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martedì 15 febbraio 2022 di 9908 Letture
WiFi 7: cos'è, quando arriverà e perché sarà rivoluzionario

WiFi 7: cos'è, quando arriverà e perché sarà rivoluzionario

In anteprima parliamo delle principali novità di WiFi 7 alias 802.11 be. Non è ancora uno standard ma si preannuncia come in grado di migliorare significativamente le prestazioni, l'affidabilità e l'efficienza delle connessioni wireless.

Lo standard WiFi più aggiornato è, allo stato attuale, WiFi 6E che permette di superare la barriera dei 10 Gbps in modalità wireless grazie all'utilizzo delle frequenze sui 6 GHz. È la prima volta dopo 12 anni che viene autorizzato l'uso di nuove bande di frequenza accanto a quelle ad oggi adoperate (2,4 e 5 GHz).

Sono però ancora pochi i router e, soprattutto, i dispositivi client compatibili con WiFi 6E.

La società di analisi IDC prevede che entro il 2025 verranno immessi sul mercato fino a 5,2 miliardi di dispositivi WiFi 6. Una crescita come questa è figlia di molti fattori ma la tecnologia wireless ha continuato ad evolversi per soddisfare la crescente domanda. Per esempio WiFi 6 ha introdotto funzioni multi-utente per migliorare le prestazioni in aree densamente popolate mentre con il WiFi 6E si sono ampliate le potenzialità dello standard introducendo il supporto per la nuova banda a 6 GHz, per un numero maggiore di canali di più ampia dimensione al fine di assicurare contemporaneamente maggiore velocità e minore latenza.

Se WiFi 6E deve ancora "decollare", già si comincia a parlare di WiFi 7, nuova evoluzione degli standard wireless che dovrebbe permettere di fare un importante balzo in avanti. Ci vorrà tempo e non c'è alcuna fretta di guardare a WiFi 7 ma cominciamo già da oggi ad esaminare le novità del nuovo standard.

Innanzi tutto premettiamo che WiFi 7 non è ancora neppure uno standard: la Wi-Fi Alliance ha già preparato alcune bozze ma da qui all'approvazione finale molto potrebbe cambiare.

Cos'è WiFi 7 e come funzionerà

Come suggerisce il nome WiFi 7 sarà la settima generazione degli standard wireless approvati dalla Wi-Fi Alliance.

La gestione e l'ottimizzazione delle varie bande di spettro disponibili è forse ciò che differenzia WiFi 7 rispetto agli standard che tutti conosciamo.

WiFi 7 introdurrà una moltitudine di caratteristiche che possono essere utilizzate per massimizzare le prestazioni, la capacità e garantire bassa latenza a sostegno di applicazioni e servizi di prossima generazione.

WiFi 7 è il nome "colloquiale" dello standard che si chiamerà 802.11be: succederà a WiFi 6 (802.11ax) e WiFi 5 (802.11ac) e WiFi 4 (802.11n). Come nel caso degli altri standard WiFi anche WiFi 7 sarà retrocompatibile: i dispositivi wireless che non supportano WiFi 7 potranno connettersi con un router o un access point aggiornato al futuro nuovo standard.

Per godere dei benefici di WiFi 7 bisognerà ovviamente disporre di router e client che supportano pienamente lo standard.

WiFi 7 sarà l'unione di WiFi 6 e WiFi 6E: utilizzerà infatti le tre bande 2,4, 5 e 6 GHz introducendo però alcune novità davvero significative. Vediamole di seguito:

1) Nuovo canale da 320 MHz
WiFi 7 amplia ulteriormente la larghezza di canale portandola a ben 320 MHz, il doppio rispetto a WiFi 6E. Potrà essere utilizzata solo sulle frequenze dei 6 GHz e si potranno utilizzare fino a tre canali da 320 MHz.

Con WiFi 7 si potrà quindi raddoppiare la velocità per singolo flusso da 1,2 Gbps (canali a 160 MHz) a 2,4 Gbps. Un dispositivo WiFi 4x4 potrà quindi gestire fino a 9,6 Gbps in termini di larghezza di banda.

Utilizzando la nuova modulazione QAM, inoltre, grazie al raddoppio gli stream, WiFi 7 offrirà 40 Gbps solo sulla banda dei 6 GHz.

2) Modulazione 4K-QAM
La modulazione numerica di ampiezza in quadratura o in inglese quadrature amplitude modulation (QAM) permette di manipolare l'onda radio e veicolare più dati.

WiFi 6 supporta la modulazione 1024-QAM che è già un traguardo di altissimo profilo che è stato possibile raggiungere. WiFi 7 si spingerà ancora più avanti permettendo l'utilizzo della modulazione 4096-QAM.

Di conseguenza Wi-Fi 7 assicurerà velocità ed efficienza molto più elevate rispetto agli standard precedenti.

