Spýtali sme sa Petra Koudelku, Senior Sales Engineera v spoločnosti Zyxel, ktorý sleduje najnovšie trendy v oblasti sieťových technológií a navrhuje architektúry sieťových infraštruktúr firiem a organizácií.

Petr Koudelka, Senior Sales Engineer v spoločnosti Zyxel Communications Czech

Aké sú podľa vás hlavné prínosy nového štandardu WiFi 6E?

Vďaka sprístupnenia nového bezlicenčného pásma 6 GHz je to rovnaký revolučný krok, ako pred rokmi uvoľnenie pásma 5 GHz pre bežné používanie. V Európe máme síce zatiaľ oproti USA 6 GHz pásmo k dispozícii z menej než 50 %, ale aj tak je to ďalší nezanedbateľný frekvenčný priestor pre prenos dát. Postupne sa nám totiž množstvom sietí zarušilo pásmo 2,4 GHz, a blíži sa k tomu aj 5 GHz pásmo, ale pásmo 6 GHz je zatiaľ voľné. Tejto situácie si budeme nejakú dobu užívať, ale vďaka tomu, že pásmo 6 GHz môže koexistovať s 5GHz pásmom, bude aj do budúcna v rovnakej lokalite bez vzájomného rušenia viacerých priestorov pre súbežný prenos dát.

Pokiaľ zjednoduším situáciu, je to ako by sme k dnešným štyrom novo otvorili ďalších desať dialničných pruhov. Síce je podmienkou kúpiť si pre týchto desať nových pruhov aj nové auto, ale z pohľadu kapacity, potrebnej dnes aj do budúcna, je to tak obrovský nárast, že za to taká investícia určite stojí. Ďalšie výhody WiFi 6E sú skôr detailne technického rázu.

Prenos v pásme 6 GHz má výrazne kratší dosah – o koľko bude nutné zvýšiť hustotu prístupových bodov oproti predchádzajúcim štandardom WiFi 5 a WiFi 6?

Pre lepšie pochopenie analógie s novým 6 GHz pásmom sa musíme vrátiť k pásmam 2,4 GHz a 5 GHz. Rozsah frekvencie 2,4 GHz je veľmi malý, teda môžeme povedať, že sa v ňom signál chová stále rovnako. Nejväčšiu rolu tu hrajú útlm prostredia, prekážky a ďalšie fyzikálne javy, ktoré sa na tomto pásme prejavujú zo všetkých troch frekvenčných pásiem používaných pre WiFi najmenej. Dôležitým kritériom je útlm, vychádzajúci nie z výpočtov lineálnych, ale logaritmických. Pokiaľ teda odoberieme 3 dB zníži sa útlm o polovicu a pokiaľ 3 dB pridáme, zvýši sa útlm na dvojnásobok.

Zjednodušene môžeme povedať, že vo vzdialenosti 1 meter od vysielača máme kvalitu prenosu 2,4 GHz pásma na hodnote X, ale v rovnakom mieste je to v pásme 5 GHz X-7 dB, takže kvalita je asi na jednej štvrtine. A pretože -6 dB je polovica polovice, tak pre pásmo 6 GHz máme ešte na rovnakom mieste ešte o jeden dB menej – teda X-8 dB.

Dostupné spektrum na 5 GHz je celkovo oproti 2,4 GHz pásmu asi šesťkrát väčšie, a tak jeho chovanie a útlm frekvencie na začiatku a na konci spektra nie je možné úplne zanedbať. I tak je to ale celkovo malé číslo – len necelý 1 dB. Podobne veľkú frekvenčnú šírku ako pásmo 5 GHz má aj európska frekvencia 6 GHz, takže medzi najnižšou a najvyššou frekvenciou sa bude útlm líšiť tiež asi o 1 dB.

A teraz k porovnaniu 5 a 6 GHz pásma. Frekvencie sú si chovaním blízke a sú veľmi ďaleko od úplne inak sa chovajúcej frekvencie 2,4 GHz. Rozdiel prvého a posledného kanálu 5 i 6 GHz frekvencie je asi 1 dB, takže rozdiel najvyššieho kanálu 5GHz pásma a najnižšieho kanálu 6 GHz pásma je zanedbateľný. Pokiaľ zvolíme kanály na opačných koncoch oboch pásiem, môžeme dosiahnuť rozdielu útlmu až 2 dB. Jedny bežné interiérové dvere reprezentujú útlm približne 3 dB, takže vidíme, že rozdiel tu síce je, ale rozhodne nie zásadný.

Pokiaľ teda niekto navrhuje sieť na hrane technickej použiteľnosti a nepočíta so žiadnou rezervou, môže mať problém. Ak sa ale sieť navrhovala z pohľadu kapacity a dobrých signálových prekryvov, rozdiel v prechode z 5 GHz na 6 GHz nijak nezaregistrujete. Napríklad v sklade s veľkými vzdialenosťami a signálom na hrane použiteľnosti pri 5 GHz, môže byť prechod na 6 GHz problém. V kancelárskom prostredí a v domácnostiach ale asi zhoršenie pokrytia Wi-Fi nehrozí.

Zavedenie nového štandardu bezdrôtových sietí nespočíva len v modernizácii sieťových prvkov, ale tiež koncových zariadení. Ako sú v tomto ohľade na WiFi 6E ich výrobcovia pripravení?

