ウィとは何ですか

ニール・ワインバーグ著

寄稿者、Network World |

新しい Wi-Fi 規格が立て続けに登場するため、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E の違いを評価するのが難しいことがよくあります。これらはすべて商用製品に採用されている規格です。 そして今回はWi-Fi 7が登場しました。

Wi-Fi 7規格は2024年まで完成しない見込みだが、中国のネットワーク機器ベンダーH3Cは、Wi-Fi 7ルーターと称する製品をリリースした。

Wi-Fi 7 または 802.11be は、米国電気電子学会によって開発が進められている次の Wi-Fi 標準であり、Wi-Fi 6 のほぼ 5 倍である 46 Gbps という驚異的な速度と、遅延の短縮が約束されています。 Wi-Fi 7 (超高スループットとも呼ばれる) は、より高いスペクトル効率、より高い電力効率、より優れた干渉軽減、より高い容量密度、より高いコスト効率を実現すると期待されています。

IEEE エンジニアが Wi-Fi を改善する方法を使い果たしていると思われたとき、彼らは、段階的なブーストだけでなく、パフォーマンスの大幅な向上と遅延の削減を実現するために、いくつかの新しい機能強化と技術の組み合わせを考案しました。

その方法は次のとおりです。

Wi-Fi 7 では、最大チャネル サイズが 160 MHz から 320 Mhz に 2 倍になり、すぐにスループットが 2 倍になります。 Wi-Fi 7 は、アプリケーションの要件に応じて、ネットワークを 2 つの 160 MHz チャネル セットまたは 320 Mhz の 1 つのチャネルで実行できる柔軟性も提供します。

Wi-Fi 7 では空間ストリームの数が 8 から 16 に増加し、スループットも 2 倍になります。 マルチユーザー、マルチ入力、マルチ出力 (MU-MIMO) テクノロジーは、利用可能な帯域幅を、接続を均等に共有する個別のストリームに分割します。 MU-MIMO は、同時にワイヤレス ネットワークにアクセスしようとする複数のエンドポイントに関連する輻輳を軽減します。 さらに、MU-MIMO は双方向機能をサポートしているため、ルーターはデータの受信と送信を同時に行うことができます。 (Wi-Fi 5 では、MU-MIMO はダウンリンク送信に限定されていました。)

二次振幅変調 (QAM) を 1024-QAM から 4096-QAM に増やすと、スループットがさらに 20% 向上すると予想されます。 これにより、Wi-Fi 6 の 9.6Mbps から Wi-Fi 7 の 46Mbps に到達します。

MLO を使用すると、デバイスは利用可能なすべての帯域 (2.4Ghz、5Ghz、6Ghz) とチャネルで同時に送受信できます。 これにより、パフォーマンスが向上し、待ち時間が短縮され、信頼性が向上します。 データ フローは、特に IoT または IIoT 環境において、アプリケーションまたはデバイスの要件に基づいて特定のチャネルに事前に割り当てることができます。 または、混雑が最も少ない周波数帯域をリアルタイムで動的に選択し、そのチャネル経由でデータを送信するようにネットワークを構成することもできます。

以前の Wi-Fi 標準では、各アクセス ポイントは、エンドポイントからの接続要求を受け入れ、そのエンドポイントにトラフィックを行き来するという点で独立して動作していました。 マルチ AP の動作により、隣接する AP が連携してスペクトルとリソースの使用率を向上できるメッシュ タイプの構成が作成されます。 マルチ AP の動作は、一連の AP がチャネル アクセスと送信スケジュールを緊密に調整できるサブシステムを形成するようにプログラムできます。

Wi-Fi 7 は、低遅延と信頼性の向上に役立つ IEEE 標準である TSN をサポートしています。 TSN テクノロジーは、もともとイーサネット ネットワークのバッファリング、遅延、ジッターを軽減するために設計されており、タイム スケジューリングを使用して、IoT や IIOT などのリアルタイム アプリケーションに対する信頼性の高いパケット配信を保証します。

