¿Qué es Wi?

Por Neal Weinberg

Escritor colaborador, Network World |

Los nuevos estándares Wi-Fi aparecen en una sucesión tan rápida que a menudo es difícil evaluar las diferencias entre Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 y Wi-Fi 6E, todos los cuales son estándares adoptados en productos comerciales. Y ahora está Wi-Fi 7.

El proveedor chino de equipos de red H3C ha lanzado lo que dice es un enrutador Wi-Fi 7, aunque no se espera que el estándar Wi-Fi 7 esté finalizado hasta 2024.

Wi-Fi 7 o 802.11be es el próximo estándar de Wi-Fi en el que está trabajando el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos que promete velocidades de 46 Gbps, casi cinco veces más rápido que Wi-Fi 6, así como una latencia reducida. Se espera que Wi-Fi 7 (también conocido como rendimiento extremadamente alto) brinde una mayor eficiencia de espectro, mayor eficiencia energética, mejor mitigación de interferencias, mayor densidad de capacidad y mayor rentabilidad.

Justo cuando pensaba que los ingenieros de IEEE se estaban quedando sin formas de mejorar Wi-Fi, propusieron varias mejoras nuevas y combinaciones de técnicas para ofrecer no solo un impulso incremental, sino un salto significativo en el rendimiento y una reducción de la latencia.

Así es cómo.

Wi-Fi 7 duplica el tamaño máximo del canal de 160 MHz a 320 MHz, lo que duplica el rendimiento desde el principio. Wi-Fi 7 también brinda flexibilidad para que una red pueda funcionar en dos conjuntos de canales de 160 MHz o en un canal a 320 Mhz, según los requisitos de la aplicación.

Wi-Fi 7 aumenta la cantidad de flujos espaciales de ocho a 16, lo que también duplica el rendimiento. La tecnología de múltiples usuarios, múltiples entradas y múltiples salidas (MU-MIMO) divide el ancho de banda disponible en flujos separados que comparten la conexión por igual. MU-MIMO reduce la congestión asociada con múltiples puntos finales que intentan acceder a la red inalámbrica al mismo tiempo. Además, MU-MIMO admite la funcionalidad bidireccional, por lo que el enrutador puede aceptar y enviar datos al mismo tiempo. (En Wi-Fi 5, MU-MIMO estaba limitado a transmisiones de enlace descendente).

Se espera que el aumento de la modulación de amplitud cuadrática (QAM) de 1024-QAM a 4096-QAM proporcione un aumento adicional del 20 % en el rendimiento. Así pasamos de 9,6 Mbps en Wi-Fi 6 a 46 Mbps en Wi-Fi 7.

Con MLO, los dispositivos pueden transmitir y recibir simultáneamente en todas las bandas y canales disponibles (2,4 Ghz, 5 Ghz y 6 Ghz). Esto mejora el rendimiento, reduce la latencia y aumenta la confiabilidad. Los flujos de datos se pueden preasignar a canales específicos en función de los requisitos de la aplicación o del dispositivo, especialmente en entornos IoT o IIoT. O la red puede configurarse para seleccionar dinámicamente la banda de frecuencia que tiene la congestión más baja en tiempo real y enviar datos por ese canal.

En los estándares de Wi-Fi anteriores, cada punto de acceso actuaba de forma independiente en términos de aceptar solicitudes de conexión de puntos finales y mover el tráfico de un lado a otro hacia ese punto final. La operación de varios puntos de acceso crea una configuración tipo malla en la que los puntos de acceso vecinos pueden trabajar en coordinación para mejorar la utilización del espectro y los recursos. La operación Multi-AP se puede programar para que un conjunto de AP forme un subsistema en el que los cronogramas de transmisión y acceso al canal se puedan coordinar estrechamente.

Wi-Fi 7 es compatible con TSN, un estándar IEEE que ayuda a proporcionar baja latencia y mayor confiabilidad. La tecnología TSN, diseñada originalmente para reducir el almacenamiento en búfer, la latencia y la fluctuación en las redes Ethernet, utiliza la programación de tiempo para garantizar la entrega confiable de paquetes para aplicaciones en tiempo real, como IoT o IIOT.

