Intel® Wi-Fi 6: совершенно новый уровень производительности Wi-Fi

Автор: Эрик Маклафлин, вице-президент Подразделения клиентских вычислительных систем: генеральный менеджер Группы беспроводных решений.

Wi-Fi 6: путь к непревзойденным возможностям подключения

  • Wi-Fi 6 — это наиболее важное улучшение возможностей подключения на следующие десять лет, предлагающее ключевое решение для удовлетворения растущего спроса на передачу больших объемов данных и пропускную способность на большем количестве устройств. Технология Wi-Fi 6E появилась недавно и предоставляется для ПК наших партнеров.

  • Группа беспроводных решений Intel работает над максимизацией преимуществ Wi-Fi 6, внедряя новые технологии для ноутбуков и взаимодействуя с более широкой экосистемой для повышения эффективности комплексных возможностей.

  • Вместе с 5G Wi-Fi 6 открывает новую эпоху непревзойденных возможностей подключения для людей и семей, работников и предприятий, а также для обществ и экономик.

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

Мы научились принимать определенные компромиссы в отношении повседневного подключения. Мы решаем проблемы задержек в видеозвонках, низких скоростей загрузки и постоянной борьбой за увеличение пропускной способности. Это непросто, но мы находим способы решения. Мы понизили качество видео, дождались буферизации потоковой трансляции и согласовали семейный график пользования для снижения нагрузки на Wi-Fi. Мы принимаем эти трудности, как неизбежные.

Но это не так. Это технические проблемы и мы разрабатываем технические решения.

Наша миссия в Intel — это создание технологии, которая позволит использовать наиболее важные возможности, мы с оптимизмом смотрим в будущее. Поскольку Wi-Fi 6 теперь предлагает инструменты для непревзойденных возможностей подключения, без каких-либо компромиссов.

Проблема — данные, спрос и уплотнение

Верхушкой сегодняшней проблемы является расхождение между постоянно растущими требованиями к подключению и устаревшей архитектурой Wi-Fi.

Люди и предприятия в течение многих лет постоянно увеличивают требования к объемам передаваемых данных и возможностям беспроводного подключения на большом количестве устройств. Сегодня мы работаем и учимся на удаленной основе, играем онлайн, осуществляем потоковую трансляцию видео в Ultra HD качестве, совершаем видеозвонки и решаем другие задачи одновременно, в одних и тех же загруженных или "уплотненных" сетях Wi-Fi. COVID-19 ускорил эту тенденцию, поскольку глобальный трафик в Интернете увеличился на 38 % в начале 2020 года, 80 % составляет трафик от видео, социальных сетей и игр.1

Дополнительную информации о решении подключения от Intel можно найти здесь.

С растущим количеством пользователей сети Интернет нам необходимы более быстрые и надежные возможности Wi-Fi с низким уровнем задержек для удовлетворения потребностей сейчас и в будущем. По оценкам, к 2023 году количество пользователей сети Интернет составит 5,3 млрд. человек2, в этом году более 60 % мобильного трафика будет перенесено на Wi-Fi. 3 Общий вклад Wi-Fi в мировую экономику тогда составит около 3,5 млрд. долларов США, что выше ВВП Соединенного Королевства.45

Однако мы по-прежнему полагаемся на Wi-Fi 5 (802.11ac), которая появилась в 2013 году и использует ту же архитектуру, что и Wi-Fi 4 (802.11nn) 2007 года. Технология не просто устарела, также растет количество подключенных устройств. 51 % трафика IP-интерфейса в 2022 году — от устройств Wi-Fi, 59 % трафика — от мобильных устройств, который будет перенесен на Wi-Fi.6

Мы связали свою жизнь и работу с онлайн и большая часть инфраструктуры Wi-Fi не справляется. В результате люди и компании сталкиваются с медленными скоростями, нестабильной производительностью и высокой задержкой, знакомыми компромиссами беспроводных подключений.

Наше видение Wi-Fi 6

В настоящее время у нас есть мощный инструмент для решения этих проблем. Это Wi-Fi 6 — ключевая технология для беспроводного подключения за последнее десятилетие.

Корпорация Intel работает над максимизацией преимуществ Wi-Fi 6, которые помогут решить несколько фундаментальных проблем. Она может делить сеть Wi-Fi на несколько сегментов небольшого размера, планировать время и данные для лучшего управления несколькими различными устройствами, а также упаковывать на 20 % больше данных в потоки. Это позволяет в 4 раза увеличить пропускную способность для повышения надежности уплотненных сетей,7 понизить задержку на 75 % для повышения быстродействия,8 и почти на 40 % увеличить скорость работы.9

Чтобы получить максимум преимуществ Wi-Fi 6, нам нужны правильные инновации и партнерские отношения:

