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Il passaggio dal Wi-Fi 6 al Wi-Fi 7 ha rappresentato un punto di svolta, poiché ha più che raddoppiato la frequenza disponibile per la rete wireless. Tradizionalmente, il Wi-Fi utilizza le bande radio ad altissima frequenza (SHF) da 2,4 GHz o 5 GHz. Ma il Wi-Fi 7 introduce una nuova fascia di spettro alla frequenza di 6 GHz, che consente una connessione più veloce e una maggiore capacità per applicazioni come videoconferenze, giochi 8K e AR/VR.
Inoltre, questo spettro offre un ulteriore vantaggio rispetto ai suoi predecessori: la capacità di sfruttare canali larghi 320 MHz (anziché 160 MHz). Mentre i consumatori possono rallegrarsi della grande quantità di larghezza di banda aumentata e velocità migliorate che alla fine sperimenteranno, gli sviluppatori di tecnologia devono prima superare le sfide di coesistenza che lo spettro aggiuntivo del Wi-Fi 7 porterà.
Figura 1 Lo spettro a 6 GHz del Wi-Fi 7 offre nuove opportunità per i consumatori e nuove sfide per i progettisti. Fonte: Infinity Business Insights
Le sfide del Wi-Fi 7 aggiuntivo spettro
Lo spettro da 6 GHz raddoppia sostanzialmente la capacità Wi-Fi durante la notte. Tuttavia, richiede anche una maggiore amplificazione di potenza, commutazione di precisione, amplificazione a basso rumore, abbinamento e confezionamento, con conseguente maggiore complessità di progettazione, spazio sulla scheda router e costi aggiuntivi.
figura 2 Ecco come appare il funzionamento Wi-Fi 6 IEEE 802.11ax con le bande da 2,4 GHz e 5 GHz. Fonte: Skyworks
Figura 3 Il funzionamento Wi-Fi 7 IEEE 802.11be è mostrato con l’uso simultaneo delle bande 2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz. Fonte: Skyworks
La banda da 6 GHz del Wi-Fi 7 può fornire oltre 40 Gbps di throughput di picco, il che è significativo se si considera la quantità di modulazione di ampiezza in quadratura (QAM) che supporta. Il QAM, utilizzato per tradurre i pacchetti digitali in segnali analogici per un trasferimento dati continuo e per fornire una maggiore efficienza nell’utilizzo dello spettro, fa parte del Wi-Fi da oltre un decennio. Tuttavia, mentre il Wi-Fi 6/6E raggiungeva il limite di 1K QAM, il Wi-Fi 7 supporta fino a 4K QAM. La sfida con i formati di modulazione di ordine superiore come 4K QAM è la maggiore difficoltà nel trasmettere e ricevere dati senza errori. Pertanto, richiede prestazioni RF più elevate.
Figura 4 Viene mostrato un confronto tra Wi-Fi 6 e Wi-Fi 7 relativo al supporto 1024 vs 4096 QAM. Fonte: Skyworks
Poiché oggi lo spettro a 6 GHz è tradizionalmente inutilizzato nei dispositivi Wi-Fi, crea complessità di coesistenza nel filtraggio e nella gestione dell’antenna poiché si trova attorno alla banda 5G inferiore a 7 GHz. Le comuni tecnologie di filtro come la ceramica co-fired a bassa temperatura (LTCC) e l’LC a elementi concentrati sfortunatamente non sono all’altezza poiché sono troppo grossolane e possono bloccare una quantità significativa di canali a 6 GHz.
Inoltre, questa nuova banda di spettro non supporterà le operazioni dei dispositivi legacy basati sugli spettri a 2,4 GHz e 5 GHz. Dato che solo i router con supporto Wi-Fi 7 o Wi-Fi 6E possono funzionare su questa banda, ciò porta a una disponibilità limitata dei dispositivi e a problemi di interoperabilità con gli attuali dispositivi Wi-Fi che utilizzano gli spettri precedenti. Ciò significa che i fornitori di apparecchiature e dispositivi dovranno investire in nuove tecnologie per router, laptop e smartphone con funzionalità Wi-Fi 7, sostenendo costi maggiori.
Come BAW UNsi rivolge al Wi-Fi 7 Coesistenza sfide
Il Wi-Fi 7 porterà grandi vantaggi, ma le sue difficoltà e complessità non possono essere sottovalutate. Per superare queste sfide di coesistenza, la soluzione è rappresentata dalla tecnologia delle onde acustiche di massa (BAW). BAW, una soluzione di filtraggio avanzata per sistemi mobili, radar e altri sistemi di comunicazione, è un tipo di filtro RF compatto ed economico che può essere applicato a diverse applicazioni fino a 6 GHz.