OFDMA (acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal) permite que los puntos de acceso se comuniquen simultáneamente con múltiples clientes mediante la asignación de unidades de recursos a clientes individuales. Multi-RU aumenta la eficiencia del espectro al asegurarse de que el tráfico evite la interferencia en los canales congestionados.

La combinación de las tecnologías citadas anteriormente disminuirá la latencia para que Wi-Fi 7 pueda admitir aplicaciones en tiempo real como AR/VR e IoT. La latencia también será más determinista, lo que significa que no aumentará más allá de cierto límite, lo cual es importante en ciertas aplicaciones de automatización industrial que no pueden tolerar amplias variaciones en la latencia.

Si bien Wi-Fi 5 podría ser suficiente hoy en día para todas las aplicaciones, excepto para las que hacen un uso más intensivo del ancho de banda, se supone que las cargas de tráfico inalámbrico seguirán aumentando con el tiempo, especialmente a medida que las organizaciones adopten la transformación digital.

Los procesos comerciales que antes se realizaban manualmente se están trasladando al mundo digital, en particular a la nube. Y la cantidad de datos que se necesita mover en la red inalámbrica está aumentando exponencialmente.

La transformación digital no significa simplemente que los usuarios finales que realizaban una función específica con un documento en papel ahora realizan esa función con una réplica digital. Los procesos de negocio son cada vez más complejos e interconectados. Los datos se mueven a través de entornos de nube híbrida. Una función empresarial específica puede abarcar varias aplicaciones. Los análisis intensivos en datos se están volviendo más omnipresentes en toda la empresa. Las plataformas de colaboración de video se han convertido en la norma.

Wi-Fi 7 está diseñado para adaptarse al aumento del tráfico debido a la transformación digital, así como para admitir aplicaciones específicas que requieren latencia determinista, altos niveles de confiabilidad y calidad de servicio. Estos pueden incluir automatización industrial, vigilancia, control remoto, realidad aumentada y virtual, y aplicaciones de video. Además, Wi-Fi 7 y 5G funcionarán juntos en escenarios de computación perimetral, arquitecturas en la nube y redes inalámbricas privadas.

En ciertas situaciones específicas, Wi-Fi 7 podría reemplazar a Ethernet por cable, lo que sería realmente un cambio de juego. Por ejemplo: una oficina totalmente inalámbrica y completamente desenchufada, especialmente en entornos totalmente nuevos donde el personal de TI no tendría que tender cables en el techo o instalar cables en cada cubículo o espacio de oficina.

Si bien la velocidad teórica máxima de Wi-Fi 7 es de 46 Gbps, otras estimaciones sitúan las velocidades en el mundo real mucho más bajas, alrededor de 6 Gbps, que sigue siendo significativamente más rápida que Gigabit Ethernet.

Por supuesto, en las redes inalámbricas, el ancho de banda se comparte entre los puntos finales, mientras que Gigabit Ethernet puede entregar circuitos gigabit dedicados a cada punto final, por lo que esa es otra variable a considerar. Por otra parte, las redes inalámbricas pueden usar múltiples antenas y múltiples flujos, y Wi-Fi 7 está diseñado para permitir la interconexión de múltiples puntos de acceso, por lo que, como mínimo, el análisis de su rendimiento en el mundo real en su entorno es necesario y extremadamente complejo.

Según Alan Hsu, vicepresidente corporativo y gerente general del fabricante de chips taiwanés MediaTek, "el lanzamiento de Wi-Fi 7 marcará la primera vez que Wi-Fi puede ser un verdadero reemplazo de cable/Ethernet para aplicaciones de gran ancho de banda. "

MediaTek realizó una demostración de la tecnología Wi-Fi 7 en enero de 2022, y la compañía predijo que tendrá el envío de chips Wi-Fi 7 para el próximo año, incluso antes de que se espere que se ratifique el estándar. Otros importantes fabricantes de chips, como Qualcomm, también lideran la carga de Wi-Fi 7, con Qualcomm suministrando los chips para el enrutador Wi-Fi 7 reclamado de H3C.

