de funcionamiento de la tecnología WiFi es equivalente al enrutamiento de un concentrador o transmisor inalámbrico incorporado, y la tarjeta inalámbrica es el dispositivo terminal del cliente responsable de recibir las señales enviadas desde el AP.

Con el creciente número de aplicaciones de rendimiento ultraalto y baja latencia, se está investigando intensamente la séptima generación de tecnología Wi-Fi (Wi-Fi 7), también llamada IEEE 802.11be. Wi-Fi 7 tiene un rendimiento extremadamente alto y está diseñado para proporcionar conexiones inalámbricas más rápidas y eficientes para dispositivos, llevando la transmisión de datos a una nueva era de Wi-Fi 7.

La evolución de la tecnología Wi-Fi

01 802.11

Lanzamiento: 1997

Define el protocolo de acceso múltiple Carrier Sense con prevención de colisiones (CSMA/CA) y la interconexión compatible de equipos de comunicaciones de datos en redes de área local (LAN).

02 802.11b

Lanzado: 1999

Apodo: Wi-Fi 1 (Wi-Fi de primera generación)

La velocidad de datos máxima teórica de 802.11b es de 11 Mbps. Utiliza la tecnología de acceso a medios CSMA/CA estándar original. El rendimiento se mejora y el precio se reduce significativamente. 802.11b es ampliamente aceptado como protocolo LAN inalámbrico.

03 802.11a

Lanzado: 1999

Apodo: Wi-Fi 2 (Wi-Fi de segunda generación)

El estándar IEEE 802.11a utiliza el mismo protocolo central que el estándar original, pero a una frecuencia más alta (5 GHz), su velocidad de datos teórica es de 54 Mbps y otras velocidades de datos son 6 Mbps, 9 Mbps, 12 Mbps, 18 Mbps, 24 Mbps, 36Mbps y 48Mbps. Pero no es interoperable con 802.11b porque opera en una banda ISM diferente sin licencia.

04 802.11g

Fecha de estreno: 2003

Apodo: Wi-Fi 3 (Wi-Fi de tercera generación)

El rendimiento teórico de 802.11g también es de 54 Mbps. Es el sucesor de la popular especificación 802.11b y tiene un rendimiento máximo de 11 Mbps. Ambos usan la banda de 2,4 GHz, pero 802.11g usa OFDM. 802.11g es compatible con versiones anteriores y admite Clientes 802.11b y 802.11g.

05 802.11n

Fecha de lanzamiento: 2009

Apodo: Wi-Fi 4 (la cuarta generación de Wi-Fi)

802.11n es el siguiente estándar IEEE 802.11 después de 802.11a, 802.11b y 802.11g. Como complemento a la serie de estándares 802.11. 8021.11n utiliza una tecnología llamada entrada múltiple/salida múltiple (MIMO) y canales de radiofrecuencia más amplios. También proporciona un mecanismo llamado "agregación de cuadros" para reducir el tiempo entre transmisiones y es compatible con equipos 802.11b/g.

06 802.11ac

Fecha de lanzamiento: 2014

Apodo: Wi-Fi 5 (Wi-Fi de quinta generación)

Con una velocidad máxima teórica de 1300 Mbps (1,3 Gbps) - 2300 Mbps (2,3 Gbps), 802.11ac se basa en las funciones proporcionadas por 802.11n para aumentar el rendimiento, el ancho de banda y la velocidad.

07 802.11ax

Fecha de lanzamiento: 2019

Apodo: Wi-Fi 6 (Wi-Fi de sexta generación)

IEEE 802.11ax es la sexta generación de Wi-Fi, basada en las ventajas de 802.11ac. Proporciona mayor capacidad inalámbrica y confiabilidad mediante el uso de esquemas de modulación más densos, menor espaciado entre subportadoras y asignación de recursos basada en programación. 802.11ax es una tecnología de doble banda que opera en las bandas de 2,4 GHz y 5 GHz, proporcionando mejoras de velocidad incluso para las bandas más bajas y maximizando la compatibilidad con clientes 802.11a/b/g/n/ac.