Bežní výrobcovia bezdrôtových kariet do sieťových prvkov už produkty podporujúce 6 GHz pásmo bežne dodávajú, ale vždy je to o cene. Aj malé zvýšenie ceny lacnejších produktov, ako sú napríklad mobilné telefóny, tablety alebo notebooky povedie ku zdržaniu uvedenia najnovších technológií. Pokiaľ ale kúpite vyššiu triedu nejakého produktu, môžete predpokladať, že už novú frekvenciu bude podporovať. Dám jeden príklad z trhu – koncová cena sieťovej karty Intel AX200 je 357 Kč a Intel AX210 473 Kč, čo je rozdiel 32 % (v absolútnom vyjadrení len 116 Kč). Pri miliónoch kusov už je to ale rozdiel skutočne značný.

Môžete porovnať prínosy nasadenia WiFi 6E a sietí 5G v priemyselnom prostredí? Pre aké účely je ktorá z technológií vhodnejšia?

Každá z týchto technológií sa špecializuje na niečo trochu iného, ale ponúka v istej miere aj presah svojich vlastností. Účel nasadenia oboch technológií je ale zásadne rozdielny. Najmä v tom, že WiFi 6E cieli na menší dosah signálu, ale obrovskú prenosovú rýchlosť lokálnej siete. To je nevyhnutné v prípade, kedy už nám nestačí gigabitová lokálna sieť a presúvame sa k multigigabitovým rýchlostiam – napríklad kvôli streamingu 8K videí z úložiska alebo prenosu obrovských objemov dát.

Sieť 5G ponúka rýchlosti nižšie – rádovo 500 Mb/s až 1 Gb/s, resp. aj nižšie, podľa reálnej ponuky operátora. Na druhú stranu ale disponuje obrovským dosahom signálu, takže pokryje rozsiahlu plochu v okolí vysielača, rovnako ako obrovskou kapacitou pripojených klientov – aj keď vďaka tomu, že sa počíta s malým dátovým tokom zariadení IoT ako sú senzory atď.

Väčšina firiem a organizácií zatiaľ neprešla ani na predchádzajúci štandard WiFi 6. Poradíte im počkať a prejsť rovno na WiFi 6E?

Výrobcovia čipov postupne utlmia produkciu starších technológií a výrobcovia elektroniky nasadia do svojich produktov čipy nové. Životný cyklus bezdrôtových produktov je vždy niekoľko rokov a aktuálne je nový štandard WiFi 7 oznámený na koniec roku 2024 (teda finálne uvedenie normy). Prístupové body a klienti s WiFi 7 sa začnú bežne predávať o dosť neskôr.

Uvoľnenie pásma 6 GHz je obrovský krok k dosiahnutiu väčšej prenosovej rýchlosti, rozloženiu záťaže pripojených klientov a zvýšeniu počtu pripojených klientov. Pokiaľ teda niekto uvažuje o nasadení novej WiFi siete práve teraz, rozhodne sa vyplatí zaobstarať prístupové body s WiFi 6E. Pokiaľ sa ale jedná napríklad o malú sieť v nejakom penzióne, kde rýchlosť a ďalšie benefity nehrajú takú rolu, bude životný cyklus stávajúcich prístupových bodov isto dlhší, než vo veľkom hoteli s konferenčnými sálami alebo kdekoľvek inde s požiadavkami na obrovské dátové toky cez bezdrôtovú sieť.

Aký predpokladáte ďalší vývoj v oblasti WiFi technológií? Je možné ďalej zvyšovať priepustnosti bezdrôtových sietí, alebo sa vývoj zameriava na iné parametre?

Tu hrá rolu limit prenosových rýchlostí metalických sietí, kde namiesto jednoduchej výmeny prístupových bodov musíme riešiť aj problém prenosovej kapacity upgradom na multigigabitové prepínače. S normou WiFi 6 prišiel zásadný technologický posun nielen v rýchlosti, ale aj v technológii prenosu, vďaka čomu sa zrýchlili aj obidve pôvodné pásma 2,4 a 5 GHz. Rozdelením pásma na subkanály sa zvýšila kapacita počtu pripojených a odbavovaných klientov. Nové normy priniesli hlavne väčšiu efektivitu a lepšie možnosti prenosu.

Vyšších rýchlostí môžeme dosahovať jednoducho dvomi cestami – väčšou frekvenčnou šírkou a lepšou moduláciou. Obe cesty majú svoje „ale“. WiFi 7 plánuje frekvenčný rozsah až 320 MHz, čo je dnes celé „európske“ pásmo 5 alebo 6 GHz, teda jeden vysielač bez rušenia v lokalite. Ďalší vysielač na 320 MHz sa už do frekvenčnej šírky daného pásma bez rušenia nezmestí. Lepšia modulácia potrebuje veľmi kvalitný signál bez rušenia, teda veľmi malú vzdialenosť klienta od prístupového bodu. Výsledkom je zníženie výkonu prístupového bodu a skrátenie vzdialenosti od klienta. To sú dosť zásadné obmedzenia, takže si myslím, že uvoľnenie 6 GHz pásma pre bezdrôtové prenosy bude na dlhšiu dobu najpodstatnejšou novinkou, ktorá ovplyvní vývoj v oblasti WiFi na dosť dlho.

Značky: