Wi-Fi 7 je nadcházející standard Wi-Fi, který slibuje vyšší rychlost, nižší latenci a lepší spolehlivost než předchozí generace. V návaznosti na Wi-Fi 6E byla dokončena certifikace Wi-Fi 7, standard 802.11be byl vydán v první polovině roku 2024.
 

Co je Wi-Fi 7?

Stručně je sedmička další generací Wi-Fi, která vychází z dostupných technologií Wi-Fi 6 a 6E. Slibuje extrémně vysokou propustnost (EHT) a sníženou latenci. Odbornější odpověď je, že Wi-Fi 7 je marketingový termín pro certifikát testování kompatibility Wi-Fi Alliance, který vychází z návrhu standardu 802.11be. 
 
Abychom lépe pochopili Wi-Fi 7, podívejme se na vývoj nejnovějších standardů Wi-Fi:
 
  • Wi-Fi 6 (802.11ax, High Efficiency [HE]): Wi-Fi 6 je standard, který definoval provoz Wi-Fi ve všech třech frekvenčních pásmech (2,4, 5 a 6 GHz). Wi-Fi Alliance však certifikovala interoperabilitu pouze pro podmnožinu zařízení používajících standard 802.11ax pouze v pásmech 2,4 a 5 GHz.
  • Wi-Fi 6E (802.11ax, Extended): Několik let po představení Wi-Fi 6 regulační orgány na celém světě otevřely pásmo 6 GHz pro použití jako nelicencované spektrum, což znamená, že Wi-Fi může fungovat v pásmu 6 GHz. Wi-Fi Alliance zahájila testování interoperability zařízení používajících standard 802.11ax v pásmu 6 GHz a nazvala jej Wi-Fi 6E (E jako Extended).
  • Wi-Fi 7 (802.11be, Extremely High Throughput [EHT]): Jedná se o nejnovější standard 802.11. Navazuje na standard 802.11ax a zaměřuje se na vnitřní a venkovní provoz sítě WLAN s rychlostí pro stacionární a pěší klienty ve frekvenčních pásmech 2,4, 5 a 6 GHz.

Wi-Fi 7 přinese řadu vylepšení v oblasti protokolů, ale místo efektivity, na kterou se zaměřovaly Wi-Fi 6 a 6E, se tentokrát Wi-Fi 7 soustředí na propustnost, latenci a redundanci.
 

Co tedy přináší Wi-Fi 7 nového?

 Představte si Wi-Fi 7 jako "vylepšené" Wi-Fi 6 a 6E. V mnoha ohledech je Wi-Fi 7 z velké části stejná jako 6 a 6E. Pracuje ve stejných frekvenčních pásmech, používá o něco rychlejší modulaci a v ideálním případě umožní správné fungování OFDMA. Přesto Wi-Fi 7 slibuje vyšší rychlost, nižší latenci, lepší spolehlivost a obecně lepší výkon. A přestože je pásmo 6 GHz pro většinu uživatelů Wi-Fi stále ještě novinkou, očekáváme, že příchod Wi-Fi 7 bude motivovat širší veřejnost, k používání pásma 6 GHz.
 
Pravděpodobně největší novinkou ve Wi-Fi 7 je funkce Multi-Link Operation (MLO), která umožňuje agregaci nesousedících kanálů z libovolného dostupného frekvenčního pásma. MLO umožňuje zařízením Wi-Fi využívat více kanálů současně a dynamicky mezi nimi přepínat podle podmínek sítě. To umožňuje rychlejší a efektivnější přenos dat, zejména v zarušeném prostředí Wi-Fi, kde tradiční jednokanálový provoz může způsobit přetížení. Můžete spojit 5+6 GHz, 6+6 GHz, 5+5 GHz, nebo, pokud jste odvážní, dokonce 2,4+2,4 GHz (ale toto nedoporučujeme). 
 
Hlavní výhody MLO:
 
  • Větší rychlost, při použití většího frekvenčního rozsahu
  • Větší spolehlivost. Stanice mohou vysílat, i když část frekvence trpí rušením
  • Nižší latence. Stanice mohou vysílat na méně přetížené frekvenci namísto využití celé sady kanálů MLO
  • Rychlejší modulace
Obrázek 1: Multi-Link Operation, grafické znázornění využití pásma. Zdroj: Ruckus Networks
 
V praxi a přinejmenším v počátečních fázích životního cyklu Wi-Fi 7 očekáváme, že MLO bude těžit především z backhaulů mesh Wi-Fi systémů.
 
Zařízení kompatibilní s Wi-Fi 7 musí podporovat funkci MLO, pro to, aby dostala certifikaci pro Wi-Fi 7, ale neznamená to, že ji budou všichni klienti používat pro běžné operace. Je možné, že vliv MLO na spotřebu baterie by mohl mobilním klientským zařízením zabránit v jeho používání, ale to se v těchto počátečních dnech Wi-Fi 7 teprve uvidí. 
 