08 802.11be

Fecha de lanzamiento: 2024 (por publicar)

Apodo: Wi-Fi 7 (Wi-Fi de séptima generación)

Wi-Fi 7 es la última tecnología Wi-Fi para enrutadores y módems y es cuatro veces más rápido que Wi-Fi 6. Este rendimiento masivo admite realidad virtual (VR), juegos de baja latencia y transmisión de mayor calidad. Si bien cambiará la forma en que utiliza la web, no estará completamente disponible hasta 2024. No se espera que los dispositivos Wi-Fi 7 certificados estén ampliamente disponibles en el mercado hasta 2025.

Wi-Fi 7 alcanzará velocidades de hasta 46 Gbps, lo que permitirá conectar más dispositivos a un enrutador, cada uno utilizando un rendimiento masivo y modulación de amplitud en cuadratura (QAM) para conexiones inalámbricas más eficientes.

Nodo de tiempo Wi-Fi 7

En qué se diferencia Wi-Fi 7 de Wi-Fi 6?

Wi-Fi 7 es mucho más rápido que el Wi-Fi 6 que se usa hoy en día, lo que permite transferir más datos a más dispositivos, todo sin afectar la experiencia de los demás. También podrá sincronizar estas operaciones sin problemas de almacenamiento en búfer cuando quiera ver un juego en el piso de arriba mientras su pareja reproduce una película en el estudio y los niños juegan Star Wars con auriculares de realidad virtual en el dormitorio.

El siguiente cuadro es una cronología de los diferentes estándares de Wi-Fi desde 1997, compartida por Wi-Fi Alliance:

Ventajas y características específicas de Wi-Fi 7:

①Más rápido

Es difícil imaginar que Wi-Fi 7 tenga una mejora de velocidad tan grande. Porque, en teoría, un salto cuádruple de velocidad desde una velocidad máxima de 9,6 Gbps a 46 Gbps es extremo. En segundo lugar, el actual Wi-Fi 6 es relativamente capaz de satisfacer las necesidades de transmisión actuales. Por qué se lanza una versión de tecnología inalámbrica de tan alta velocidad?

La siguiente tabla muestra la diferencia de velocidad entre Wi-Fi 6 (2019) y Wi-Fi 7 (2024). Esta velocidad adicional abrirá formas completamente nuevas de utilizar Internet. Por ejemplo, podrás probarte virtualmente un par de zapatos o usar gafas, lo que te dará una "sensación real" de probártelas, de modo que ahorrarás mucho tiempo y dinero durante el proceso de compra.

②Menor latencia

Wi-Fi 7 tiene una latencia mucho menor en comparación con Wi-Fi 6. Si bien cuadriplicar la velocidad es un gran salto, el aumento de la velocidad tiene un gran efecto dominó en la latencia, que es el retraso que se experimenta al realizar conferencias, jugar y transmitir. Según Microsoft, verá una reducción de 100 veces en la latencia general y una reducción de 15 veces en la latencia del dispositivo de realidad virtual, lo que reduce significativamente los tiempos de carga y almacenamiento en búfer.

Esta enorme caída en la latencia tiene aplicaciones prácticas de gran alcance para crear experiencias web increíblemente inmersivas. Los canales más amplios de 320 MHz de Wi-Fi 7 y la banda sin licencia de 6 GHz le brindarán experiencias de juegos, trabajo remoto, atención médica y educación en el mundo real más ricas (y con menos fallas) de las que está acostumbrado.

③Función multienlace

Aunque Wi-Fi 6 puede proporcionar servicios a múltiples dispositivos, como computadoras portátiles, teléfonos móviles y tabletas al mismo tiempo, compartir esta señal es conveniente, pero puede crear problemas de latencia. Wi-Fi 7 es obviamente mejor en este sentido. Esto se debe a que Wi-Fi 6 utiliza tecnología MU-MIMO y admite hasta cuatro dispositivos a la vez. La tecnología MU-MIMO divide una única señal en señales más pequeñas, lo que significa que varios dispositivos comparten la misma señal.