  • Инновации на периферии. Не все продукты Wi-Fi 6 одинаковы. Корпорация Intel разработала технологию Wi-Fi 6 (Gig+), которая включает поддержку опциональных каналов 160 МГц большего размера, может обеспечить передачу данных со скоростью 1680 Мбит/с, что в два раза превышает скорость Wi-Fi 840 Мбит/с на стандартной частоте Wi-Fi 6 80 МГц с двумя радиоканалами и в 3 раза 600 Мбит/с на стандартной частоте 80 МГц с двумя радиоканалами.10 Продукция Intel® Wi-Fi 6 (Gig+), наряду с аналогичными маршрутизаторами и точками доступа, также может фильтровать «шум» от сигналов устройств и сетей, расположенных рядом, тем самым повышая надежность и производительность в уплотненных средах.
  • Оптимизация сетей. Комплект технологий Intel для ноутбуков и устройств Интернета вещей позволяет оптимизировать производительность в сетях с большим количеством точек доступа Wi-Fi и устройств, например в офисных сетях. Например, если компании используют платформу vPro от Intel, разработанную для бизнеса, мы можем предложить безопасное беспроводное подключение WPA3 следующего поколения с упрощенными паролями и более сложным шифрованием, более высокую скорость обмена файлами и облачные приложения, а также общие улучшения масштабируемости, надежности, безопасности и производительности.
  • Создание партнерских отношений по экосистеме и установление стандартов. Корпорация Intel сотрудничает с OEM-партнерами, чтобы оптимизировать Wi-Fi 6 на ноутбуках и устройствах Интернета вещей, а также работает с более широкой экосистемой для решения проблем на системном уровне. Для установления стандартов и обеспечения совместимости мы сотрудничаем с компаниями-разработчиками программного обеспечения, поставщиками аппаратного обеспечения, регулирующими организациями, специализирующимися на стандартах, в том числе с FCC, IEEE, Alliance Wi-Fi и Wireless Broadband Alliance.

Wi-Fi 6E и 5G в перспективе

[6 ГГц] — это единственный шанс для удовлетворения растущего спроса на пропускную способность Wi-Fi и расширения границ того, что потребители считают возможным с помощью приложениями и службами».

— Аджит Пай (Ajit Pai), председатель FCC, апрель 2020 г.

Корпорация Intel также планирует использовать будущие достижения, которые максимизируют преимущества Wi-Fi 6, например, Wi-Fi 6E. Технология Wi-Fi 6E, которая появится на платформах Intel в начале 2021 г., получит преимущество благодаря важному решению FCC, открывающему свободный частотный диапазон 6 ГГц для использования в США без лицензии. Это глобальная тенденция, так как Великобритания, Южная Корея и другие страны также вносят подобные изменения. Сегодня мы ограничены диапазонами 2,4 ГГц и 5 ГГц, поэтому добавление диапазона 6 ГГц позволит снизить перегруженность сетей и увеличить общую пропускную способность Wi-Fi.

В США полоса 6 ГГц увеличит в двое существующий спектр Wi-Fi благодаря каналам более 160 МГц, и этот спектр будет доступным только для продукции с Wi-Fi 6E. Необремененная устаревшими устройствами и сетями Wi-Fi, Wi-Fi 6E 6 ГГц поможет обеспечить гигабитную пропускную способность Wi-Fi с ультра-низким уровнем задержек.

Решения по программному обеспечению от Rivot, разработанные на базе нашей лидирующей в индустрии продукции Wi-Fi, предназначены для прогнозирования и предотвращения типичных проблем в домах, офисах и других местах использования ПК с помощью поддержки QoS, продвинутому и автоматизированному выбору точек доступа и другим возможностям. Мы будем рады добавить эти возможности к платформе Intel® Evo, vPro, в игровые и другие сегменты в 2021 году.

В заключение корпорация Intel также планирует то, как Wi-Fi и 5G будут работать совместно. Хотя 5G получила больше внимания прессы и в сообществе, для удовлетворения наших потребностей в подключении в будущем потребуется использовать оба решения.

Эти технологии вместе смогут открыть следующую главу возможностей подключения. Правильные инновации помогут улучшить нашу повседневную жизнь, принесут организациям эффективную связь и укрепят основу нашего виртуального мира.

Информация о продукте и производительности

1

Презентация «Революция Wi-Fi 6».

6

Примерно 700 млн устройств Wi-Fi в 2007 году: исследование компании ABI на 2 квартал 2019 года о технологиях беспроводного подключения с разбивкой по целевым рынкам (MD-WCMT-179), таблица 30 «Устройства с Wi-Fi, общие ежегодные и совокупные поставки, мировые рынки: прогноз на 2000 – 2024 годы» (693 млн устройств).

Примерно 9,8 млрд устройств Wi-Fi в 2019 году: исследование компании ABI о технологиях беспроводного подключения с разбивкой по целевым рынкам на 2 квартал 2019 года (MD-WCMT-179), таблица 30 «Устройства с Wi-Fi, общие ежегодные и совокупные поставки, мировые рынки: прогноз на 2000 – 2024 годы» (9,833 млн устройств).