Il divario di frequenza tra le bande da 5 GHz e 6 GHz è minuscolo, largo solo circa 50 MHz. Sebbene i tradizionali filtri passa-banda richiedano uno spazio di circa 200 MHz tra i canali per funzionare in modo ottimale, i filtri BAW possono aggirare facilmente questo spazio consentendo una separazione di 110 MHz tra 5 GHz e 6 GHz.
La tecnologia del filtro BAW può migliorare le prestazioni del Wi-Fi 7 e ridurre l’impatto delle interferenze di altri sistemi fornendo un’elevata selettività e una bassa perdita di inserzione necessarie per operare su gamme di frequenza più elevate e affollate. Poi c’è la perdita di inserzione, che è direttamente influenzata dal dispositivo e dalla temperatura della stanza, rendendo il dispositivo soggetto a fluttuazioni. Qui entrano in gioco i filtri BAW poiché hanno stabilità alla temperatura e possono quindi sostenere le prestazioni.
Infine, una tendenza crescente tra i fornitori di servizi di comunicazione (CSP) è l’emergere della connettività come servizio (CaaS), una soluzione integrata che fornisce connettività di rete attraverso tipi di connettività. CaaS mira a razionalizzare e semplificare il modo in cui gli operatori forniscono i propri servizi e nuove funzionalità ai clienti. In questo contesto, sempre più CSP stanno cercando di integrare soluzioni come 5G, IoT, edge e Wi-Fi 6 in un servizio olistico per migliorare i risultati dei clienti. E con il Wi-Fi 7 già all’orizzonte – e il 6G che dovrebbe arrivare entro il prossimo decennio – la capacità di integrare il Wi-Fi 7 in questo servizio sarà fondamentale.
Le reti Wi-Fi 7, 5G e 6G offrono vantaggi simili: velocità più elevate, latenza ridotta e uso più efficiente dello spettro. A prima vista, la scelta tra Wi-Fi e cellulare per consumatori e imprese potrebbe sembrare in bianco e nero, con il Wi-Fi che risulta essere il chiaro vincitore per le esigenze di connettività “senza vincoli”. Tuttavia, la pandemia ha cambiato drasticamente le esigenze di connettività dei consumatori, determinando una domanda di connettività cellulare fuori casa per consentire applicazioni come la telemedicina e l’eLearning. Pertanto, garantire la possibilità di utilizzare la tecnologia Wi-Fi e di rete privata in un ambiente ibrido è fondamentale.
La tecnologia BAW è in una posizione unica per soddisfare le esigenze di coesistenza 5G e 6G con Wi-Fi 7 perché gestisce l’uso delle bande a 6 GHz, che sono spesso condivise da tutte e tre le reti. Inoltre, può isolare bande di frequenza specifiche utilizzate dalle tecnologie wireless per consentire loro di esistere armoniosamente all’interno della stessa frequenza riducendo al contempo le interferenze tra di loro. Di conseguenza, offre le prestazioni migliorate ed efficienti necessarie ai fornitori di servizi per fornire CaaS senza soluzione di continuità e rimanere competitivi sul mercato.
Figura 5 Il Wi-Fi 7 richiede investimenti in nuovi dispositivi come router, laptop e smartphone. Fonte: Skyworks
Adesso è il momento di BAW e Wi-Fi 7
Con l’inizio della spedizione dei prodotti Wi-Fi 7 nel 2023, si prevede che molti passeranno direttamente dal Wi-Fi 6 al Wi-Fi 7 per sfruttare al massimo le velocità di trasferimento notevolmente aumentate, la latenza ridotta e l’aumento della capacità di rete. Questo aggiornamento di massa al Wi-Fi 7, anche da parte dei fornitori di smartphone, costituirà un forte catalizzatore per il resto del mercato affinché effettui la transizione completa per garantire che router, telecamere di sicurezza, applicazioni endpoint, PC e TV siano compatibili con le ultime tecnologie. dispositivi smartphone.
Per garantire che i fornitori siano ben attrezzati per questa transizione, dovrebbero cercare di investire nella più recente tecnologia BAW che ha la capacità di supportare lo spettro di 6 GHz e inferiore, e anche la capacità di andare oltre.
Scarica gratis Mp3 di Chung Liang Lee è globale Prodotto marketing direttore presso Skyworks Solutions Inc.
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