Wi-Fi 6 (802.11ax): Cosa è e perché è importante?

Avrete probabilmente già sentito parlare di "Wi-Fi 6" dai vostri colleghi o dai vostri amici negli ultimi tempi. La maggior parte di voi potrebbe però non essere informata e vorrebbe saperne di più su questa nuova tecnologia di tendenza: cosa è il Wi-Fi 6 e come influenzerà la mia vita? Questo articolo cercherà di andare oltre il velo misterioso della tecnologia Wi-Fi 6.

Wi-Fi standard: Contesto

L'innovazione continua della tecnologia Wi-Fi si è riflessa soprattutto sulla velocità di trasmissione. Con uno sviluppo di quasi due decenni, la velocità di trasmissione del Wi-Fi 6 è quasi 872 volte superiore a quella della versione iniziale del Wi-Fi 1.

Al momento dell'uscita del Wi-Fi 5, la famiglia media statunitense aveva circa cinque dispositivi Wi-Fi, con una tendenza crescente a nove dispositivi odierni. Si noti che l'aggiunta di dispositivi comporta un tributo alla rete. Pertanto, più dispositivi richiedono il Wi-Fi, più lenta sarà la rete complessiva. Per ottenere una maggiore larghezza di banda e migliori prestazioni, è urgente una nuova tecnologia.

Un debutto sorprendente: La tecnologia Wi-Fi 6 è arrivata

Nel 2018, Wi-Fi Alliance ha standardizzato la numerazione generazionale in modo che le apparecchiature possano indicare il supporto per Wi-Fi 4 (802.11n), Wi-Fi 5 (802.11ac) e Wi-Fi 6 (802.11ax). In parole povere, IEEE 802.11ax, commercializzato come Wi-Fi 6 da Wi-Fi Alliance, è noto come lo standard di nuova generazione della tecnologia Wi-Fi. A differenza del metodo di denominazione tradizionale, la serie Wi-Fi 6 adotta direttamente il numero 6 nel suo nuovo nome, a vantaggio dei consumatori che possono così distinguere i nuovi e i vecchi standard Wi-Fi e identificare meglio se il dispositivo sia in grado di supportare lo standard Wi-Fi 6. Progettato per rispondere al crescente numero di dispositivi con maggiore velocità e migliore capacità, il Wi-Fi 6 nasce al momento giusto per un ambiente di rete più efficiente.

Tecnologia Wi-Fi 6: Rapida, intelligente e sicura

Velocità superiore

Quanto è veloce il Wi-Fi 6? La risposta è semplice ma incompleta: 9,6 Gbps. La vera risposta è: questo è il valore massimo di velocità teorica che sembra improbabile raggiungere nell'uso reale del Wi-Fi. Tuttavia, non si può negare che il Wi-Fi 6 abbia ancora un limite di velocità teorico molto più alto rispetto ai suoi predecessori. Inoltre, la copertura del Wi-Fi 6 è di 500-800 metri e beneficia teoricamente delle bande di frequenza 2.4G, offrendo una copertura più ampia con una trasmissione veloce.

Come mostrato nel grafico precedente, sia Wi-Fi 5 e Wi-Fi 6 supportano la stessa larghezza di banda di canale e sia il Wi-Fi 4 che il Wi-Fi 6 supportano 2,4 GHz e 5 GHz. Per quanto riguarda la modalità di modulazione, il Wi-Fi 6 supporta 1024-QAM, un livello molto più elevato rispetto ai due precedenti. Anche i flussi spaziali del Wi-Fi 6 rappresentano un importante passo avanti, con una capacità di 4 volte superiore per soddisfare le esigenze di un maggior numero di dispositivi.

Prestazioni migliori

Una maggiore velocità e una migliore copertura Wi-Fi rendono il Wi-Fi 6 una soluzione ideale per una trasmissione efficiente. La tecnologia Wi-Fi 6 contribuisce a migliorare l'intera rete quando un gruppo di dispositivi è connesso, invece di aumentare la velocità dei singoli dispositivi. Cosa rende dunque il Wi-Fi 6 eccezionale? Lo possiamo vedere dalle quattro seguenti tecnologie principali.

Ottimizzare l'efficienza grazie alla tecnologia OFDMA

L'accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale (OFDMA) divide la larghezza di banda del canale disponibile in diverse sottocarriere ortogonali reciproche o unità di risorse (RU). Inoltre, grazie alla suddivisione del canale, le applicazioni che utilizzano frame di dimensioni ridotte possono essere trasmesse a più endpoint contemporaneamente, riducendo così l'overhead e la congestione al secondo livello. Quando più connessioni trasmettono quantità limitate di dati, l'OFDMA viene sfruttato al massimo.