OFDMA (直交周波数分割多元接続) では、リソース ユニットを個々のクライアントに割り当てることで、アクセス ポイントが複数のクライアントと同時に通信できるようになります。 マルチ RU は、トラフィックが混雑したチャネルでの干渉を確実に回避することで、スペクトル効率を高めます。

上記のテクノロジーを組み合わせることで遅延が短縮され、Wi-Fi 7 が AR/VR や IoT などのリアルタイム アプリケーションをサポートできるようになります。 また、レイテンシはより決定的になります。つまり、レイテンシが一定の制限を超えて急増することはありません。これは、レイテンシの大幅な変動を許容できない特定の産業オートメーション アプリケーションでは重要です。

Wi-Fi 5 は現在、帯域幅を最も多く消費するアプリケーションを除き、すべてに十分である可能性がありますが、特に組織がデジタル トランスフォーメーションを導入するにつれて、ワイヤレス トラフィックの負荷は時間の経過とともに増加し続けることが想定されています。

かつて手動で実行されていたビジネス プロセスは、デジタルの世界、特にクラウドに移行しています。 そして、ワイヤレス ネットワーク上で移動する必要があるデータの量は急激に増加しています。

デジタル トランスフォーメーションは、紙の文書を使用して特定の機能を実行していたエンド ユーザーが、デジタル レプリカを使用してその機能を実行することを単に意味するわけではありません。 ビジネス プロセスはより複雑になり、相互接続されています。 データはハイブリッド クラウド環境間を移動しています。 特定のビジネス機能が複数のアプリケーションにまたがる場合があります。 データ集約型の分析が企業全体にさらに浸透してきています。 ビデオコラボレーションプラットフォームは標準になりました。

Wi-Fi 7 は、デジタル変革によるトラフィックの増加に対応するだけでなく、確定的な遅延、高レベルの信頼性、サービス品質を必要とする特定のアプリケーションをサポートするように設計されています。 これらには、産業オートメーション、監視、リモート コントロール、拡張現実および仮想現実、ビデオ アプリケーションが含まれる場合があります。 さらに、Wi-Fi 7 と 5G は、エッジ コンピューティング シナリオ、クラウド アーキテクチャ、プライベート ワイヤレス ネットワークで連携して動作します。

特定の状況では、Wi-Fi 7 が有線イーサネットに取って代わる可能性があり、これはまさに革新的なものとなるでしょう。 たとえば、オールワイヤレスで完全にプラグを外したオフィス、特に IT スタッフが天井に配線したり、各キュービクルやオフィス スペースにケーブルを配線したりする必要がないグリーンフィールド環境では、

Wi-Fi 7 の理論上の最大速度は 46 Gbps ですが、他の推定では実際の速度ははるかに低く、約 6 Gbps ですが、それでもギガビット イーサネットよりも大幅に高速です。

もちろん、ワイヤレス ネットワークでは帯域幅がエンドポイント間で共有されますが、ギガビット イーサネットは各エンドポイントに専用のギガビット回線を提供できるため、これも考慮すべき変数です。 繰り返しになりますが、ワイヤレス ネットワークは複数のアンテナと複数のストリームを使用でき、Wi-Fi 7 は複数のアクセス ポイントのメッシュ化を可能にするように設計されているため、少なくとも、環境における実際のパフォーマンスの分析が必要かつ非常に重要です。複雑な。

台湾のチップメーカー MediaTek のコーポレートバイスプレジデント兼ゼネラルマネージャーである Alan Hsu 氏は、「Wi-Fi 7 の展開により、Wi-Fi が超高帯域幅アプリケーションの真の有線/イーサネットの代替となり得ることが初めて示されます。」 」

MediaTek は 2022 年 1 月に Wi-Fi 7 テクノロジーのデモを実施し、規格が承認される予定よりも早く、来年までに Wi-Fi 7 チップが出荷されると同社は予測しました。 クアルコムなどの他の大手チップメーカーも Wi-Fi 7 の普及を主導しており、クアルコムは主張されている Wi-Fi 7 ルーター用のチップを H3C から供給しています。

