Guia de um Provedor de Serviços sobre as três mudanças no Wi-Fi

Este blog apareceu pela primeira vez na edição de janeiro/ fevereiro de 2021 na Broadband Communities Magazine como um artigo do autor.

As mudanças na tecnologia Wi-Fi permitirão que os provedores ofereçam 3 novos serviços nos próximos 3 anos. Esses avanços tecnológicos chegarão rapidamente ao mercado um após o outro:

• A disponibilidade dos Access Points Wi-Fi 6
• A disponibilidade iminente do espectro de 6 GHz em todo o mundo e os novos dispositivos Wi-Fi 6E que o suportam
• A finalização das características operacionais que o Wi-Fi 7 terá

Isso é bastante trabalhoso para qualquer provedor de serviços, especialmente porque alguns ainda não implantaram as soluções de Wi-Fi 6 na região. Uma etapa importante para os provedores é decidir como reconciliar os Access Points e a disponibilidade de dispositivos no contexto de novos aplicativos de tecnologia Wi-Fi nos próximos 3 anos. Haverá também novas dinâmicas em jogo, assim como quando o 812.11n introduziu o suporte ao espectro de 5 GHz e a aplicaçãoganhou compatibilidade para a streaming de vídeo IP, que ainda representa mais de 80% de todo o tráfego doméstico.

DÊ UM CLICK PARA TWITTAR: Charles Cheevers da CommScope apresenta um manual do provedor de serviços para as três próximas mudanças no Wi-Fi.

Wi-Fi 6

Começaremos com o que está disponível nos dias de hoje: Gateways, Access Points e Extensores para Wi-Fi 6. O Wi-Fi 6 que está há mais de um ano no mercado. Quando esses Access Points substituíram a tecnologia do Wi-Fi 5 da geração anterior, o desempenho da rede Wi-Fi em uma residência com vários dispositivos (Wi-Fi 4/5/6) aumenta, assim como o seu alcance. Isso pode ser atribuído a diversos fatores: melhorias nos projetos dos Access Points Wi-Fi, melhorias nos amplificadores de potência dos módulos frontais e LNA (low-noise amplifiers - melhor sensibilidade do receptor) e tem um uso mais eficiente da camada física Wi-Fi em ambientes Wi-Fi mistos. Esta melhoria no desempenho mostra que as aplicações estão amadurecendo – assim como Access Points, soluções Mesh e dispositivos, como os set-top boxes (TV) IP que usam Wi-Fi 6 - tornando-se uma excelente opção para aqueles provedores de serviços que vão lançam novos dispositivos em 2021 com o objetivo de oferecer aos consumidores uma melhor conectividade residencial.

Wi-Fi 6E

O Wi-Fi E é a tecnologia mais significativas para o Wi-Fi nos últimos anos, com a adição do espectro de 6GHz. A grande questão é como fazê-la chegar até os consumidores. Além de fornecer um espaço tão necessária para o tráfego nas bandas de 2,4 GHz e de 5 GHz, o Wi-Fi 6E oferece uma melhor qualidade de serviço para os usuários e suporta serviços novos de baixa latência, alta velocidade e serviços reservados. Nos serviços reservados, o Access Point e dispositivos, podem ser implementados juntos em canais de 6 GHz para proporcionar vídeos de 4K e de 8K sem congestionamento no Wi-Fi de 6 GHz, mesmo nos ambientes congestionados de 5 GHz. A mágica do Wi-Fi 6E e da banda dos 6 GHz é que só dispositivos com capacidade para o Wi-Fi 6E podem utilizar esse novo espectro, então seu uso acelera a adoção destes novos recursos de eficiência do Wi-Fi 6E e fornece benefícios imediatos para serviços de alta velocidade, baixa latência e congestionamento de banda.

Porém, o Wi-Fi 6E vem com um conjunto único de obstáculos:

• As autoridades regulatórias de cada país precisam aprovar a disponibilidade do espectro de 1,2 GHz ou 500 MHz para o uso não licenciado de Wi-Fi.
• As autoridades regulatórias devem decidir os níveis de energia para uso móvel, interno e externo do Wi-Fi de 6 GHz.
• A introdução dos rádios tri-banda de 2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz trazem consigo uma nova complexidade.

O Wi-Fi 6E é uma solução que será implementada durante o ano de 2022 na maioria dos países. Mas mesmo os países que já criaram os acordos regulatórios necessários para a banda de 6 GHz - como Estados Unidos, Coréia do Sul, Chile, Índia e o Reino Unido – eles precisarão de algum tempo para ver as soluções de 6 GHz implementadas. As principais considerações para os provedores de serviços incluem:

• Qual é o valor desta nova solução Wi-Fi 6E para o consumidor?
• Como este valor impactará em uma oferta de serviços?
• Quais os serviços poderão ser oferecidos antes que os dispositivos eletrônicos de consumo mudem para as novas soluções 6E?

Com quase 66 Gbps de capacidade em 1,2 GHz de espectro, quem conseguir aproveitar primeiro os casos de uso e características do Wi-Fi6E estará muito bem posicionado para conquistar o consumidor. No caso do provedor de serviços, os elementos-chave consistirão no seguinte:

• Introdução de dispositivos com capacidade adicional Tri-Band Wi-Fi 6E (muito além do Wi-Fi 6 Dual-Band): Haverá sobreposição entre a implementação de dispositivos de Wi-Fi 6 Dual-Band e do Wi-Fi 6 Tri-Band ao longo dos anos, à medida que os consumidores mudam suas necessidades de conexões Wi-Fi de maior capacidade e menor latência.
• Introdução de novas redes de conectividade doméstica sem fios, impulsionados por provedores de serviços: Isso conduzirá a integração de novos dispositivos com capacidade para Wi-Fi 6E a níveis mais altos de desempenho, expandindo as redes de acesso em casa, através do Wi-Fi de 6 GHz e criando determinismo para o cliente final que só o Wi-Fi 6E baseado em OFDMA pode oferecer Em outras palavras, os canais de 6 GHz e Wi-Fi 6E permitem a capacidade de agendar transmissões de dispositivos com capacidade de 6 GHz para que não colidam e possam ser recebidas em um valor de tempo “determinístico” acordado. O equipamento de Access Point de Wi-Fi atual tem uma relação de melhor esforço, largura de banda e garantia de entrega de pacotes. A chegada do 6 GHz e recursos Wi-Fi agendadas em Wi-Fi 6 podem oferecer uma garantia ou determinismo da entrega de pacotes. Isso, por exemplo, permite que os jogadores tenham níveis garantidos de desempenho em um canal de Wi-Fi de 6 GHz. Também permite que tenham um suporte mais eficiente para novos aplicativos sensíveis à latência, como os jogos em nuvem através do Wi-Fi.
• Introdução das principais soluções de dispositivos reservados para provedores de serviços:
  • Wi-Fi 6E - Solução baseada em mesh: Uso do Wi-Fi 6E para garantir a capacidade de distribuição e maximizar o potencial de 5 GHz só para a conexão de LAN. Ao mesmo tempo, usar a capacidade de distribuição de 6 GHz para conectar-se diretamente aos dispositivos 6E à medida que eles vão surgindo em suas residências. Embora os dispositivos 6E comecem a substituir o Wi-Fi 6 rapidamente, devido ao custo mais alto, haverá uma combinação dos três conjuntos de dispositivos Wi-Fi: dispositivos de baixo custo somente com o Wi-Fi 5, dual-band Wi-Fi 6, e os dispositivos tri-band 6E que conviverão juntos pelos próximos três anos Após este período de três anos, o Wi-Fi 7 também entra em cena.
  • Wi-Fi 6E: Soluções Set-to-Box (STB) e Smart Media Device (SMD): Especialmente nas implementações congestionadas de conjuntos habitacionais (MDU) de 5 GHz, usando o novo espectro de 6 GHz, podem oferecer aos moradores dos apartamentos, os seus próprios canais de Wi-Fi, oferecendo um desempenho incomparável para as soluções de SMD oferecidas pelos provedores de serviço. Qual serviço de streaming OTT não gostaria de ser executado em um dispositivo sem congestionamento de entrega?
  • Serviços Wi-Fi, primeiro determinísticos, de baixa latência e sem Jitter: O Wi-Fi 6E pode fornecer qualidade de conexão equivalente à de um cabo Ethernet. O espectro de 6 GHz oferece uma nova plataforma para aplicativos de baixa latência e sem Jitter, como nos jogos on-line e transações financeiras. Além disso, os serviços de alta demanda como Realidade Virtual (VR) / Realidade Aumentada (AR) precisarão do Wi-Fi 6E para criar experiências imersivas “in-room” sem restrições, que pode funcionar apenas com determinismo de tempos de renderização e decodificação.

As ofertas dos provedores de serviços baseados no Wi-Fi 6E se alinham mais com novos modos de uso e novos serviços, resolvendo problemas como congestionamento de MDU em 5 GHz. Essas implementações estão ocorrendo ao mesmo tempo, Access Points e gateways Wi-Fi 6 para os consumidores que não estão prontos para aproveitar as vantagens e novas características e novos recursos do Wi-Fi 6E. Esperamos ver os provedores de serviços impulsionem a adoção do 6E mais rápido do que a adição aleatória de dispositivos com capacidade para Wi-Fi 6E em casa e tirar proveito da extensão de suas redes de acesso DOCSIS 3.1 e XGS-PON determinísticas de casa para as aplicações do dispositivo final.