Mario Morales, vicepresidente de grupo de semiconductores de IDC, dice: "Los avances de Wi-Fi 7 en ancho de canal, QAM y nuevas funciones como la operación multienlace (MLO) harán que Wi-Fi 7 sea muy atractivo para dispositivos, incluidos los teléfonos inteligentes emblemáticos , PC, dispositivos de consumo e industrias verticales como minorista e industrial".

Pero es demasiado pronto para hacer algún tipo de predicción sobre si Wi-Fi 7 realmente reemplazará a Ethernet como el estándar para la conectividad LAN empresarial. Sobre el papel, parece que Wi-Fi 7 cumple todos los requisitos cuando se trata de ancho de banda, confiabilidad y seguridad (WPA3). Pero la inercia es una fuerza poderosa y los equipos de TI pueden tener prioridades más apremiantes que cambiar Ethernet predecible y de bajo mantenimiento por Wi-Fi.

Sin embargo, hay casos de uso específicos, como IoT, automatización industrial, sucursales nuevas/oficinas grandes o escenarios minoristas/industriales, en los que Wi-Fi 7 podría proporcionar una implementación más rápida y sencilla que Ethernet.

Dado que muchos departamentos de TI ya agregaron una red inalámbrica sobre la LAN Ethernet preexistente para brindar movilidad a los empleados, Wi-Fi y Ethernet podrían coexistir en un escenario en el que Wi-Fi es la red principal y Ethernet se queda como respaldo.

Tan rápido como puede ser Wi-Fi 7 a 46 Gbps, los envíos de equipos de 400 Gigabit Ethernet (cables, conmutadores) se duplicaron en 2021, según el grupo Dell'Oro. Y la hoja de ruta de Ethernet exige velocidades de 800G o incluso 1 Terabyte para 2030. Por lo tanto, Wi-Fi puede estar compitiendo con Ethernet en la capa de acceso, pero Ethernet sigue estando firmemente instalada en los centros de datos empresariales y de hiperescala.

Dado que se espera que Wi-Fi 7 que cumpla con los estándares llegue solo tres años después de Wi-Fi 6E, las organizaciones deben observar de cerca sus ciclos de actualización para determinar su ruta de actualización: si estamos en Wi-Fi 5, ¿deberían saltamos a Wi-Fi 6, saltamos a Wi-Fi 6E, o esperamos a Wi-Fi 7? Si ya nos hemos comprometido con Wi-Fi 6, ¿deberíamos mantenerlo y solo actualizar a Wi-Fi 7 si existe una necesidad comercial crítica?

Según el análisis de IDC del mercado de WLAN empresarial para 2021, Wi-Fi 6 representó el 60 % del total de unidades enviadas, mientras que las ventas de Wi-Fi 5 representaron la mayor parte del resto, lo que implica que muchas empresas se han comprometido con Wi-Fi 6. , y muchos otros todavía están construyendo sus redes Wi-Fi 5.

Wi-Fi 7 es solo el último de una larga lista de estándares de Wi-Fi que han permitido progresivamente redes inalámbricas más rápidas, seguras y confiables. Aquí hay una breve descripción de los últimos.

Wi-Fi 5, que salió al mercado en 2014, alcanza un máximo de 3,5 Gbps y ciertamente es suficiente para redes domésticas, sucursales y muchos escenarios empresariales.

Certificado por Wi-Fi Alliance en 2019, Wi-Fi 6 ofrece una velocidad de rendimiento teórica máxima de 9,6 Gbps y está diseñado para entornos densos como estadios, centros comerciales y grandes oficinas. También se puede implementar de manera efectiva en entornos de IoT.

Wi-Fi 6E, una extensión para 2021 de Wi-Fi 6, ofrece la misma velocidad, pero aprovecha el espectro inalámbrico previamente no disponible en la banda de 6 Ghz para brindar un mejor rendimiento porque no hay interferencia de aplicaciones preexistentes que compiten por el mismo ancho de banda. 6E está diseñado para aplicaciones emergentes como realidad virtual o aumentada y video 4G/8G.

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Neal Weinberg es escritor y editor independiente sobre tecnología.

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