У січні 2022 року компанія MediaTek провела першу демонстрацію технології Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be) у роботі. Так, поки багато користувачів тільки-тільки оцінили переваги Wi-Fi 5 (IEEE 802.11ac), а одиниці з них перейшли на Wi-Fi 6/6E (IEEE 802.11ax), інженери продовжують старанно працювати над створенням наступної версії найпопулярнішого стандарту бездротового зв’язку. Ця робота ведеться досить давно, про що ми крадькома згадували на сторінках IT Expert ще 2020 року.

Нова ітерація технології, як і завжди, дозволить передавати дані на більшій швидкості, а також уникнути надмірних побічних ефектів від перешкод та захаращеності частотних діапазонів. Як заявляють розробники, очікується, що швидкість передачі даних з використанням Wi-Fi 7 збільшиться в 2,4 рази порівняно з Wi-Fi 6. Крім того, будуть реалізовані технології, що дозволяють значно скоротити затримки (пінг) під час передачі даних, що надзвичайно важливо в іграх, VR/AR-додатках та в «Інтернеті речей», як промисловому, так і побутовому.

Подробиці

Однак не варто забувати, що гранична теоретична швидкість стандарту, максимальна швидкість передачі даних, досягнута в рамках лабораторних тестів, і реальні швидкості на обладнанні, що комерційно реалізується, для звичайних споживачів – це зовсім різні цифри, іноді відрізняються на порядок. Зокрема, MediaTek заявляв, що в рамках своїх Wi-Fi 7-тестів інженерам компанії вдалося досягти швидкості 36 Гбіт/с, тоді як стеля за ще недописаним до кінця стандартом Wi-Fi 7 складає 46 Гбіт/с, а реальні чіпи Wi-Fi 7 від Broadcom, анонсовані у квітні поточного року та призначені для використання у звичайних маршрутизаторах та точках доступу, насправді показують до 11,5 Гбіт/с. Причому 11,5 Гбіт/с підтримує лише один із п’яти представлених Broadcom чіпів, у той час як інші екземпляри способи видавати до 6,05 Гбіт/с, 5,75 Гбіт/с та 2,88 Гбіт/с. Проте всі ці чіпи – Wi-Fi 7.

Тут доречно згадати порівняння побутових і теоретичних показників швидкості на Wi-Fi 5 і Wi-Fi 6. У першому випадку особливо завзятим експериментаторам вдавалося отримати до 700-900 Мбіт/с, хоча теоретично Wi-Fi 5 при використанні восьми антен і технології MU -MIMO можуть забезпечувати суттєві (навіть у порівнянні з нещодавно представленими чіпами Wi-Fi 7) 6,77 Гбіт/с. У той же час на папері Wi-Fi 6 приписували швидкість 9-11 Гбіт/с, що насправді відповідало 1000-1200 Мбіт/с.

Але необхідно розуміти, що навіть ці швидкості були отримані у дуже специфічних, далеких від звичних для більшості умов. У реальних сценаріях використання все набагато складніше. Поки що два основні правила ринку бездротового зв’язку продовжують підтверджуватись:

1) маркетингова машина безжальна;
2) реальна швидкість передачі даних завжди менша за швидкість підключення (визначає стелю).

Дуже малоймовірно, що Wi-Fi 7 стане винятком із правил, тому краще відразу забути про позамежні десятки гігабіт із рекламних буклетів, технічних специфікацій та лабораторних стендів.

Незважаючи на це, Wi-Fi 7, швидше за все, стане кращим бездротовим стандартом для сучасних високовимогливих до швидкості передачі даних завдань: наприклад, потокове 8K-відео, розраховані на багато користувачів ігри в доповненій і віртуальній реальності, онлайн-взаємодія у відеочатах з надвисокою роздільною здатністю (4K /8K) тощо. Саме такі сценарії заявлені як основні для Wi-Fi 7.

Окремо варто відзначити використання VR/AR-технологій на промислових об’єктах у зв’язці з Інтернетом речей, де також необхідні висока пропускна здатність і швидкий відгук. Серед найбільш амбітних проектів, під які проектується Wi-Fi 7, можна назвати великомасштабні «розумні міста» та повну відмову від провідних з’єднань, проте поки що обговорення цих ідей краще залишити науковим фантастам.