Por el contrario, Wi-Fi 7 utiliza operación multienlace, con múltiples señales para admitir múltiples dispositivos. Por lo tanto, los enrutadores Wi-Fi 7 darán prioridad a los canales no utilizados. A medida que agrega más y más dispositivos a su red, los enrutadores inalámbricos recurren a la tecnología MU-MIMO para compartir canales.

④Mayor calidad de transmisión de datos

Wi-Fi 6 se basa en 1024-QAM para utilizar señales de radio de manera más eficiente para enviar y recibir más datos. Esta arquitectura 1K QAM hace que Wi-Fi 6 sea un 25% más rápido que Wi-Fi 5. En una actualización masiva, Wi-Fi 7 utiliza 4K QAM, que es cuatro veces más rápido que Wi-Fi 6E.

Como usuario de un módem Wi-Fi 7, un QAM más alto no es un beneficio adicional para usted, sino el "por qué" detrás de las velocidades más rápidas del estándar.

Las perspectivas de desarrollo del Wi-Fi

Omdia dijo en su observación de las tendencias relacionadas en las redes privadas LTE/5G en 2023 que "en el campo de las redes privadas, 2023 será el año en el que florezca Wi-Fi 6 (en lugar de 5G)", con el 40% de las empresas eligiendo o Considerándolo: Utilice Wi-Fi para reemplazar las redes privadas, superando con creces a las redes celulares públicas. Wi-Fi 6 no reemplazará completamente al 5G, solo lo reemplazará en escenarios específicos. En la era 5G, la competencia entre Wi-Fi 6 en el campo de las redes privadas se ha vuelto obvia, y la competencia entre Wi-Fi 7 (que se espera que se lance a fines de 2024) y 6G (que se espera que se lance alrededor de 2030) continuará.

La Wi-Fi Alliance predice que en 2024, miles de millones de personas y 18 mil millones de dispositivos en todo el mundo dependerán de conexiones Wi-Fi para conectarse a Internet, y los envíos de dispositivos Wi-Fi aumentarán a 4 mil millones de unidades por año. La implementación real de Wi-Fi en todo el mundo está relacionada con la asignación de espectro de la UIT y las políticas de espectro locales.

Wi-Fi tiene dos bandas de frecuencia: 2,4 GHz y 5 GHz. Sin embargo, el espectro sin licencia en estas dos bandas de frecuencia es limitado y está saturado. Algunos países y regiones han comenzado a ampliar la banda de frecuencia Wi-Fi a 6 GHz. 6 GHz puede proporcionar un mayor ancho de banda y mayor velocidad velocidades y más capacidad. Wi-Fi 7 requiere soporte de canal continuo de 320MHz y necesita expandir urgentemente el rango de banda de frecuencia. Sin embargo, los países tienen diferentes actitudes sobre si se debe utilizar la banda de frecuencia de 6 GHz como banda de frecuencia sin licencia para permitir el acceso a Wi-Fi. Estados Unidos, Canadá, Corea del Sur y otros lugares han puesto claramente a disposición toda la banda de frecuencia de 6 GHz para uso Wi-Fi; la Unión Europea, Rusia y otros lugares han utilizado la banda de frecuencia de 6 GHz en segmentos; China, Asia y partes de África. aún no han dejado claras sus políticas de asignación de 6GHz.

Actualmente, mi país es líder mundial en el desarrollo de 5G. El desarrollo de 5G y 6G también busca más soporte de recursos de espectro. Los recursos de espectro son escasos. No está claro si Wi-Fi 7 puede obtener soporte de banda de 6GHz para aplicaciones nacionales a gran escala. uso comercial en el futuro. Por lo tanto, es necesario lidiar bien con Wi-Fi. -La relación sinérgica entre Fi 7 y 5G/6G es particularmente importante.