Примерно 81 млн ТБ глобального IP-трафика в 2007 году: индекс визуальных сетевых технологий компании Cisco от июня 2016 года — прогноз и методология, 2007 – 2012 годы. Таблица 1. Глобальный IP-трафик в период с 2006 по 2012 год (6577 ПБ в месяц = 80 818 176 ТБ в год).

Примерно 2,5 млрд ТБ глобального IP-трафика в 2019 году: индекс визуальных сетевых технологий компании Cisco от февраля 2019 года — прогноз и тенденции, технический документ на период с 2017 по 2022 год. Рисунок 1. Согласно прогнозу индекса визуальных сетевых технологий компании Cisco 396 ЭБ в месяц к 2022 году (2019 год, 201 ЭБ в месяц = 2 469 888 000 ТБ в год).

Примерно 35 млн ТБ глобального видеотрафика в 2007 году: индекс визуальных сетевых технологий компании Cisco от июня 2008 года — прогноз и методология, 2007 – 2012 годы. Таблица 3. Глобальный потребительский интернет-трафик в период с 2006 по 2012 год (видео = 25 + 647 + 99) + страница 6 «Одноранговые сети» (видео = 65% одноранговых сетей = (0,65*1747 = 1136) + таблица 11. Глобальный потребительский IP-трафик, передаваемый не по сети Интернет, в период с 2006 по 2012 год, 965 ПБ в месяц) = 2869 ПБ в месяц по сравнению с таблицей 1. Глобальный IP-трафик в период с 2006 по 2012 год, общий IP-трафик = 6577 ПБ в месяц = 44% и 35 245 742 ТБ в год.

Примерно 1,8 млрд ТБ глобального видеотрафика в 2019 году: индекс визуальных сетевых технологий компании Cisco от февраля 2019 года — прогноз и тенденции, технический документ на период с 2017 по 2022 год. Рисунок 13. Глобальный IP-трафик по категории приложений, часть видео (2019 год) = 150 ЭБ в месяц = 1 843 200 ТБ в год.

13.802.11ac почти в 3 раза быстрее: сеть 802.11ac 2x2 80 МГц обеспечивает максимальную теоретическую скорость данных 867 Мбит/с, т.е.приблизительно в 3 (2,9) раза выше по сравнению со стандартной сетью 802.11agn 2x2 40 МГц (30 Мбит/с), как указано в спецификациях стандарта IEEE 802.11. Требуется использование беспроводных маршрутизаторов 802.11ac со схожей конфигурацией.

7

До 4 раз выше пропускная способность/масштабируемость. Это заявление основано на сравнении общей пропускной способности сети 802.11ax со сравнимой по размеру сетью 802.11ac. Поправка к спецификации IEEE 802.11-14/0165r1 802.11 AX определяет стандартизированные модификации как физических уровней IEEE 802.11, так и уровня управления доступом к среде IEEE 802.11, которые обеспечивают по меньшей мере один режим работы, способный поддерживать по меньшей мере четырехкратное улучшение средней пропускной способности для каждой станции (измеряется в точке доступа к услуге MAC-данных) в сценарии с плотным развертыванием при сохранении или повышении эффективности использования энергии для каждой станции. Дополнительную информацию можно найти в документе, доступном по адресу https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/14/11-14-0165-01-0hew-802-11-hew-sg-proposed-par.docx.

8

Снижение задержек до 75%: на основе данных моделирования Intel (79%) 802.11ax с технологией OFDMA и без нее, с 9 клиентами. Среднее время задержки без OFDM составило 36 мс, а при использовании OFDMA среднее время задержки снизилось до 7,6 мс. Для снижения времени задержки необходимо, чтобы маршрутизатор 802.11ax (Wi-Fi 6) и все клиенты поддерживали использование OFDMA.

9

Почти на 40% быстрее: заявления для адаптера Intel® Wireless-AX основаны на сравнении (39%) ожидаемой максимальной теоретической скорости передачи данных для двух пространственных потоков стандарта 802.11ax 80 МГц (1201 Мбит/с) и для двух пространственных потоков стандарта 802.11ac 80 МГц (867 Мбит/с), как задокументировано в проекте спецификаций IEEE 802.11ax 2.0 и спецификациях стандарта беспроводного подключения IEEE 802.11. Требуется использование беспроводных маршрутизаторов 802.11ax со схожей конфигурацией.

10

Почти в 3 раза выше скорость Wi-Fi 6: как указано в спецификации стандартов беспроводного подключения IEEE 802.11, стандарт 802.11ax (2×2 канала, 160 МГц) обеспечивает максимальную потенциальную скорость передачи данных 2402 Мбит/с, что почти в 3 (2,8) раза превышает скорость 867 Мбит/с стандарта 802.11ac (2×2 канала, 80 МГц). Требуется использование беспроводных маршрутизаторов 802.11ax со схожей конфигурацией.