Wi-Fi 7

Há muito mais… digite IEEE 802.11be ou Wi-Fi com taxa de transferência extremamente alta (EHT). Ele atualmente se encontra em fase de especificação e deve se tornar o padrão Wi-Fi 7. Esta é realmente uma rápida evolução do Wi-Fi 6E e, naturalmente estende o trabalho das novas características e recursos alinhados ao espectro. Para completar a jornada do Wi-Fi e tentar igualar a capacidade de qualquer solução cabeada, o Wi-Fi 7 adiciona diversos recursos, mas duas em particular, definem o que é e onde será usado.

Canais de 320MHz

Uma melhoria significativa em relação ao suporte de 160 MHz no Wi-Fi 5/6, o 320 MHz estende as modulações para 4K QAM. Juntamente com a disponibilidade do espectro de 6 GHz, isso dá ao Wi-Fi o potencial de suportar 10-20 Gbps em casa, criando o potencial para backbone de mais de 10 Gbps para interconectar salas e a capacidade de fazer Wi-Fi “in-room” de 4,7 Gbps a 10 Gbps, dependendo do investimento em Acess Points. Isso cria uma futura plataforma wireless para aumentar os serviços, como soluções totalmente imersivas, sem gargalos e de baixa latência em Headsets (Máscaras VR 6DOF) ou mesmo em monitores holográficos, como as da Looking Glass Factory. Com esta plataforma wireless, é fácil imaginar as aplicações que se usarão em casa.

Funcionamento através de multilink/multibanda

Como os Access points Tri-band se tornando em uma regra a partir de 2023, a especificação do Wi-Fi introduz a capacidade de que o Access point e os dispositivos enviarem tráfego em todas as três bandas (2,4/5/6 Ghz) e que o próprio MAC de Wi-Fi gerencie as decisões sobre como enviar e receber estes fluxos de IP nas múltiplas bandas. Isso substituirá efetivamente os direcionamentos de banda específica vista atualmente, e que levará os dispositivos a usar a banda correta para usufruir do melhor desempenho.

Portanto, embora haja potencial para introduzir soluções baseadas no Wi-Fi 7 em 2023, isso será impulsionado pela necessidade de suportar as aplicações de alta capacidade em particular. Como a maioria das pessoas não precisará disso imediatamente, haverá muito tempo para adotar soluções de Wi-Fi 6 e 6E e se sobrepor à disponibilidade do Wi-Fi 7. No entanto, o Wi-Fi 7 também voltará a se sincronizar com as mudanças do Wi-Fi 6 e do 6E no que diz respeito de mudança para Access Points e dispositivos tri-band, criando interessantes soluções de Wi-Fi para todas as implementações até 2025. Em particular, as soluções mesh e de backbone em casa, bem como soluções de Realidade Virtual (VR) / Realidade Aumentada (AR) irão rapidamente adotar o Wi-Fi 7 como sua tecnologia principal. Além disso, as novas tecnologias de acesso, como DOCSIS 4.0, irão naturalmente se alinhar com a disponibilidade do Wi-Fi 7, acelerando a entrega de 10 Gbps de baixa latência da rede core até as aplicações dos dispositivos em casa.

O caminho natural para os provedores de serviços

Existe um caminho natural para que os provedores de serviço possam aproveitar as vantagens das três novas mudanças na tecnologia Wi-Fi nos próximos três anos. Em seu núcleo está a filosofia principal de investir na extensão de redes determinísticas de alta capacidade e baixa latência para as próprias aplicações dos dispositivos, não apenas nas redes de acesso. As três soluções de Wi-Fi, Dual-band Wi-Fi 6, Tri-band Wi-Fi 6E e Wi-Fi 7 desempenharão um papel fundamental na criação da nova plataforma de alta capacidade confiável e baixalatência, na qual funcionarão no futuro, os novos serviços residenciais, como a Realidade Virtual (VR) e Realidade Aumentada (AR).

Ao investir na criação de uma plataforma determinística wireless nas residências, os provedores de serviços naturalmente irão atrair todos os serviços para essa plataforma, garantindo sua relevância para o consumidor e potencialmente oferecendo novos acordos comerciais com outros provedores de OTT que desejam aproveitar a entrega destas redes sem fio, de baixa latência e sem gargalos para uso dos seus serviços. Parece ser um daqueles momentos em que se o provedor de serviços o construírem, eles virão. E de fato eles virão, já que a confiabilidade, o desempenho e a latência exigidas para o serviço são essenciais em um mundo cada vez mais digitalizado.