WiFi 7 (Wi-Fi 7) הוא תקן ה-Wi-Fi מהדור הבא. בהתאם ל-IEEE 802.11, ייצא לאור תקן חדש ומתוקן בשם IEEE 802.11be – Extremely High Throughput (EHT).
Wi-Fi 7 מציג טכנולוגיות כגון רוחב פס של 320 מגה-הרץ, 4096-QAM, Multi-RU, פעולה מרובת קישורים, MU-MIMO משופר ושיתוף פעולה מרובי נקודות גישה על בסיס Wi-Fi 6, מה שהופך את Wi-Fi 7 לחזק יותר מ-Wi-Fi 7. מכיוון ש-Wi-Fi 6 יספק קצבי העברת נתונים גבוהים יותר והשהיה נמוכה יותר, Wi-Fi 7 צפוי לתמוך בתפוקה של עד 30 ג'יגה-ביט לשנייה, בערך פי שלושה מ-Wi-Fi 6.
תכונות חדשות הנתמכות על ידי Wi-Fi 7
- תמיכה ברוחב פס מרבי של 320 מגה-הרץ
- תמיכה במנגנון Multi-RU
- להציג טכנולוגיית אפנון 4096-QAM מסדר גבוה יותר
- הצגת מנגנון רב-קישורי רב-קישורי
- תמיכה ביותר זרמי נתונים, שיפור פונקציית MIMO
- תמיכה בתזמון שיתופי בין נקודות גישה מרובות
- תרחישי יישום של Wi-Fi 7
1. למה Wi-Fi 7?
עם התפתחות טכנולוגיית ה-WLAN, משפחות ועסקים מסתמכים יותר ויותר על Wi-Fi כאמצעי העיקרי לגישה לרשת. בשנים האחרונות, יישומים חדשים דורשים תפוקה ועיכוב גבוהים יותר, כגון וידאו 4K ו-8K (קצב השידור עשוי להגיע ל-20Gbps), VR/AR, משחקים (דרישת העיכוב פחות מ-5ms), משרד מרוחק, ועידות וידאו מקוונות ומחשוב ענן וכו'. למרות שהגרסה האחרונה של Wi-Fi 6 התמקדה בחוויית משתמש בתרחישים בצפיפות גבוהה, היא עדיין לא יכולה לעמוד במלואן בדרישות הגבוהות יותר שהוזכרו לעיל עבור תפוקה ועיכוב. (מוזמנים לשים לב לחשבון הרשמי: מהנדס הרשת אהרון)
לשם כך, ארגון התקנים IEEE 802.11 עומד לשחרר תקן חדש ומתוקן בשם IEEE 802.11be EHT, דהיינו Wi-Fi 7.
2. זמן שחרור של Wi-Fi 7
קבוצת העבודה של IEEE 802.11be EHT הוקמה במאי 2019, ופיתוח 802.11be (Wi-Fi 7) עדיין נמצא בעיצומו. תקן הפרוטוקול כולו ישוחרר בשתי מהדורות, וגרסה 1 צפויה לשחרר את הגרסה הראשונה בשנת 2021. טיוטה: טיוטה 1.0 צפויה לשחרר את התקן עד סוף 2022; גרסה 2 צפויה להתחיל בתחילת 2022 ולהשלים את מהדורת התקן עד סוף 2024.
3. Wi-Fi 7 לעומת Wi-Fi 6
בהתבסס על תקן Wi-Fi 6, Wi-Fi 7 מציג טכנולוגיות חדשות רבות, שבאות לידי ביטוי בעיקר ב:
4. תכונות חדשות הנתמכות על ידי Wi-Fi 7
מטרת פרוטוקול Wi-Fi 7 היא להגדיל את קצב התפוקה של רשת ה-WLAN ל-30 ג'יגה-ביט לשנייה ולספק ערבויות גישה עם השהייה נמוכה. על מנת לעמוד במטרה זו, הפרוטוקול כולו ביצע שינויים תואמים בשכבת ה-PHY ובשכבת ה-MAC. בהשוואה לפרוטוקול Wi-Fi 6, השינויים הטכניים העיקריים שהביא פרוטוקול Wi-Fi 7 הם כדלקמן:
תמיכה ברוחב פס מרבי של 320 מגה-הרץ
הספקטרום ללא רישיון בתחומי התדרים 2.4GHz ו-5GHz מוגבל וצפוף. כאשר Wi-Fi קיים יפעיל יישומים מתפתחים כמו VR/AR, הוא ייתקל בהכרח בבעיה של QoS נמוך. על מנת להשיג את המטרה של תפוקה מקסימלית של לא פחות מ-30Gbps, Wi-Fi 7 ימשיך להציג את פס התדרים 6GHz ויוסיף מצבי רוחב פס חדשים, כולל 240MHz רציף, 160+80MHz לא רציף, 320MHz רציף ו-160+160MHz לא רציף. (מוזמנים לשים לב לחשבון הרשמי: מהנדס הרשת אהרון)
תמיכה במנגנון Multi-RU
ב-Wi-Fi 6, כל משתמש יכול לשלוח או לקבל מסגרות רק על גבי ה-RU הספציפי שהוקצה לו, דבר המגביל מאוד את הגמישות של תזמון משאבי הספקטרום. כדי לפתור בעיה זו ולשפר עוד יותר את יעילות הספקטרום, Wi-Fi 7 מגדיר מנגנון המאפשר הקצאת מספר RU למשתמש יחיד. כמובן, על מנת לאזן בין מורכבות היישום לבין ניצול הספקטרום, הפרוטוקול קבע הגבלות מסוימות על שילוב ה-RU, כלומר: RU קטנים (RU קטנים מ-242-Tone) ניתנים לשילוב רק עם RU קטנים, ו-RU גדולים (RU גדולים או שווים ל-242-Tone) ניתנים לשילוב רק עם RU גדולים, ואין לערבב RU קטנים ו-RU גדולים.
