I nuovi standard Wi-Fi compaiono in una successione così rapida che spesso è difficile valutare le differenze tra Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 e Wi-Fi 6E, tutti standard adottati nei prodotti commerciali. E ora c’è il Wi-Fi 7. Il fornitore cinese di apparecchiature di rete H3C ha rilasciato quello che dice essere un router Wi-Fi 7, anche se lo standard Wi-Fi 7 non dovrebbe essere finalizzato fino al 2024.

Cos’è il Wi-Fi 7?

Wi-Fi 7 o 802.11be è il prossimo standard Wi-Fi su cui sta lavorando l’Institute of Electrical and Electronics Engineers che promette velocità di ben 46 Gbps (quasi cinque volte più veloce del Wi-Fi 6), oltre a una latenza ridotta. Il Wi-Fi 7 (noto anche come Extremely High Throughput) dovrebbe offrire una maggiore efficienza dello spettro, una maggiore efficienza energetica, una migliore mitigazione delle interferenze, una maggiore densità di capacità e una maggiore efficienza dei costi.

Come funziona il Wi-Fi 7?

Proprio quando pensavamo che gli ingegneri IEEE stessero esaurendo i modi per migliorare il Wi-Fi, hanno escogitato diversi nuovi miglioramenti e combinazioni di tecniche per fornire non solo un incremento incrementale, ma un salto significativo delle prestazioni e una riduzione della latenza

Ecco come.

Raddoppio della dimensione del canale

Il Wi-Fi 7 raddoppia la dimensione massima del canale da 160 MHz a 320 MHz, raddoppiando immediatamente il throughput, ma offre anche flessibilità in modo che una rete possa funzionare su due set di canali a 160 MHz o un canale a 320 MHz, a seconda dei requisiti dell’applicazione.

Raddoppio del numero di flussi MU-MIMO

Il Wi-Fi 7 aumenta il numero di flussi da 8 a 16, raddoppiando anche il throughput. La tecnologia MU-MIMO (multiutente, input multipli, output multipli) suddivide la larghezza di banda disponibile in flussi separati che condividono equamente la connessione. MU-MIMO riduce la congestione associata a più endpoint che tentano di accedere alla rete wireless contemporaneamente e supporta la funzionalità bidirezionale, in modo che il router possa accettare e inviare dati contemporaneamente (nel Wi-Fi 5, MU-MIMO era limitato alle trasmissioni in downlink).

Aumento della QAM

L’aumento della modulazione di ampiezza quadratica (QAM) da 1024-QAM a 4096-QAM dovrebbe fornire un ulteriore aumento del 20% del throughput. È così che si passa da 9,6 Mbps nel Wi-Fi 6 a 46 Mbps nel Wi-Fi 7.

Operazione multi-link (MLO)

Con MLO, i dispositivi possono trasmettere e ricevere simultaneamente su tutte le bande disponibili (2,4 Ghz, 5 Ghz e 6 Ghz). Ciò migliora le prestazioni, riduce la latenza e aumenta l’affidabilità. I flussi di dati possono essere preassegnati a canali specifici in base ai requisiti dell’applicazione o del dispositivo, in particolare in ambienti IoT o IIoT. Oppure, la rete può essere configurata per selezionare dinamicamente la banda di frequenza con la congestione più bassa in tempo reale e inviare dati su quel canale.

Operazione multi-AP

Nei precedenti standard Wi-Fi, ogni punto di accesso agiva in modo indipendente in termini di accettazione delle richieste di connessione dagli endpoint e spostamento del traffico avanti e indietro verso quell’endpoint. Il funzionamento multi-AP crea una configurazione di tipo mesh in cui gli AP vicini possono lavorare in coordinamento per migliorare lo spettro e l’utilizzo delle risorse. Il funzionamento multi-AP può essere programmato in modo che un insieme di AP formi un sottosistema in cui l’accesso al canale e i programmi di trasmissione possono essere strettamente coordinati.

Time-sensitive networking (TSN)

Wi-Fi 7 supporta TSN, uno standard IEEE che aiuta a fornire bassa latenza e maggiore affidabilità. La tecnologia TSN, originariamente progettata per ridurre il buffering, la latenza e il jitter nelle reti Ethernet, utilizza la pianificazione temporale per garantire la consegna affidabile dei pacchetti per applicazioni in tempo reale, come IoT o IIOT.

Multi-RU

OFDMA (accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale) consente ai punti di accesso di comunicare contemporaneamente con più client assegnando unità di risorse a singoli client. Multi-RU aumenta inoltre l’efficienza dello spettro assicurandosi che il traffico eviti interferenze sui canali congestionati.

Wi-Fi nel 2025

Bassa latenza deterministica

La combinazione delle tecnologie sopra citate ridurrà la latenza in modo che il Wi-Fi 7 possa supportare applicazioni in tempo reale come AR/VR e IoT. La latenza sarà anche più deterministica, il che significa che non aumenterà oltre un certo limite; questo è importante in alcune applicazioni di automazione industriale che non possono tollerare ampie variazioni di latenza.

Vantaggi del Wi-Fi 7

Anche se oggi il Wi-Fi 5 potrebbe essere sufficiente per quasi tutte le applicazioni ad alta intensità di larghezza di banda, si presume che i carichi di traffico wireless continueranno ad aumentare nel tempo, in particolare quando sempre più organizzazioni attueranno una completa trasformazione digitale. I processi aziendali che un tempo venivano eseguiti manualmente si stanno spostando nel mondo digitale, in particolare nel cloud. E la quantità di dati che devono essere spostati sulla rete wireless sta aumentando in modo esponenziale.

Trasformazione digitale non significa semplicemente che gli utenti finali che hanno svolto una funzione specifica con un documento cartaceo ora possono svolgere tale funzione con una replica digitale. I processi aziendali stanno diventando più complessi e interconnessi e i dati si stanno spostando sempre più in ambienti cloud ibridi. Una specifica funzione aziendale potrebbe estendersi su più applicazioni e l’analisi ad alta intensità di dati sta diventando sempre più pervasiva in tutta l’azienda, con le piattaforme di collaborazione video che sono ormai diventate la norma.

Il Wi-Fi 7 è progettato per accogliere e gestire tutto questo aumento del traffico dovuto alla trasformazione digitale, nonché per supportare applicazioni specifiche che richiedono latenza deterministica, elevati livelli di affidabilità e qualità del servizio. Queste applicazioni potrebbero includere automazione industriale, sorveglianza, controllo remoto, realtà aumentata e virtuale e applicazioni video. Inoltre, Wi-Fi 7 e 5G lavoreranno insieme in scenari di edge computing, architetture cloud e reti wireless private.

Il Wi-Fi 7 sostituirà l’Ethernet?

In determinate situazioni specifiche, il Wi-Fi 7 potrebbe persino sostituire l’Ethernet cablata, il che sarebbe davvero rivoluzionario. Un esempio? Un ufficio completamente senza fili, in particolare in ambienti in cui il personale IT non dovrebbe far passare cavi nel soffitto o in ogni cubicolo. Mentre la velocità teorica massima del Wi-Fi 7 è di 46 Gbps, altre stime indicano velocità nel mondo reale molto più basse (circa 6 Gbps), che comunque sono ancora significativamente più elevate di quelle della Gigabit Ethernet.

Naturalmente, nelle reti wireless la larghezza di banda è condivisa tra gli endpoint, mentre Gigabit Ethernet può fornire circuiti gigabit dedicati a ciascun endpoint e questa è sicuramente un’altra variabile da considerare. Inoltre, le reti wireless possono utilizzare più antenne e più flussi e il Wi-Fi 7 è progettato per consentire il meshing di più punti di accesso, quindi l’analisi delle sue prestazioni nel mondo reale nel vostro ambiente è sia necessaria, sia estremamente complessa.

Secondo Alan Hsu, vicepresidente e direttore generale del produttore di chip taiwanese MediaTek, “il lancio del Wi-Fi 7 segnerà la prima volta in cui il Wi-Fi può diventare un vero sostituto delle reti cablate per applicazioni a larghezza di banda elevatissima.” MediaTek ha condotto una demo della tecnologia Wi-Fi 7 nel gennaio 2022 e la società ha previsto che i chip Wi-Fi 7 saranno spediti entro il prossimo anno, anche prima della ratifica dello standard. Anche altri importanti produttori di chip, come Qualcomm, stanno guidando la carica del Wi-Fi 7 e proprio Qualcomm fornisce i chip per il router Wi-Fi 7 annunciato da H3C.

Mario Morales di IDC afferma: “i progressi del Wi-Fi 7 in termini di larghezza del canale, QAM e nuove funzionalità come il funzionamento multi-link (MLO) lo renderanno uno standard molto interessante per i dispositivi, inclusi smartphone e PC top di gamma, e settori verticali come retail e industria”. Ma è troppo presto per fare qualsiasi tipo di previsione sul fatto che il Wi-Fi 7 sostituirà effettivamente Ethernet come standard per la connettività LAN aziendale. Sulla carta, sembra che Wi-Fi 7 abbia tutte le carte in regola a livello di larghezza di banda, affidabilità e sicurezza (WPA3), ma i team IT potrebbero avere priorità più urgenti rispetto alla sostituzione dell’Ethernet a favore de Wi-Fi.

Tuttavia, ci sono casi d’uso specifici, come IoT, automazione industriale, filiali, grandi uffici o scenari di vendita al dettaglio/industriali, in cui Wi-Fi 7 potrebbe fornire un’implementazione più rapida e semplice rispetto a Ethernet. Poiché molti reparti IT hanno già aggiunto una rete wireless in aggiunta alla LAN Ethernet preesistente per fornire mobilità ai dipendenti, Wi-Fi ed Ethernet potrebbero coesistere in uno scenario in cui Wi-Fi è la rete principale ed Ethernet rimane come backup.

Per quanto il Wi-Fi 7 possa spingersi fino a 46 Gbps, le spedizioni di dispositivi 400 Gigabit Ethernet (cavi, switch) sono raddoppiate nel 2021, secondo le stime del gruppo Dell’Oro. E la roadmap Ethernet prevede velocità di 800G o addirittura 1 terabyte entro il 2030. Quindi, il Wi-Fi potrebbe essere in competizione con Ethernet a livello di accesso, ma Ethernet rimane una costante ben salda sia nei data center aziendali, sia in quelli iperscalabili.

Inoltre, con il Wi-Fi 7 che dovrebbe arrivare solo tre anni dopo il Wi-Fi 6E, le organizzazioni devono considerare attivamente i loro cicli di aggiornamento: se al momento siamo su Wi-Fi 5, dovremmo passiamo al Wi-Fi 6, al Wi-Fi 6E o aspettare direttamente il Wi-Fi 7? Se ci siamo già impegnati con il Wi-Fi 6, dovremmo mantenerlo e passare al Wi-Fi 7 solo se e quando ci sarà un’esigenza aziendale critica?

Secondo l’analisi di IDC sul mercato WLAN aziendale per il 2021, il Wi-Fi 6 ha rappresentato il 60% delle unità totali spedite, mentre le vendite di Wi-Fi 5 hanno rappresentato la maggior parte del resto, il che implica che molte aziende si sono impegnate nel Wi-Fi 6 e molte altre stanno ancora costruendo le loro reti Wi-Fi 5.

La lunga strada verso il Wi-Fi 7

Wi-Fi 7 è solo l’ultimo di una lunga serie di standard Wi-Fi che hanno progressivamente consentito una rete wireless più veloce, più sicura e più affidabile. Ecco una breve descrizione degli ultimi standard.

  • Wi-Fi 5: uscito nel 2014, raggiunge i 3,5 Gbps ed è certamente sufficiente per reti domestiche, filiali e molti scenari aziendali.
  • Wi-Fi 6: certificato da Wi-Fi Alliance nel 2019, Wi-Fi 6 offre una velocità di trasmissione teorica massima di 9,6 Gbps ed è progettato per ambienti ad alta densità di dispositivi come stadi, centri commerciali e grandi uffici. Può anche essere implementato in modo efficace negli ambienti IoT.
  • Wi-Fi 6E: estensione del Wi-Fi 6 certificata nel 2021, Wi-Fi 6E offre la stessa velocità, ma sfrutta lo spettro wireless precedentemente non disponibile nella banda 6 Ghz per fornire prestazioni migliori, non essendoci interferenze da applicazioni preesistenti che competono per la stessa larghezza di banda. Il Wi-Fi 6E è destinato ad applicazioni emergenti come realtà virtuale o aumentata e video 4K/8K.