Діапазони, смуги, модуляції

Отже, Wi-Fi 7, як і попередня технологія (Wi-Fi 6), здатна працювати у трьох основних діапазонах частот: 2,4 ГГц, 5 ГГц та 6 ГГц. Однак максимальна ширина смуги передачі даних у Wi-Fi 7 збільшувалася вдвічі – з 160 МГц до 320 МГц. Так як діапазони 2,4 ГГц і 5 ГГц давно перевантажені і обмежені у своїх можливостях передачі даних, то в сценаріях з підвищеними вимогами до якості бездротового зв’язку, наприклад у випадку VR-додатків, буде використовуватися діапазон частот 6 ГГц, де може поміститися відразу кілька каналів завширшки 320 МГц. Крім того, у Wi-Fi 7 буде ще більше варіантів для роботи з каналами: зокрема, це можуть бути безперервні 240 МГц, безмежні 160 МГц + 80 МГц, безперервні 320 МГц, безмежні 160 МГц + 160 МГц і т.д.

Що стосується модуляції, то у Wi-Fi 7 використовується 4096-QAM OFDM, у той час як у Wi-Fi 6 – 1024-QAM, а у Wi-Fi 5 – 256-QAM. Модуляція 4096-QAM дозволяє вміщувати 12 біт у кожному символі модуляції (одиниця передачі даних) замість 10 біт при використанні Wi-Fi 6 і 8 біт у разі Wi-Fi 5. При послідовному апгрейді з Wi-Fi 5 до Wi-Fi 7 тільки за рахунок складнішої модуляції швидкість передачі даних збільшується приблизно на 20–25% щоразу.

Крім того, у Wi-Fi 7 застосовується технологія MLO (Multi-Link Operation), за допомогою якої можна агрегувати кілька каналів у різних діапазонах, що дозволяє суттєво зменшувати затримки при передачі даних, отримуючи низький та стабільний пінг навіть за наявності суттєвих перешкод. Це критично важлива технологія в контексті використання Wi-Fi для стримінгу відео та ігор, оскільки дозволяє скоротити затримки для окремого користувача на 80%, паралельно збільшуючи пропускну здатність до 300%.

Ще одна гідна згадки – MRU (Multiple Resource Unit), що дозволяє мінімізувати затримки зв’язку відразу для безлічі користувачів в середньому на 25%. Завдяки цій технології Wi-Fi 7 надає розширені можливості та гнучкість у розподілі ресурсних одиниць (resource unit) спектру між користувачами. Тут варто відзначити, що в специфікації цієї версії Wi-Fi особливо багато уваги приділено саме ефективному управлінню спектром, грамотному використанню всіх доступних частот та взаємодії між ними. Крім того, торкається питання координації спільної роботи відразу кількох точок доступу.

Висновки

Перші пристрої з підтримкою Wi-Fi 7 для звичайних користувачів очікуються на ринку протягом 2023 року. При цьому фінальна версія стандарту сформується не раніше 2024 року. У зв’язку з чим є ризик, що перші реальні гаджети з підтримкою стандарту 802.11be навіть не маркуватимуться наклейкою Wi-Fi 7. Тому оцінити ці апарати в реальних умовах вдасться нескоро.

Попередньо сказати про Wi-Fi 7 можна лише те, що технологія буде затребувана серед користувачів, які намагаються йти в ногу з світом технологій, що швидко розвивається. Контент стає все більш «важким», а для його бездротової передачі потрібні всі більші ресурси та смуги пропускання. Тому для всіх програм, пов’язаних з віртуальними або доповненими реальностями, бажано користуватися якомога високошвидкіснішими технологіями передачі даних. Інженер-проектувальник, який малює план майбутнього заводу в окулярах віртуальної реальності за допомогою «магічних пасів», або геймер, що тікає нескінченними лабіринтами придуманих світів від настирливих монстрів, – кожен з них потребує сталого та швидкого бездротового зв’язку. Особливо в тому випадку, якщо віртуальна 3D-картинка при цьому ще й у роздільній здатності 4K/8K. Саме для бездротової передачі таких насичених потоків розробляють Wi-Fi 7. Однак вірити в маркетингові казки на 100% все ж таки не варто – розчарування може бути дуже болючим.