{"id":81375,"date":"2020-05-13T01:42:22","date_gmt":"2020-05-12T23:42:22","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/chto-nas-zhdet-v-wi-fi-7-ieee-802-11be"},"modified":"2020-05-13T01:42:22","modified_gmt":"2020-05-12T23:42:22","slug":"chto-nas-zhdet-v-wi-fi-7-ieee-802-11be","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/administrirovanie\/chto-nas-zhdet-v-wi-fi-7-ieee-802-11be","title":{"rendered":"O que nos espera no Wi-Fi 7, IEEE 802.11be?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Recentemente, dispositivos que suportam a tecnologia Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) chegaram ao mercado, sobre a qual se fala muito. Mas poucos sabem que j\u00e1 est\u00e1 em desenvolvimento uma nova gera\u00e7\u00e3o de tecnologia Wi-Fi \u2014 o Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be). O que o Wi-Fi 7 trar\u00e1 \u00e9 o tema deste artigo.<\/p>\n

\"O
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Antecedentes<\/h2>\n

\nEm setembro de 2020, comemoraremos o 30\u00ba anivers\u00e1rio do projeto IEEE 802.11, que impactou significativamente nossas vidas. Atualmente, a tecnologia Wi-Fi, definida pela fam\u00edlia de padr\u00f5es IEEE 802.11, \u00e9 a tecnologia sem fio mais popular usada para conex\u00e3o \u00e0 internet: o Wi-Fi transmite mais da metade do tr\u00e1fego de usu\u00e1rios. Enquanto as tecnologias de telefonia celular passam por rebranding a cada d\u00e9cada, por exemplo, mudando de 4G para 5G, para os usu\u00e1rios de Wi-Fi, o aumento da velocidade de transmiss\u00e3o de dados, al\u00e9m da implementa\u00e7\u00e3o de novos servi\u00e7os e novas funcionalidades, acontece praticamente sem que se perceba. Poucos clientes se preocupam com as letras \u201cn\u201d, \u201cac\u201d ou \u201cax\u201d que seguem \u201c802.11\u201d nas caixas de equipamentos. Mas isso n\u00e3o significa que o Wi-Fi n\u00e3o est\u00e1 em evolu\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Uma das provas da evolu\u00e7\u00e3o do Wi-Fi \u00e9 o aumento acentuado das velocidades de transmiss\u00e3o de dados: de 2 Mbps na vers\u00e3o de 1997 a quase 10 Gbps no mais recente padr\u00e3o 802.11ax, tamb\u00e9m conhecido como Wi-Fi 6. O Wi-Fi moderno alcan\u00e7a esse aumento de desempenho devido a constru\u00e7\u00f5es de sinal e c\u00f3digo mais r\u00e1pidas, a canais mais largos e ao uso de tecnologias MIMO<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Al\u00e9m da dire\u00e7\u00e3o principal de redes locais sem fio de alta velocidade, a evolu\u00e7\u00e3o do Wi-Fi abrange v\u00e1rios projetos de nicho. Por exemplo, o Wi-Fi HaLow (802.11ah) tentou levar o Wi-Fi ao mercado da Internet das Coisas sem fio. O Wi-Fi de mil\u00edmetros (802.11ad\/ay) suporta velocidades de transmiss\u00e3o de dados de at\u00e9 275 Gbps, embora em dist\u00e2ncias muito curtas.<\/p>\n

Novos aplicativos e servi\u00e7os relacionados a streams de v\u00eddeo de alta defini\u00e7\u00e3o, realidade virtual e aumentada, jogos, escrit\u00f3rio remoto e computa\u00e7\u00e3o em nuvem, bem como a necessidade de suportar um grande n\u00famero de usu\u00e1rios com tr\u00e1fego intenso em redes sem fio, exigem um alto desempenho.<\/p>\n

Objetivos do Wi-Fi 7<\/h2>\n

\nEm maio de 2019, o subgrupo BE (TGbe) do grupo de trabalho 802.11 do comit\u00ea de padroniza\u00e7\u00e3o de redes locais e metropolitanas come\u00e7ou a trabalhar em um novo complemento ao padr\u00e3o Wi-Fi, que aumentar\u00e1 a capacidade nominal para mais de 40 Gbit\/s<\/b> em um canal de frequ\u00eancia 't\u00edpico' para Wi-Fi na faixa de <= 7 GHz. Embora muitos documentos mencionem 'capacidade m\u00e1xima de pelo menos 30 Gbit\/s', o novo protocolo da camada f\u00edsica garantir\u00e1 uma velocidade nominal superior a 40 Gbit\/s. <\/p>\n

Outro importante direcionamento do desenvolvimento do Wi-Fi 7 \u00e9 o suporte a aplica\u00e7\u00f5es em tempo real<\/b> (jogos, realidade virtual e aumentada, controle de rob\u00f4s). \u00c9 not\u00e1vel que, embora o Wi-Fi trate de forma especial o tr\u00e1fego de \u00e1udio e v\u00eddeo, por muito tempo se considerou que garantir n\u00edveis de atraso reduzidos (na ordem de milissegundos), tamb\u00e9m conhecido como Time-Sensitive Networking, em redes Wi-Fi era fundamentalmente imposs\u00edvel. Em novembro de 2017, nossa equipe do IPPI RAN e da HSE (n\u00e3o considere como propaganda) apresentou uma proposta pertinente ao grupo IEEE 802.11. A proposta despertou grande interesse, e em julho de 2018, um subgrupo especial foi criado para investigar mais a fundo essa quest\u00e3o. Como o suporte para aplica\u00e7\u00f5es em tempo real exige tanto altas velocidades de transmiss\u00e3o de dados quanto a amplia\u00e7\u00e3o das funcionalidades da camada de enlace, o grupo de trabalho 802.11 decidiu desenvolver m\u00e9todos para apoiar aplica\u00e7\u00f5es em tempo real dentro do Wi-Fi 7.<\/p>\n

Uma quest\u00e3o importante relacionada ao Wi-Fi 7 \u00e9 sua coexist\u00eancia com tecnologias de redes m\u00f3veis (4G\/5G), desenvolvidas pelo 3GPP e que operam nas mesmas faixas de frequ\u00eancia n\u00e3o licenciadas. Estamos falando sobre LTE-LAA\/NR-U. Para estudar os problemas relacionados \u00e0 coexist\u00eancia entre Wi-Fi e redes m\u00f3veis, o IEEE 802.11 lan\u00e7ou o Coexisting Standing Committee (Coex SC). Apesar de v\u00e1rias reuni\u00f5es e at\u00e9 um semin\u00e1rio conjunto entre participantes do 3GPP e do IEEE 802.11 em julho de 2019 em Viena, as solu\u00e7\u00f5es t\u00e9cnicas ainda n\u00e3o foram aprovadas. Uma poss\u00edvel explica\u00e7\u00e3o para essa atividade infrut\u00edfera \u00e9 que tanto o IEEE 802 quanto o 3GPP n\u00e3o querem modificar suas pr\u00f3prias tecnologias para alinh\u00e1-las umas \u00e0s outras. Assim, no momento, n\u00e3o est\u00e1 claro se as discuss\u00f5es no \u00e2mbito do Coex SC afetar\u00e3o o padr\u00e3o Wi-Fi 7.<\/b>.<\/p>\n

O processo de desenvolvimento<\/h2>\n

\nEmbora o processo de desenvolvimento do Wi-Fi 7 esteja em sua fase inicial, j\u00e1 foram propostas cerca de 500 funcionalidades novas para o futuro Wi-Fi 7, tamb\u00e9m conhecido como IEEE 802.11be. A maior parte das ideias est\u00e1 apenas sendo discutida no subgrupo be e as decis\u00f5es ainda n\u00e3o foram tomadas. Outras ideias foram recentemente aprovadas. Abaixo, ser\u00e1 claramente indicado quais propostas foram aprovadas e quais est\u00e3o apenas em discuss\u00e3o.<\/p>\n

\"O
\n
\nInicialmente, estava previsto que o desenvolvimento dos novos mecanismos principais seria conclu\u00eddo at\u00e9 mar\u00e7o de 2021. A vers\u00e3o final do padr\u00e3o \u00e9 esperada para o in\u00edcio de 2024. Em janeiro de 2020, um sentimento de preocupa\u00e7\u00e3o foi expresso no subgrupo 11be sobre se o desenvolvimento seguiria o cronograma dado o atual ritmo de trabalho. Para acelerar o processo de desenvolvimento do padr\u00e3o, o subgrupo concordou em selecionar um pequeno conjunto de funcionalidades de alta prioridade que poderiam ser lan\u00e7adas em 2021 (Release 1), deixando o restante para o Release 2. As funcionalidades de alta prioridade devem garantir um aumento significativo de desempenho e incluem suporte a 320 MHz, 4K-QAM, melhorias de OFDMA claras em rela\u00e7\u00e3o ao Wi-Fi 6 e MU-MIMO com 16 fluxos. <\/p>\n

Devido ao coronav\u00edrus, o grupo atualmente n\u00e3o se re\u00fane presencialmente, mas realiza confer\u00eancias por telefone regularmente. Assim, o desenvolvimento diminuiu um pouco, mas n\u00e3o parou. <\/p>\n