A differenza della precedente tecnologia OFDM adottata dal Wi-Fi 5, l'OFDMA è flessibile nell'assegnare l'intero canale a una sottodivisione in base al traffico, migliorando notevolmente l'efficienza e riducendo la latenza. Il diagramma seguente illustra ulteriormente le differenze di principio tramite un'analogia. Un camion può inviare un solo tipo di pacco a una casa alla volta (Wi-Fi 5 con OFDM), mentre ora lo stesso camion è in grado di trasportare più pacchi a destinazioni separate (Wi-Fi 6 con OFDMA).

L'OFDMA è sostanzialmente una metodologia centrata sull'AP che consente un punto d'accesso 802.11ax per comunicare simultaneamente con più dispositivi dividendo ogni canale Wi-Fi in sottocanali più piccoli. In altre parole, un AP può scegliere di assegnare l'intero canale (tutti i sottocanali all'interno di un canale) a un singolo utente in un determinato lasso di tempo, oppure può suddividere l'intero canale per servire più dispositivi contemporaneamente. L'adozione di questa nuova tecnologia fa passare il Wi-Fi da un servizio basato sulla contesa a uno basato sulla programmazione, contribuendo a stabilizzare le prestazioni del Wi-Fi.

Aumento del throughput grazie alla tecnologia MU-MIMO

MU-MIMO, La tecnologia MU-MIMO, abbreviazione di "multi-user, multiple input, multiple output", consente ai router di comunicare con più dispositivi contemporaneamente anziché in successione. Anche il Wi-Fi 5 supporta questa tecnologia MU-MIMO, ma funziona solo per i download, mentre il Wi-Fi 6 funziona sia in upload che in download. Il Wi-Fi 6 utilizza 8x8 uplink/downlink per fornire una capacità 4 volte superiore rispetto al Wi-Fi 5 e gestire più dispositivi. Il potenziamento di questa tecnologia nel Wi-Fi 6 aumenterà notevolmente l'utilizzo della larghezza di banda della rete Wi-Fi. Il diagramma seguente indica che MU-MIMO ha ampliato la capacità per una migliore efficienza.

Nel Wi-Fi 6, i meccanismi MU-MIMO e OFDMA formano un'unità di complemento. Entrambi si concentrano sul miglioramento dell'efficienza delle reti Wi-Fi e sulla riduzione della latenza per le applicazioni sensibili al tempo. MU-MIMO e OFDMA presentano rispettivamente vantaggi e applicazioni: L'OFDMA è ideale per le applicazioni a bassa larghezza di banda e a piccoli pacchetti, come i sensori IoT, mentre il MU-MIMO aumenta la capacità e l'efficienza nelle applicazioni a elevata larghezza di banda, come le chiamate vocali mission-critical o lo streaming video.

Ridurre al minimo i potenziali conflitti con la tecnologia BSS color

Il BSS color, noto anche come BSS coloring, è un meccanismo che codifica intelligentemente le frequenze condivise con un numero. Per Basic Service Set (BSS) si intende un insieme di client wireless associati allo stesso punto di accesso. Il BSS coloring adottato nell'802.11ax contribuisce a porre rimedio al riutilizzo inefficiente dei canali. Inserisce un'identità in un segnale Wi-Fi trasmesso. Una volta che i dispositivi riceventi rileveranno questo segnale "colorato", saranno note le seguenti informazioni: quale BSS lo sta inviando, la forza del suo segnale e sarà creata una nuova sequenza logica per ottimizzare il processo di decisione di quando trasmetterlo e quando no.

Le distribuzioni Wi-Fi legacy ad alta densità sono tipiche con più punti di accesso assegnati agli stessi canali di trasmissione a causa della quantità limitata di spettro, con conseguenti congestioni e rallentamenti della rete. Con la colorazione BBS, una tecnica di riutilizzo spaziale, il Wi-Fi 6 migliorerà le prestazioni a livello di sistema e ottimizzerà il riutilizzo efficiente dello spettro in aree densamente popolate. Le interferenze di co-canale saranno effettivamente ridotte, il che è particolarmente indicato per gli scenari di distribuzione ad alta densità.

Riduzione del consumo di energia grazie alla tecnologia TWT

Il Target Wake Time (TWT) consente ai dispositivi di negoziare quando e quanto spesso si sveglieranno per inviare o ricevere dati, aumentando il tempo di sonno e migliorando sostanzialmente la durata della batteria dei dispositivi. Introducendo questa nuova tecnologia nel Wi-Fi 6, i dispositivi pianificheranno le comunicazioni con il router, riducendo la quantità di tempo in cui devono tenere accese le antenne per trasmettere e cercare segnali. In altre parole, i dispositivi rimarranno inattivi fino a quando non sarà il loro turno di trasmettere dati grazie a uno schema di pianificazione negoziato con gli AP. È come parcheggiare un veicolo in un'area telefoni, invece di girare per l'aeroporto in attesa degli arrivi. Il Wi-Fi 6 Target Wake Time, caratterizzato da una minore congestione e da un risparmio di energia, offrirà agli utenti un'esperienza migliore.

