Eksperci w dziedzinie technologii bezprzewodowych pracują już nad nową generacją komunikacji bezprzewodowej Wi-Fi – Wi-Fi 8. Na razie proces ten toczy się za zamkniętymi drzwiami. Wiadomo już jednak, że nowy standard skupi się nie na czystej szybkości przesyłania danych, a na poprawie użyteczności.
Rozwój Wi-Fi 8, obecnie znanego jako IEEE 802.11bn Ultra High Reliability, zajmie co najmniej kilka lat. Technologia bezprzewodowej sieci Wi-Fi jest w stanie ciągłego udoskonalania. Każdy etap ewolucji technologii zajmuje zwykle lata, podczas których twórcy omawiają, zatwierdzają, a następnie wdrażają nowy standard. Chociaż Wi-Fi 7 jest uważane za „aktualną wersję” Wi-Fi, standard nie został jeszcze ratyfikowany.
Nie powstrzymuje to jednak specjalistów od opracowania Wi-Fi 8. Znane są pewne szczegóły dotyczące przyszłej technologii. Dział łączności bezprzewodowej MediaTek, Filogic, nakreślił, czego można się spodziewać po Wi-Fi 8, z zastrzeżeniem, że ostateczne szczegóły nie będą znane do czasu przyjęcia ostatecznej specyfikacji standardu, co ma nastąpić około września 2028 roku.
Kluczowym aspektem, o którym należy pomyśleć w kontekście nowego standardu Wi-Fi 8, nie jest przepustowość szczytowa, ale przepustowość efektywna. Według Wi-Fi Alliance i MediaTek Stany Zjednoczone nie są główną siłą napędową ewolucji standardów bezprzewodowych. Tą potęgą są Chiny. W Państwie Środka jest ponad 650 milionów abonentów szerokopasmowego Internetu. Ponad jedna czwarta z nich ma w swoich domach łącze szerokopasmowe o przepustowości 1 Gb/s. Ogółem średnia prędkość połączenia wynosi 487,6 Mb/s. Liczba ta wzrosła o 18% w porównaniu z rokiem ubiegłym.
Teoretycznie standard 802.11bn lub Wi-Fi 8 (dokument programu Word z IEEE) ma zapewnić wystarczającą przepustowość, aby pomieścić bramę szerokopasmową zapewniającą połączenie o przepustowości wielu gigabitów na sekundę i uwzględnić zdolność sieci lokalnych do zapewnienia nawet bardziej wydajna przepustowość. Zgodnie z interpretacją EverythingRF dokumentu z 2022 r. zwanego Project Authorization Request (PAR), nowy standard powinien zapewniać minimalną łączną przepustowość na poziomie 100 Gb/s.
W 2023 roku projekt PAR został zatwierdzony. Jego grupa robocza kontynuowała rozwój. Firma MediaTek uważa, że od listopada 2024 r. Wi-Fi 8 będzie praktycznie identyczne z Wi-Fi 7 w niektórych kluczowych obszarach: nowy standard będzie zapewniał tę samą maksymalną prędkość warstwy fizycznej (PHY) wynoszącą 2880 Mb/s x 8 lub 23 Gb/s /przy . Będzie także wykorzystywał te same trzy pasma częstotliwości (2,4, 5 i 6 GHz) oraz tę samą modulację 4096 QAM z maksymalną szerokością pasma 320 MHz na kanał.
Oczywiście typowy router Wi-Fi 8 nie zapewni przepustowości 23 Gb/s. Według MediaTek rzeczywista szczytowa przepustowość w „czystym” lub laboratoryjnym środowisku będzie wynosić około 80% hipotetycznej szczytowej przepustowości nowego standardu. W normalnych warunkach liczby te będą znacznie niższe.
Mówiąc najprościej, Wi-Fi 8 powinno zapewniać mniej więcej taką samą przepustowość bezprzewodową jak Wi-Fi 7, wykorzystując te same kanały i tę samą modulację. Podobnie jak każdy wcześniejszy standard Wi-Fi, nowy Wi-Fi 8 będzie wstecznie kompatybilny ze swoimi poprzednikami. Jednak Wi-Fi 8 zmieni sposób, w jaki urządzenia klienckie, takie jak komputery stacjonarne lub urządzenia mobilne, wchodzą w interakcję z wieloma punktami dostępu. Z biegiem czasu Wi-Fi ewoluowało od komunikacji między pojedynczym laptopem a routerem za pośrednictwem jednego kanału do przełączania kanałów dla różnych klientów w różnych pasmach. Wraz z rozwojem Wi-Fi 6 dodano dedykowany kanał 6 GHz, czasami używany jako wydzielona „ścieżka powrotna” pomiędzy punktami dostępowymi w sieci domowej. Sieci mesh są teraz bardziej powszechne, dając urządzeniom domowym wiele punktów dostępu, kanałów i częstotliwości do wyboru.
Jak Wi-Fi 8 ulepszy technologię Wi-Fi
MediaTek widzi kilka możliwości poprawy koordynacji między punktami dostępu i urządzeniami w sieci Wi-Fi. Dodajmy, że mówimy konkretnie o opinii MediaTek, bo nie ma ostatecznej pewności, że propozycje te zostaną zaakceptowane i wdrożone przez całą grupę roboczą ds. rozwoju standardu Wi-Fi 8.
