Intel® Wi-Fi 6 — zupełnie nowy poziom wydajności Wi-Fi

Eric McLaughlin, wiceprezes Client Computing Group, dyrektor generalny Wireless Solutions Group.

Wi-Fi 6: droga do niezrównanej łączności

  • Wi-Fi 6 to najważniejszy krok rozwojowy w zakresie łączności od ponad dekady, zapewniający kluczowe rozwiązanie, które sprosta rosnącemu zapotrzebowaniu na większą ilość danych i większą przepustowość na wielu urządzeniach. Niedawno odbyła się premiera i rozpoczęto dostawy Wi-Fi 6E, które znajduje się w komputerach naszych partnerów.

  • Wireless Solutions Group firmy Intel pracuje nad maksymalizacją zalet technologii Wi-Fi 6 poprzez wprowadzanie innowacji w laptopach i współpracę z szerszym ekosystemem na potrzeby udoskonalonych, kompleksowych doświadczeń.

  • Wraz z 5G, Wi-Fi 6 otwiera nową erę niezrównanej łączności dla ludzi, rodzin, pracowników, firm, społeczeństw i gospodarek.

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

Nauczyliśmy się akceptować pewne codzienne kompromisy związane z łącznością. Znosiliśmy połączenia wideo z opóźnieniami, wolne pobieranie danych oraz ciągłą walkę o większe prędkości. To frustrujące, ale znajdujemy sposoby obchodzenia takich problemów. Zmniejszamy jakość wideo, czekamy, aż streamowanie się zbuforuje i koordynujemy harmonogram rodziny, aby uniknąć przeciążania Wi-Fi. Akceptujemy te niedogodności jako nieuniknione.

Jednak da się ich uniknąć. To są problemy techniczne, a my tworzymy rozwiązania techniczne.

Misja firmy Intel polega na tworzeniu technologii, która umożliwia doświadczenia najbardziej istotne i z optymizmem patrzymy w przyszłość. Ponieważ Wi-Fi 6 jest już gotowe, dając nam narzędzia zapewniające niezrównaną łączność, bez żadnych kompromisów.

Wyzwanie: dane, obciążenia i zagęszczenie

Głównym źródłem dzisiejszego wyzwania jest niedopasowanie pomiędzy naszymi życiem, coraz bardziej wymagającym łączności, a naszą przestarzałą architekturą Wi-Fi.

Przez lata ludzie i firmy stale zwiększały zapotrzebowanie na dane i łączność bezprzewodową na większej ilości urządzeń. Obecnie pracujemy i uczymy się zdalnie, gramy w sieci, streamujemy filmy w jakości ultra-HD, wykonujemy połączenia wideo i nie tylko, a to wszystko jednocześnie, na tych samych zatłoczonych lub „gęstych” sieciach Wi-Fi. COVID-19 dodatkowo przyspieszył ten trend, z globalnym zwiększeniem ruchu w sieci o 38% na początku 2020 r. i zwiększeniem o 80% ruchu związanego z filmami, technologiami społecznościowymi i graniem1.

Aby uzyskać więcej informacji na temat rozwiązania Intel® do obsługi łączności, odwiedź tę stronę.

Wraz z rosnącą liczbą użytkowników Internetu potrzebujemy szybszej, niezawodnej sieci Wi-Fi z mniejszymi opóźnieniami, aby sprostać ich potrzebom — teraz i w przyszłości. Według szacunków do 2023 r. z sieci korzystać będzie 5,3 miliarda osób na świecie2, natomiast w tym roku ponad 60% mobilnego ruchu sieciowego będzie odbywać się przez Wi-Fi.3 Oznacza to, że Wi-Fi będzie odpowiadać wówczas za wkład do światowej gospodarki na poziomie ok. 3,5 biliona dolarów. Ta kwota jest większa niż PKB Wielkiej Brytanii.4 5

Jednak wciąż bazujemy na Wi-Fi 5 (802.11ac), które weszło na rynek w 2013 r. i wykorzystuje taką samą architekturę, jak Wi-Fi 4 (802.11n) z 2007 r. Nie tylko technologia jest przestarzała. Liczba połączonych urządzeń także znacząco wzrosła. W 2022 r. 51% ruchu IP ma pochodzić z urządzeń Wi-Fi, przez które przesyłanych będzie wówczas 59% danych mobilnych.6

Przenieśliśmy nasze życie i pracę do świata internetowego, ale większość infrastruktury Wi-Fi nie nadążyła za nami. W rezultacie ludzie i firmy zmagają się z niskimi prędkościami, niespójną wydajnością i dużymi opóźnieniami — znanymi kompromisami w zakresie łączności bezprzewodowej.

Nasza wizja Wi-Fi 6

Mamy potężne narzędzie do sprostania takim wyzwaniom. Jest to Wi-Fi 6 — największy krok rozwojowy w łączności bezprzewodowej w ciągu ostatniej dekady.

Firma Intel pracuje nad maksymalizacją zalet technologii Wi-Fi 6, co rozwiązuje kilka podstawowych problemów. Pozwala podzielić sieć Wi-Fi na wiele mniejszych segmentów i wykorzystywać harmonogram danych i czasu w celu lepszego zarządzania wieloma różnymi urządzeniami. Ponadto może pakować 20% więcej danych w strumienie. Zapewnia to do 4 razy większą pojemność i większą niezawodność w gęstych sieciach7, do 75% mniejsze opóźnienie dla krótszego czasu reakcji8 i prawie 40% większe prędkości9.

Aby jak najlepiej wykorzystać możliwości Wi-Fi 6, potrzebujemy odpowiednich innowacji i współpracy:

  • Innowacyjne rozwiązania na brzegu sieci. Nie wszystkie produkty Wi-Fi 6 są takie same. Firma Intel opracowała technologię Wi-Fi 6 (Gig+), która obejmuje obsługę w zakresie opcjonalnych, większych kanałów o częstotliwości 160 MHz i umożliwia osiągnięcie prędkości Wi-Fi na poziomie 1680 Mb/s. To dwa szybciej niż 840 Mb/s. w przypadku standardowej sieci 2x2 Wi-Fi 6 80 MHz oraz prawie 3 razy szybciej niż 600 Mb/s. w przypadku standardowej sieci 2X2 AC 80 MHz10. Produkty Intel® Wi-Fi 6 (Gig+) wraz z routerami i punktami dostępu o podobnych właściwościach umożliwiają także wyłączenie „hałasu” sygnałów z innych pobliskich urządzeń i sieci, zwiększając niezawodność i poprawiając wydajność w gęstych środowiskach.
  • Optymalizacja sieci. Pakiet technologii Intel® do laptopów i urządzeń IoT umożliwia optymalizację wydajności w sieciach, które mają wiele różnych punktów dostępu i urządzeń Wi-Fi, takich jak biura. Przykładowo firmom korzystającym z platformy Intel vPro® stworzonej specjalnie dla firm, możemy zaoferować zabezpieczenia bezprzewodowe nowej generacji WPA3 z uproszczonymi hasłami i silniejszym szyfrowaniem, większe prędkości aplikacji do dzielenia się plikami i aplikacji opartych na chmurze, a także ogólną poprawę w zakresie skalowalności, niezawodności, bezpieczeństwa i wydajności.
  • Tworzenie ekosystemu partnerstw i określanie standardów. Firma Intel współpracuje z partnerami OEM w celu optymalizacji technologii Wi-Fi 6 na laptopach i urządzeniach IoT oraz pracuje z szerszym ekosystemem, aby rozwiązywać problemy na poziomie systemów. Współpracujemy z firmami zajmującymi się oprogramowaniem, sprzedawcami sprzętu oraz organizacjami normalizacyjnymi i regulacyjnymi, takimi jak FCC, IEEE, Wi-Fi Alliance i Wireless Broadband Alliance w celu opracowywania standardów i zapewniania współpracy komponentów.

Patrząc w przyszłość: Wi-Fi 6E i 5G

„[6 GHz] to jedyna w swoim pokoleniu szansa na zaspokojenie rosnącego zapotrzebowania na pojemność Wi-Fi, a nawet przesunięcie granic tego, co konsumenci uważają za możliwe w przypadku aplikacji i usług”.

- Prezes FCC, Ajit Pai, kwiecień 2020 r.

Firma Intel planuje również dokonanie ulepszeń w przyszłości. Mają one zwiększyć zalety technologii Wi-Fi 6, takie jak Wi-Fi 6E. Wi-Fi 6E, które zostanie włączone do platform Intel® na początku 2021 r., wykorzysta przełomową decyzję FCC, która otwiera nowe, czyste pasmo 6 GHz na potrzeby nielicencjonowanego użytkowania w USA. Jest to element szerszej, ogólnoświatowej tendencji, ponieważ kraje takie jak Wielka Brytania i Korea Południowa wprowadzają podobne zmiany. Tam, gdzie dziś jesteśmy ograniczeni do pasm 2,4 GHz i 5 GHz, dodanie trzeciego pasma o częstotliwości 6 GHz zmniejszy zatory sieciowe i zwiększy ogólną pojemność sieci Wi-Fi.

W USA pasmo 6 GHz zwiększy ponad dwukrotnie istniejące spectrum Wi-Fi, z wieloma kanałami 160 MHz i pasmo to będzie dostępne tylko dla nowych produktów Wi-Fi 6E. 6 GHz Wi-Fi 6E, nieobciążone starszymi urządzeniami i sieciami Wi-Fi, umożliwi osiągnięcie szybkości gigabitowych i niezwykle małych opóźnień Wi-Fi.

Rozwiązania SW firmy Rivet opierają się na najlepszych w branży produktach Wi-Fi, umożliwiając QoS, zaawansowany i zautomatyzowany wybór punktu dostępu oraz inne funkcje zaprojektowane w celu przewidywania i unikania typowych problemów sieciowych w domach, biurach i innych miejscach, w których używane są komputery. Cieszymy się, że możemy dodać te możliwości do platformy Intel® Evo™, produktów Intel vPro®, gier i innych segmentów w 2021 r.

Wreszcie, firma Intel przygotowuje się również na współdziałanie sieci Wi-Fi i 5G. Chociaż 5G zyskało większą uwagę ze strony prasy i mediów, nasze przyszłe potrzeby łączności będą wymagały bezproblemowej pracy w obu rozwiązaniach.

Razem te technologie mogą otworzyć kolejny rozdział łączności. Dzięki właściwym innowacjom usprawnią nasze codzienne życie, zapewnią płynne działanie firmom oraz wzmocnią fundamenty naszego wirtualnego świata.

Informacje o produktach i wydajności

1

Rewolucja Wi-Fi 6 - prezentacja.

6

Urządzenia Wi-Fi 2007 ~700 Mu: ABI 2Q2019 Technologia łączności bezprzewodowej Segmentacja rynków adresowalnych (MD-WCMT-179) Tabela 30. Urządzenia obsługujące Wi-Fi , przesyłki rocznie i łącznie, światowe rynki. Przewidywania: od 2000 r. do 2024 r. (693Mu).

Urządzenia Wi-Fi 2019 ~9.8 Bu: ABI 2Q2019 Technologia łączności bezprzewodowej Segmentacja rynków adresowalnych (MD-WCMT-179) Tabela 30. Urządzenia obsługujące Wi-Fi, przesyłki rocznie i łącznie, światowe rynki. Przewidywania: od 2000 r. do 2024 r. (9,833Mu).

Globalny ruch IP 2007 ~81 MTB: czerwiec 2016 r. Indeks Visual Networking (VNI) firmy Cisco — przewidywania i metodologia, 2007–2012 r. Tabela 1. Globalny ruch IP 2006–2012 (6,577 PB/miesiąc = 80,818,176 TB/rok).

Globalny ruch IP 2019 ~2,5 BTB: luty 2019 r. Indeks Visual Networking (VNI) firmy Cisco: przewidywania i trendy, 2017–2022 r. Raport. Rysunek 1. VNI firmy Cisco przewiduje, że do 2022 r. ruch IP wyniesie 396 EB miesięcznie (2019 r. 201 EB/miesiąc = 2,469,888,000 TB/rok).