Rychlejší modulace = vyšší rychlosti
 
Dalším vylepšením, které Wi-Fi 7 přináší, je rychlejší modulace. Standard 802.11ax podporoval kvadraturní amplitudovou modulaci (QAM) 1024, ale 802.11be bude podporovat 4096-QAM. QAM je způsob, jakým se signály Wi-Fi mohou měnit a posílat tak informace, podobně jako se mění barva a jas svítilny a posílají se různé zprávy. QAM používá různé kombinace fáze (barvy) a amplitudy (jasu) rádiového signálu k zakódování různých kombinací jedniček a nul (symbolů) najednou. 1024-QAM může přenášet 10 bitů najednou, zatímco 4096-QAM může přenášet 12 bitů najednou.
 
S vyššími modulačními schématy se zvyšuje rychlost přenosu dat. Například přechod z 1024-QAM na 4096-QAM povede k přibližně 17% zvýšení rychlosti přenosu dat na úkor čtyřikrát vyšší modulace.
 
 
Obrázek 2: Graficka ilustrace QAM, zdroj: MSI

 

  • Aby bylo možné dosáhnout 1024-QAM, je nutná přímá viditelnost (LOS) a typické mobilní zařízení by se mělo nacházet ve vzdálenosti 7-11 metrů od přístupového bodu (AP). SNR musí být také v optimálních hodnotách, přibližně 35 dB nebo vyšší.
  • Předpokládáme, že pro dosažení 4096-QAM by typické mobilní zařízení muselo být vzdáleno maximálně 5-7 metrů od přístupového bodu s LOS a SNR (Signal-to-Noise Ratio) přes 40 dB. To může znít šíleně, ale není to tak dramatické, jak by se mohlo zdát.
 
V reálném světě se většina klientů v dobře navržené Wi-Fi síti s vysokou hustotou (s přístupovými body umístěnými zpravidla každých 10-12 m v otevřeném prostoru) bude stejně nacházet ve vzdálenosti 5-7 m od přístupového bodu, takže očekáváme, že většina typických klientů může využívat 4096-QAM. Ve standardu 802.11be se chystají další změny, zejména na úrovni vrstvy MAC (Medium Access Control). Těmto změnám se však v článku nebudeme věnovat. 
 
Podpora šířky kanálu 320 MHz 
 
Přestože Wi-Fi 7 slibuje několik významných změn v oblasti Wi-Fi, některé z těchto funkcí by mnozí nepovažovali za "převratné". Jednou z těchto postupných změn je podpora 320MHz šířky kanálu.
 
Ve skutečnosti však mohou kanály 320 MHz využívat pouze domácí uživatelé, a ani to se nedoporučuje, pokud "slyšíte" své sousedy. Nepředpokládáme, že by podniky používaly kanály 320 MHz kvůli nemožnosti efektivního opakovaného použití kmitočtů a potenciálně vysokému rušení na společném kanálu (CCI, Co-Channel Interference). 
 
K CCI dochází, když ve stejné oblasti pracuje více stanic Wi-Fi a přístupových bodů na stejném kanálu. Všechny tyto vysílače Wi-Fi budou soupeřit o vysílací čas a budou se snažit vysílat na jedno zařízení najednou, což zpomalí Wi-Fi pro všechny. Obecně platí, že čím vyšší je hustota a aktivita vysílacího času v síti Wi-Fi, tím větší negativní dopad může CCI mít. Naším cílem, zejména v sítích s vysokou hustotou a kapacitou, by měla být minimalizace CCI, což znamená vyhnout se používání kanálů 320 MHz. 
 
Mimo USA je k dispozici pouze jeden nepřekrývající se kanál o šířce 320 MHz a v USA jsou k dispozici tři nepřekrývající se kanály o šířce 320 MHz. Reálně budeme u takto širokých kanálů vždy trpět vysokým CCI, proto se doporučuje je v podnicích vůbec nepoužívat.
 

Jaká je tedy hlavní přednost Wi-Fi 7? 

Wi-Fi 7 má mnoho jasných výhod, ale je spravedlivé napsat, že ne všechny se dají označit za "převratné" v podnikových sítích. Jeden z přírůstků v systému Wi-Fi 7 by však mohl do této kategorie zapadat, a to je Wi-Fi 6 GHz. 
Pokud zvažujete nasazení Wi-Fi 7 případně máte Wi-Fi 6E a chcete ji optimalizovat na provoz v 6GHz pásmu, nejjednodušší cestou bude optimalizace pomocí nástroje Ekahau. Pro více informací o tomto nástroji nás neváhejte kontaktovat.
 
Další zajímavostí je, že jako referenční produkt pro testování Wi-Fi 7 byl vybrán přístupový bod Ruckus R770, který máme v našem bohatém portfoliu. Více informací naleznete např. zde: 
 

Pokud byste chtěli konzultovat možné nasazení ve Vaší síti, popřípadě probrat návrh řešení, kontaktujte produktového manažera Romana Štemberka.

 

 

Mgr. Roman Štemberk, Dis.

vedoucí obchodního oddělení ISP/ Telco
 
 

e-mail: stemberk@proficomms.cz

Telefon: +420 548 210 406 kl. 238

Mobil: +420 736 625 838

 

Ruckus Networks, Gigalight, Inteno,

Raisecom (PON),LigoWave, Microsens (Switch)