IDC の半導体担当グループ副社長マリオ モラレス氏は、「Wi-Fi 7 のチャネル幅、QAM、マルチリンク動作 (MLO) などの新機能の進歩により、Wi-Fi 7 は主力スマートフォンを含むデバイスにとって非常に魅力的なものになるでしょう」と述べています。 、PC、消費者向けデバイス、小売業や産業などの垂直産業。

しかし、Wi-Fi 7 が企業 LAN 接続の標準として実際にイーサネットに取って代わるかどうかについて何らかの予測を立てるのは時期尚早です。 机上では、Wi-Fi 7 は帯域幅、信頼性、セキュリティ (WPA3) に関してすべての項目にチェックを入れているようです。 しかし、慣性は強力な力であり、IT チームは予測可能でメンテナンスの手間がかからないイーサネットを Wi-Fi に切り替えることよりも差し迫った優先事項を抱えている可能性があります。

ただし、IoT、産業オートメーション、グリーンフィールドのブランチ オフィス/大規模オフィス、小売/産業シナリオなどの特定のユース ケースでは、Wi-Fi 7 の方がイーサネットよりも迅速かつ簡単に導入できる可能性があります。

多くの IT 部門は、従業員にモビリティを提供するために、既存のイーサネット LAN の上にワイヤレス ネットワークをすでに追加しているため、Wi-Fi がプライマリ ネットワークでイーサネットがプライマリ ネットワークであるシナリオでは、Wi-Fi とイーサネットが共存する可能性があります。バックアップとして常駐します。

Dell'Oro グループによると、Wi-Fi 7 の速度は 46Gbps で、2021 年には 400 ギガビット イーサネット ギア (ケーブル、スイッチ) の出荷が 2 倍になりました。 そして、イーサネットのロードマップでは、2030 年までに 800G、さらには 1 テラバイトの速度が求められています。したがって、Wi-Fi はアクセス層でイーサネットと競合する可能性がありますが、イーサネットはエンタープライズ データセンターとハイパースケール データセンターの両方でしっかりと定着し続けています。

標準に準拠した Wi-Fi 7 は Wi-Fi 6E からわずか 3 年後に登場すると予想されているため、組織はアップグレード パスを決定するために更新サイクルを詳しく調べる必要があります。Wi-Fi 5 を使用している場合は、次のようにする必要があります。 Wi-Fi 6 にジャンプするか、Wi-Fi 6E にジャンプするか、それとも Wi-Fi 7 を待つか? すでに Wi-Fi 6 に取り組んでいる場合、それを継続し、重要なビジネス ニーズがある場合にのみ Wi-Fi 7 にアップグレードする必要がありますか?

2021 年のエンタープライズ WLAN 市場に関する IDC の分析によると、Wi-Fi 6 が出荷総ユニットの 60% を占め、Wi-Fi 5 の販売が残りのほとんどを占めました。これは、多くの企業が Wi-Fi 6 に注力していることを意味します。 、そして他の多くの企業はまだ Wi-Fi 5 ネットワークを構築中です。

Wi-Fi 7 は、より高速で、より安全で、より信頼性の高いワイヤレス ネットワークを徐々に実現してきた一連の Wi-Fi 標準の最新版にすぎません。 ここでは、最新のいくつかについて簡単に説明します。

2014 年に登場した Wi-Fi 5 は最高 3.5 Gbps で、ホーム ネットワーク、ブランチ オフィス、および多くのエンタープライズ シナリオには確かに十分です。

2019 年に Wi-Fi Alliance によって認定された Wi-Fi 6 は、理論上の最大スループット速度 9.6Gbps を提供し、スタジアム、モール、大規模オフィスなどの高密度環境向けに設計されています。 IoT 環境にも効果的に導入できます。

Wi-Fi 6 の 2021 年の拡張である Wi-Fi 6E は、同じ速度を提供しますが、以前は利用できなかった 6Ghz 帯域の無線スペクトルを利用して、同じ帯域幅を競合する既存のアプリケーションからの干渉がないため、より優れたパフォーマンスを提供します。 6E は、仮想現実や拡張現実、4G/8G ビデオなどの新興アプリケーションを対象としています。

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Neal Weinberg は、フリーランスのテクノロジー ライター兼編集者です。

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