Skoordynowane ponowne wykorzystanie przestrzeni (Co-SR). Technologia Spatial Reuse została po raz pierwszy wdrożona w Wi-Fi 6. Wadą oryginalnej technologii była różnica w mocy transmisji pomiędzy punktem dostępowym, który „uzyskiwał dostęp” do pobliskiego urządzenia i jednocześnie współpracował z drugim punktem dostępowym na większej odległości. Jeśli pierwszy punkt dostępowy zmniejszy moc komunikacji z pobliskim urządzeniem, drugi punkt dostępowy nie będzie mógł go „usłyszeć”.
Główną przeszkodą w transmisji sygnału Wi-Fi są ściany
Co-SR Wi-Fi 8 może być ewolucją technologii ponownego wykorzystania przestrzeni. Może rozwiązać problem komunikacji między punktami dostępowymi i zapewnić koordynację między nimi, aby zapewnić wymaganą moc wyjściową transmisji sygnału. „Nasze wstępne testy pokazują, że Co-SR może zwiększyć ogólną przepustowość systemu o 15–25 procent” – mówi MediaTek.
Skoordynowane kształtowanie wiązki (Co-BF). Technika ta ma również na celu rozwiązanie dość powszechnego problemu z komunikacją Wi-Fi pomiędzy dwoma urządzeniami w domowej sieci bezprzewodowej lub w miejscach publicznych. Skoordynowane kształtowanie wiązki umożliwia punktom dostępowym komunikowanie się między sobą i określanie, które urządzenia potrzebują sygnału, a które nie, a następnie dostosowywanie transmisji w celu „odwrócenia” sygnału od urządzenia, które nie komunikuje się z siecią. „Przepustowość zapewniana przez technologię Coordyned Beamforming (Co-BF) w nowej generacji MediaTek Filogic została znacznie poprawiona, a zyski wahają się od 20 do 50 procent w sieci kratowej z jednym punktem dostępowym sterującym i jednym punktem dostępowym agenta” – mówi MediaTek.
Dynamiczna praca podkanałowa (DSO). Jak wiadomo, współczesne urządzenia komputerowe obsługują najnowszy standard bezprzewodowego przesyłania danych Wi-Fi 7. Jednak nie wszystkie zapewniają taką samą przepustowość i prędkość połączenia. Wcześniej informacja o mocy transmisji sygnału konkretnego urządzenia była przesyłana i zapisywana w routerze w celu późniejszego podziału podkanałów pomiędzy urządzeniami odbiorczymi sygnału, aby uniknąć zakłóceń. W większości przypadków nie stanowi to problemu. Jednak w sytuacji, gdy wiele urządzeń pobiera ten sam plik w tym samym czasie, np. DSO tworzy scenariusz, w którym bardziej zaawansowane urządzenia mają dostęp do szybszego podkanału, co pozwala im szybciej pobrać ten plik. Różnica między starym podejściem a DSO w Wi-Fi 8 będzie taka, że punkt dostępowy będzie mógł podejmować decyzje o alokacji podkanałów w oparciu o możliwości każdego urządzenia odbiorcy i jego żądania, a także odpowiednio kierować dane.
Typowy scenariusz korzystania z Wi-Fi: Gdy poruszasz się po domu, prędkość bezprzewodowej transmisji danych odpowiednio się zmienia
Według MediaTek, DSO może zwiększyć przepustowość danych o 80 procent w porównaniu do rozwiązań bez tej technologii.
Nowe stawki za transmisję danych. Bezprzewodowe punkty dostępowe i ich klienci działają według schematu MCS Index. Indeks określa typ modulacji RF, szybkość kodowania, odstęp ochronny i szerokość kanału. Łącznie parametry te określają teoretyczną szybkość przesyłania danych. Zasadniczo jest to tabela, która pomaga routerowi Wi-Fi określić, jaka powinna być prędkość połączenia, aby można było łączyć się i przesyłać strumieniowo dane bez błędów. Jeśli przepustowość urządzenia zmniejsza się w miarę poruszania się po domu, jest to częściowo spowodowane tym, że urządzenie i router „decydują”, z jaką szybkością połączenia urządzenie powinno przesyłać strumieniowo.
MediaTek uważa, że obecne przejście na niższe prędkości jest zbyt gwałtowne i należy wprowadzić dodatkowe gradacje, np. 16-QAM z szybkością kodowania 2/3. Jak twierdzi firma, dokładniejsza gradacja typów modulacji RF pomoże poprawić ogólną szybkość transmisji o 5 do 30 procent.
Rozwój Wi-Fi 8 zależy od tego, jak szybko nowy standard przejdzie wszystkie niezbędne procedury licencyjne. Na przykład oczekiwano, że to samo Wi-Fi 7 (802.11be) zostanie przyjęte we wrześniu tego roku, ale tak się nie stało. Ta sama konsola do gier PlayStation 5 Pro z obsługą Wi-Fi 7 nie zostanie jeszcze wysłana do Indii, ponieważ kraj ten nie zatwierdził jeszcze kanału bezprzewodowego 6 GHz, od którego zależy standard Wi-Fi 7.
Opracowywanie nowych standardów bezprzewodowych zajmuje zwykle około sześciu lat, ale producenci sprzętu rzadko chcą czekać tak długo. Jak zauważa MediaTek, produkty obsługujące Wi-Fi 7 są na rynku od końca 2023 roku, mimo że standard nie został jeszcze formalnie zatwierdzony. Dzieje się tak częściowo dlatego, że komitet IEEE odpowiedzialny za normę rzadko dokonuje większych zmian pomiędzy zatwierdzeniem projektu normy a wersją ostateczną. Jeśli chodzi o Wi-Fi 8, pierwsze urządzenia konsumenckie obsługujące tę technologię mogą pojawić się na początku 2028 roku, choć ostateczne przyjęcie standardu spodziewane jest dopiero pod koniec tego roku.