להציג טכנולוגיית אפנון 4096-QAM מסדר גבוה יותר
שיטת המודולציה הגבוהה ביותר שלWi-Fi 6הוא 1024-QAM, שבו סמלי המודולציה נושאים 10 סיביות. על מנת להגדיל עוד יותר את הקצב, Wi-Fi 7 יציג את 4096-QAM, כך שסמלי המודולציה נושאים 12 סיביות. תחת אותו קידוד, 4096-QAM של Wi-Fi 7 יכול להשיג עלייה של 20% בקצב בהשוואה ל-1024-QAM של Wi-Fi 6. (מוזמנים לשים לב לחשבון הרשמי: מהנדס הרשת אהרון)
הצגת מנגנון רב-קישורי רב-קישורי
על מנת להשיג ניצול יעיל של כל משאבי הספקטרום הזמינים, קיים צורך דחוף להקים מנגנוני ניהול, תיאום ושידור חדשים של ספקטרום בתדרים 2.4 גיגה-הרץ, 5 גיגה-הרץ ו-6 גיגה-הרץ. קבוצת העבודה הגדירה טכנולוגיות הקשורות לאגרגציה מרובת קישורים, הכוללות בעיקר ארכיטקטורת MAC של צבירה מרובת קישורים משופרת, גישה לערוצי מרובי קישורים, שידור מרובי קישורים וטכנולוגיות קשורות אחרות.
תמיכה ביותר זרמי נתונים, שיפור פונקציית MIMO
ב-Wi-Fi 7, מספר הזרמים המרחביים גדל מ-8 ל-16 ב-Wi-Fi 6, מה שיכול תיאורטית להכפיל את קצב השידור הפיזי ביותר מפי שניים. תמיכה ביותר זרמי נתונים תביא גם תכונות חזקות יותר - MIMO מבוזר, מה שאומר שניתן לספק 16 זרמי נתונים לא על ידי נקודת גישה אחת, אלא על ידי מספר נקודות גישה בו זמנית, מה שאומר שמספר נקודות גישה צריכות לשתף פעולה זו עם זו כדי לעבוד.
תמיכה בתזמון שיתופי בין נקודות גישה מרובות
נכון לעכשיו, במסגרת פרוטוקול 802.11, אין למעשה שיתוף פעולה רב בין נקודות גישה (APs). פונקציות WLAN נפוצות כמו כוונון אוטומטי ונדידה חכמה הן תכונות המוגדרות על ידי הספק. מטרת שיתוף הפעולה בין נקודות הגישה היא רק לייעל את בחירת הערוצים, להתאים את העומס בין נקודות הגישה וכו', על מנת להשיג את המטרה של ניצול יעיל והקצאה מאוזנת של משאבי תדר רדיו. תזמון מתואם בין נקודות גישה מרובות ב-Wi-Fi 7, כולל תכנון מתואם בין תאים בתחום הזמן ובתחום התדר, תיאום הפרעות בין תאים ו-MIMO מבוזר, יכולים להפחית ביעילות את ההפרעות בין נקודות הגישה ולשפר מאוד את ניצול משאבי ממשק האוויר.
ישנן דרכים רבות לתאם תזמון בין נקודות גישה מרובות, כולל C-OFDMA (גישה מרובה חלוקת תדרים אורתוגונלית מתואמת), CSR (שימוש חוזר מרחבי מתואם), CBF (עיצוב קרן מתואמת) ו-JXT (שידור משותף).
5. תרחישי יישום של Wi-Fi 7
התכונות החדשות שהוצגו על ידי Wi-Fi 7 יגדילו מאוד את קצב העברת הנתונים ויספקו השהייה נמוכה יותר, ויתרונות אלה יהיו מועילים יותר ליישומים מתפתחים, כדלקמן:
- זרם וידאו
- שיחות ועידה בווידאו/קול
- גיימינג אלחוטי
- שיתוף פעולה בזמן אמת
- מחשוב ענן/קצה
- האינטרנט התעשייתי של הדברים
- מציאות רבודה/מציאות מדומה סוחפת
- טלרפואה אינטראקטיבית
זמן פרסום: 20 בפברואר 2023