Ambiente di rete più sicuro

Il Wi-Fi fa un grande passo avanti per l'aggiornamento della sicurezza con un nuovo protocollo di sicurezza chiamato WPA3. Risolvendo i precedenti problemi lasciati dal WPA2, il WPA3 sostituisce i protocolli crittografici suscettibili di analisi off-line con protocolli che richiedono l'interazione con l'infrastruttura per ogni password indovinata, in modo che l'infrastruttura possa porre limiti temporali al numero di indovinate. La tecnologia WPA3 rende più difficile per gli hacker decifrare le password indovinandole continuamente e rende alcuni dati "meno utili" anche se gli hacker riescono a ottenerli. Alcuni dispositivi e router possono supportare il WPA3 con una scelta opzionale. Tuttavia, per i dispositivi Wi-Fi 6, la tecnologia WPA3 è necessaria per garantire una maggiore sicurezza.

L'ultimo arrivato: Il Wi-Fi 6 è appena iniziato

Come funzionerà il Wi-Fi 6? Posso implementare il Wi-Fi 6 ora? E i miei dispositivi attuali? Fate attenzione ai seguenti prerequisiti:

 

• Un router Wi-Fi 6: Se il vostro router non supporta il Wi-Fi 6, non potrete godere dei suoi vantaggi, indipendentemente dal numero di dispositivi Wi-Fi 6 che avete a casa.

• Dispositivi con supporto Wi-Fi 6: Le generazioni Wi-Fi si basano su un nuovo hardware, non solo su aggiornamenti del software, quindi è necessario disporre di nuovi telefoni, computer portatili e dispositivi simili per ottenere la connettività wireless.

• Larghezza di banda richiesta: in genere, il Wi-Fi esercita la sua forza effettiva con una larghezza di banda superiore al livello Gigabit.

Dopo aver chiarito i fattori sopra citati, potrebbe sorgere un'altra domanda: Ho davvero bisogno del Wi-Fi 6? L'aggiornamento al nuovo standard Wi-Fi 6 è sicuramente interessante e al passo con le tendenze, ma ovviamente non tutti ne hanno bisogno.

Se possedete o avete intenzione di acquistare dispositivi con terminale Wi-Fi 6 come telefoni, computer portatili e altri dispositivi domestici intelligenti, o semplicemente avete un gran numero di dispositivi in casa, un router Wi-Fi 6 potrebbe essere il router Wi-Fi ottimale per voi. Il Wi-Fi 6 può valere la pena di investire in queste situazioni, poiché è adatto a chi possiede più dispositivi con supporto Wi-Fi 6 e richiede reti veloci e stabili.

Se la velocità della rete è molto inferiore a 1 Gbps, il passaggio al Wi-Fi 6 è relativamente inutile. Oppure, se sono coinvolti centinaia di dispositivi connessi, come in un centro commerciale o in alcune aree pubbliche, il Wi-Fi 6 potrà offrire i propri vantaggi solo a condizione che tutti i dispositivi supportino il Wi-Fi 6. Poiché i router supportano solo il Wi-Fi 4, l'aggiornamento al Wi-Fi 5 e l'attesa della diffusione del Wi-Fi 6 potrebbero essere una decisione saggia.

Il futuro del Wi-Fi 6: Possibilità infinite

Il mercato totale per prodotto è in crescita: secondo una ricerca di Dell'Oro, il Wi-Fi 6 AP detiene una quota di mercato di circa il 10% nel mercato degli AP indoor, che si prevede rappresenterà circa il 90% nel 2023. Per quanto riguarda il settore dei router, secondo Gartner, il valore del mercato delle applicazioni aziendali aumenterà in modo esplosivo da 0,25 miliardi a 5,25 miliardi con un CAGR del 114% circa. Secondo IDC Research, le spedizioni di chipset raggiungeranno oltre 4,5 miliardi nel 2023.

In realtà, diversi brand nel settore hanno rilasciato prodotti rilevanti che supportano le connessioni Wi-Fi 6 di nuova generazione, tra cui router e smartphone. Il 2019 è considerato il primo anno di uso commerciale del Wi-Fi 6. Tuttavia, la commercializzazione del Wi-Fi 6 sta entrando in una fase di forte crescita. Il Wi-Fi 6 sarà sempre più adottato in numerose categorie di dispositivi, tra cui smartphone, tablet e computer portatili. prodotti di rete, e alcuni altri dispositivi di intrattenimento domestico. Il Wi-Fi 6 rappresenta un'opportunità ma anche una sfida per i fornitori.