Detalhes da tecnologia<\/h2>\n

\nVamos considerar as principais inova\u00e7\u00f5es do Wi-Fi 7.<\/p>\n

    \n
  1. O novo protocolo de camada f\u00edsica \u00e9 uma evolu\u00e7\u00e3o do protocolo Wi-Fi 6 com um aumento dobrado na largura de banda para 320 MHz, duplicando o n\u00famero de fluxos espaciais MU-MIMO<\/b>, o que aumenta a largura de banda nominal em 2×2 = 4 vezes. O Wi-Fi 7 tamb\u00e9m come\u00e7a a usar modula\u00e7\u00e3o 4K-QAM<\/b>, o que adiciona mais 20% \u00e0 capacidade nominal. Assim, o Wi-Fi 7 oferecer\u00e1 uma taxa de dados nominal de 2x2x1,2 = 4,8 vezes maior em compara\u00e7\u00e3o com o Wi-Fi 6: a capacidade nominal m\u00e1xima do Wi-Fi 7 \u00e9 de 9,6 Gbit\/s x 4,8 = 46 Gbit\/s. Al\u00e9m disso, haver\u00e1 uma mudan\u00e7a revolucion\u00e1ria no protocolo de camada f\u00edsica relacionada \u00e0 compatibilidade com futuras vers\u00f5es do Wi-Fi, mas permanecer\u00e1 invis\u00edvel para os usu\u00e1rios. <\/li>\n
  2. Mudan\u00e7a no m\u00e9todo de acesso ao canal para suporte a aplicativos em tempo real<\/b> ser\u00e1 realizada com base na experi\u00eancia da IEEE 802 TSN para redes com fio. As discuss\u00f5es cont\u00ednuas no comit\u00ea de normaliza\u00e7\u00e3o est\u00e3o relacionadas ao procedimento de atraso aleat\u00f3rio no acesso ao canal, \u00e0s categorias de servi\u00e7o de tr\u00e1fego e, consequentemente, a filas separadas para tr\u00e1fego em tempo real, bem como \u00e0s pol\u00edticas de tratamento de pacotes.<\/li>\n
  3. Introduzido no Wi-Fi 6 (802.11ax) OFDMA <\/b>\u2013 m\u00e9todo de acesso ao canal com divis\u00e3o por tempo e frequ\u00eancia (semelhante ao que \u00e9 usado nas redes 4G e 5G) \u2013 oferece novas oportunidades para a aloca\u00e7\u00e3o ideal de recursos. No entanto, no 11ax, o OFDMA n\u00e3o \u00e9 suficientemente flex\u00edvel. Em primeiro lugar, ele permite que o ponto de acesso atribua a um dispositivo cliente apenas um bloco de recursos de tamanho previamente definido. Em segundo lugar, n\u00e3o suporta a transmiss\u00e3o direta entre esta\u00e7\u00f5es clientes. Ambos os problemas reduzem a efici\u00eancia espectral. Al\u00e9m disso, a falta de flexibilidade herdada do OFDMA do Wi-Fi 6 prejudica o desempenho em redes densas e aumenta a lat\u00eancia, o que \u00e9 cr\u00edtico para aplica\u00e7\u00f5es em tempo real. O 11be resolver\u00e1 esses problemas do OFDMA.<\/li>\n
  4. Uma das mudan\u00e7as revolucion\u00e1rias aprovadas do Wi-Fi 7 \u00e9 o suporte integrado para o uso simult\u00e2neo de v\u00e1rias conex\u00f5es paralelas em diferentes frequ\u00eancias<\/b>, que \u00e9 extremamente \u00fatil tanto para enormes velocidades de transmiss\u00e3o de dados quanto para lat\u00eancias extremamente baixas. Embora chipsets modernos j\u00e1 possam utilizar v\u00e1rias conex\u00f5es simultaneamente, por exemplo, nas faixas de 2.4 e 5 GHz, essas conex\u00f5es s\u00e3o independentes, o que limita a efic\u00e1cia dessa opera\u00e7\u00e3o. No 11be, ser\u00e1 encontrado um n\u00edvel de sincroniza\u00e7\u00e3o entre canais que permitir\u00e1 o uso eficiente dos recursos do canal e resultar\u00e1 em mudan\u00e7as significativas nas regras do protocolo de acesso ao canal.<\/li>\n
  5. O uso de canais muito largos e um grande n\u00famero de fluxos espaciais leva ao problema de altas sobrecargas, relacionadas ao procedimento de avalia\u00e7\u00e3o do estado do canal, necess\u00e1rio para MIMO e OFDMA. Essas sobrecargas anulam todo o ganho obtido ao aumentar as velocidades nominais de transmiss\u00e3o de dados. Espera-se que o procedimento de avalia\u00e7\u00e3o do estado do canal seja revisado<\/b>.<\/li>\n
  6. No contexto do Wi-Fi 7, o comit\u00ea de padroniza\u00e7\u00e3o discute o uso de alguns m\u00e9todos de transmiss\u00e3o de dados \"avan\u00e7ados\". Na teoria, esses m\u00e9todos aumentam a efici\u00eancia espectral em tentativas de retransmiss\u00e3o, bem como em transmiss\u00f5es simult\u00e2neas na mesma dire\u00e7\u00e3o ou em dire\u00e7\u00f5es opostas. Fala-se da solicita\u00e7\u00e3o h\u00edbrida de retransmiss\u00e3o autom\u00e1tica (HARQ), utilizada atualmente em redes celulares, do modo full-duplex e do acesso m\u00faltiplo n\u00e3o ortogonal (NOMA). Esses m\u00e9todos s\u00e3o bem estudados na literatura em termos te\u00f3ricos, no entanto, ainda n\u00e3o est\u00e1 claro se o aumento de desempenho que eles proporcionam justificar\u00e1 os esfor\u00e7os necess\u00e1rios para sua implementa\u00e7\u00e3o. \n