3) Multi-Link Operation (MLO)
Si tratta probabilmente di una delle caratteristiche più interessanti di WiFi 7. Multi-Link Operation (MLO) permetterà l'aggregazione delle bande WiFi: un po’ come avviene con la Link Aggregation nel networking cablato, MLO permetterà di abbinare due bande WiFi come 2,4 GHz e 5 GHz oppure 5 GHz e 6 Ghz in una singola da usare per un'unica rete wireless.

Questo schema verrà reso disponibile in due modalità liberamente selezionabili dagli utenti: una per il bilanciamento di carico, la seconda per il failover.

La prima permette di combinare la larghezza di banda ed è eccellente per coloro che vogliono ottenere la massima velocità wireless possibile.

La seconda, invece, si rivela ottima nelle configurazioni WiFi mesh: grazie al failover si potranno evitare cali di segnale o brevi disconnessioni.

Come evidenzia Qualcomm, gli access point più moderni offrono tipicamente il supporto su tre canali, uno nella banda bassa a 2,4 GHz e due nelle bande alte a 5 e 6 GHz. Questo schema sarà la norma nel caso di WiFi 7.

"La capacità multi-link di WiFi 7 offre più opzioni per un client di utilizzare questi canali. L'approccio più efficace è quello di sfruttare la maggiore capacità, le maggiori velocità di picco e la minore congestione delle bande alte. Il dispositivo potrebbe alternare l'uso delle bande", osserva Qualcomm "In questo schema il dispositivo usa la prima banda disponibile per ogni trasferimento e può scegliere una delle due bande una volta che il trasferimento precedente è stato completato. Questo approccio evita situazioni di congestione abbassando la latenza" ed è quello rappresentato nella parte superiore della figura (switching).

WiFi 7: cos'è, quando arriverà e perché sarà rivoluzionario

Fonte dell'immagine: Qualcomm.

L'opzione a più alte prestazioni è chiamata High Band Simultaneous Multi-Link (schema Aggregation in figura). Il dispositivo usa ogni banda quando diventa disponibile e può operare su entrambe simultaneamente aggregandone il throughput.

Poiché può operare simultaneamente su ogni banda, questo tipo di approccio risulterà ancora più efficace per evitare fenomeni di congestione e abbassare la latenza.

4) Multi Resource Unit o Multi-RU
I canali DFS sono canali speciali condivisi con le apparecchiature radar (ad esempio quelle meteorologiche e quelle installate negli aeroporti). Quando il dispositivo WiFi (un router o un access point) rileva un segnale radar altrui la connessione passa all'utilizzo di canali DFS alternativi e non occupati.

Multi-RU permetterà di migliorare l'efficienza delle connessioni WiFi 7 offrendo una concreta alternativa agli attuali DFS che oggi determinano brevi disconnessi nel passaggio da un canale all'altro.

5) Preamble puncturing, per ridurre l'impatto delle interferenze

Gli utenti che usano dispositivi WiFi di vecchio stampo e che occupano una piccola porzione di un canale contiguo altrimenti libero, ad esempio soli 20 o 40 MHz, sono spesso sorgenti di interferenze.

WiFi 7 usa una soluzione innovativa chiamata Preamble puncturing che si astiene dall'utilizzare le frequenze sulle quali è concentrata l'interferenza generata dal dispositivo altrui rendendo possibile l'utilizzo delle restanti porzioni del canale come mostrato in figura.

La larghezza di banda complessiva è ovviamente un po’ più ridotta a causa della rimozione di una parte dello spettro ma WiFi 7 consentirà comunque di usare ancora un canale più ampio di quello che altrimenti sarebbe disponibile.

WiFi 7: cos'è, quando arriverà e perché sarà rivoluzionario

Fonte dell'immagine: Qualcomm.

Prima che sul mercato compaiano i primi dispositivi WiFi 7 sarà comunque necessario aspettare almeno un altro anno. Alcuni router e access point WiFi 7 potrebbero iniziare a fare capolino nel corso del 2023.

WiFi 7, oltre ad elevare le prestazioni delle applicazioni che usiamo oggi, permetterà anche molte nuove esperienze. Qualcomm cita ad esempio le applicazioni più avanzate di Extended Reality (XR), che sono estremamente sensibili alla latenza, cloud gaming, social gaming e metaverso.

"Nelle reti aziendali l'intelligenza e il valore si stanno spostando verso l'edge. L'edge-cloud è una componente fondamentale della trasformazione digitale aziendale. La bassa latenza e la larghezza di banda che WiFi 7 può fornire, anche in scenari densi e ad alto traffico, diventerà vitale per molte applicazioni business-critical. Va da sé che WiFi 7 è destinato a diventare rapidamente un prerequisito per supportare casi d'uso ad alto traffico come uffici, luoghi di intrattenimento e molto altro", aggiunge Qualcomm i cui responsabili stanno lavorando a stretto contatto con tutti i membri IEEE e Wi-Fi Alliance per finalizzare le specifiche di WiFi 7.

In un altro articolo vediamo nel dettaglio il significato di bande WiFi, frequenze, canali e stream.


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