Globalny ruch treści wideo 2007 ~35 MTB: czerwiec 2008 r. Indeks Visual Networking (VNI) firmy Cisco — przewidywania i metodologia, 2007–2012 r. Tabela 3. Globalny ruch konsumencki w Internecie 2006–2012 (wideo = 25 + 647 + 99) + strona 6. Wideo w sieci typu „każdy z każdym” = 65% P2P = (0,65 * 1747 = 1136) + Tabela 11. Globalny ruch IP konsumentów poza Internetem 2006–2012 (965 PB/miesiąc) = 2,869 PB/miesiąc w porównaniu z Tabelą 1. Globalny ruch IP 2006–2012 Całkowity ruch IP = 6,577 PB/miesiąc = 44% i 35,248,742 TB/rok.

Globalny ruch treści wideo 2019 ~1,8 BTB: luty 2019 r. Indeks Visual Networking (VNI) firmy Cisco: przewidywania i trendy, 2017–2022 r. Raport. Rysunek 13. Globalny ruch IP według kategorii aplikacji, część treści wideo 2019 = 150 EB/miesiąc = 1843200 TB/rok.

Niemal 3 razy szybszy standard 13.802.11AC: standard 802.11ac 2x2 80 MHz zapewnia maksymalną teoretyczną szybkość transmisji danych 867 Mb/s, około 3 razy (2,9 razy) większą niż standardowa sieć 802.11agn 2x2 40 MHz (30 Mb/s), (zgodnie ze specyfikacjami standardu bezprzewodowego IEEE 802.11) i wymaga zastosowania podobnie skonfigurowanych routerów sieci bezprzewodowej 802.11ac.

7

Czterokrotnie większa pojemność/skalowalność: to stwierdzenie opiera się na porównaniu całkowitej przepustowości i sieci 802.11ax i sieci 802.11ac o podobnych wielkościach. Specyfikacja IEEE 802.11-14/0165r1 802.11AX: ta poprawka definiuje znormalizowane modyfikacje warstw fizycznych (PHY) standardu IEEE 802.11 oraz warstwy MAC (Medium Access Control) standardu IEEE 802.11, które umożliwiają co najmniej jeden tryb pracy z możliwością obsługi co najmniej czterokrotnie wyższej średniej przepustowości na stację (mierzonej w punkcie dostępu do usługi danych MAC) w przypadku wdrożenia o dużej gęstości, przy jednoczesnym utrzymaniu lub zwiększeniu wydajności zasilania na stację. Więcej informacji znajdziesz na stronie: https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/14/11-14-0165-01-0hew-802-11-hew-sg-proposed-par.docx.

8

Stwierdzenie „Opóźnienia niższe o nawet 75%” opiera się na symulacji firmy Intel (79%) w standardzie 802.11ax z zastosowaniem i bez zastosowania metody transmisji OFDMA przy użyciu dziewięciu klientów. Średnie opóźnienie bez OFDMA wynosi 36 ms, a średnie opóźnienie z OFDMA tylko 7,6 ms. Aby uzyskać niższe opóźnienie transmisji, router 802.11ax (Wi-Fi 6) i wszystkie urządzenia klienckie muszą obsługiwać OFDMA.

9

Prawie o 40% większa maksymalna przepustowość transferu danych: stwierdzenia na temat technologii Intel® Wireless-AX oparto na porównaniu (39%) maksymalnego teoretycznego transferu danych w  dwóch kanałach przestrzennych standardu 802.11ax 80 MHz (1201 Mb/s) oraz w dwóch kanałach przestrzennych standardu 802.11ac 80 MHz (867 Mb/s) w rozwiązaniach Wi-Fi, zgodnie z dokumentacją specyfikacji bezprzewodowego standardu IEEE 802.11ax draft 2.0 oraz IEEE 802.11. Osiągnięcie takiej wydajności wymaga wykorzystania podobnie skonfigurowanych routerów sieci bezprzewodowej 802.11ax.

10

W oparciu o teoretyczne parametry maksymalne oferowane przez implementacje protokołu 2x2 802.11n z 2 kanałami przestrzennymi. Rzeczywista przepustowość łącza bezprzewodowego i zasięg zależą od systemu operacyjnego oraz konfiguracji używanego sprzętu i oprogramowania. Szczegółowe dane można sprawdzić u producenta swojego komputera.