Wi-Fi 6 si sta diffondendo ma gli scienziati lavorano già alla nuova versione

(Immagine:: Shutterstock / metamorworks)

Lo standard IEEE 802.11 relativo alla reti non cablate (WLAN) è considerato estremamente importante per lo sviluppo della società moderna così come la conosciamo e anche se è stato formalizzato nel 1997, la sua storia risale al 1990. Esattamente tra un mese ci sarà quindi l’atteso 30° anniversario, ma nel frattempo lo sviluppo dello standard non si è certo fermato. Negli anni successivi infatti si sono susseguite evoluzioni del protocollo originale, a partire dalla versione 802.11a, ossia la versione primordiale del Wi-Fi che utilizziamo quotidianamente. Ma come dicevamo, gli studi del comitato IEEE non hanno mai avuto arresto e, versione dopo versione, siamo arrivati nel 2018 a IEEE 802.11ax, rinominato per semplicità Wi-Fi 6 e che sta tutt'ora prendendo piede.

Ovviamente i tecnici attivi nello sviluppo dello standard, non paghi degli eccellenti risultati ottenuti finora, proseguono i lavori alla nuova versione del protocollo, la 802.11be. La prima (1.0) bozza è prevista per maggio 2021, seguita dalla 2.0 che uscirà nel marzo 2022, la 3.0 a novembre 2022 e la 4.0 a novembre 2023. La versione finale è attesa infine durante l’anno 2024. Le reti wifi erano largamente utilizzate anche all’inizio di quest’anno, ma la pandemia di Coronavirus le ha rese praticamente indispensabili, dato che l'imposizione dello smart working a tempo indeterminato ha spinto una intera classe di utenti remoti a utilizzarle a titolo professionale su base quotidiana, rispetto a quanto accadeva fino allo scorso anno.

Alcuni prestigiosi scienziati provenienti dai Nokia Bell Labs a Dublino in Irlanda, e dalla Universitat Pompeu Fabra, di Barcellona in Spagna, hanno redatto in PDF un articolato documento di analisi sullo sviluppo di Wi-Fi 7, distribuendolo tramite la piattaforma ArXiv. In tale documento, chiamato “Il ritorno di Wi-Fi 7” affermano che il Wi-Fi è la quarta esigenza fondamentale dei bisogni umani nella scala di Maslow (uno studioso di psicologia del secolo scorso) dopo cibo, riparo e acqua pulita. "Internet non è un bisogno essenziale, ma l'importanza del Wi-Fi nelle nostre vite è di innegabile importanza", viene ribadito. Da quanto figura nel documento, Wi-Fi 7 non sarà semplicemente più veloce, ma offrirà una serie di funzionalità aggiuntive che aiuteranno a soddisfare le sempre più incalzanti esigenze di modernizzazione.

Le prestazioni di Wi-Fi 7

Inizialmente si era pensato che Wi-Fi 7 avrebbe dovuto garantire una velocità di trasmissione dati di almeno 30 Gbps per ogni punto di accesso, ma il documento "Current Status and Directions of IEEE 802.11be, the Future of Wi-Fi 7" pubblicato a maggio, suggerisce che potrebbe essere ancora più veloce, addirittura quattro volte più veloce di Wi-Fi 6, grazie ai miglioramenti nel livello di rete fisica. Rispetto a Wi-Fi 6, la larghezza di banda passante verrebbe raddoppiata, passando da 160 MHz a 320 MHz e altrettanto i flussi spaziali in MI-MIMO che moltiplicano la velocità nominale di un fattore pari a 4. "802.11be si concentrerà sull'aumento della capacità e del throughput dei collegamenti nelle WLAN e ne migliorerà anche la latenza e la stabilità", ha dichiarato Giovanni Geraci, assistente professore presso UPF Barcelona e uno dei coautori dell'articolo”.

Con l'aggiunta di schemi di modulazione e codifica di frequenza più elevati, passando da 1024-QAM a 4K-QAM (modulazione numerica di ampiezza in quadratura), la velocità nominale effettiva potrebbe salire a 46 Gbps. Geraci ha affermato che raggiungere questo obiettivo permetterà più flessibilità nell’utilizzo della banda, ma soprattutto comporterà una migliore esperienza per l'utente finale". Grazie alle prestazioni Wi-Fi più elevate ci si aspetta che le applicazioni che traggono vantaggio dal miglioramento dell'ambiente di rete assumano sempre maggior importanza. E ciò vale in particolar modo per quelle in tempo reale, tra cui realtà virtuale e aumentata, giochi e cloud computing, che richiedono tempi di ritardo ridotti a meno di 5 ms, saranno quelle il cui sviluppo verrà maggiormente incentivato. Tutto ciò andrà beneficio di fabbriche e imprese di prossima generazione. In tali contesti, infatti, una connessione Wi-Fi maggiormente affidabile potrebbe addirittura sostituire alcune tipologie di connettività cablata.

Funzionalità di Wi-Fi 7

In Europa e negli USA proseguono le trattative per permettere l’uso senza licenza della banda a 6 GHz, che farebbe raggiungere gli obiettivi più facilmente.
E mentre negli States la FCC ha deciso lo scorso aprile di approvarne l’utilizzo, in Europa sarà necessario aspettare probabilmente la fine di questo anno. A quel punto sarà possibile sfruttare ulteriori 1200MHz aggiuntivi di banda passante intorno ai 6GHz, mentre la Wi-Fi Alliance dovrebbe certificare i dispositivi Wi-Fi 6E già dal prossimo anno. La versione 1 della bozza di 802.11be, dovrebbe includere il supporto per il funzionamento multi-link, che collaborerà a migliorare velocità e latenza. Le incrementate prestazioni degli ultimi chipset permetteranno di supportare più collegamenti indipendenti in contemporanea, pertanto le reti saranno più efficienti e meno soggette a interferenze nei densi centri abitati. I dispositivi multi-link presenteranno funzionalità come la scoperta, la configurazione multilink, la mappatura delle connessioni e funzionalità di gestione dell'alimentazione più efficienti.

Wi-Fi 7 include inoltre il riutilizzo spaziale coordinato (CSR), un miglioramento del sistema già presente in 802.11ax. Grazie a questa funzionalità si creeranno maggiori opportunità di riutilizzo spaziale e verrà ridotto il numero di collisioni rispetto agli schemi disponibili nel precedente standard. È probabile che nella bozza in versione 2 vengano raddoppiati, portandoli a 16, il numero massimo di flussi spaziali MIMO (SU-MIMO) per utente singolo e multiutente (MU-MIMO) supportati. È prevista anche l'introduzione della richiesta di ripetizione automatica ibrida (HARQ), uno schema utilizzato dai dispositivi per aumentare le possibilità di decodifica riuscita, supportare varie tecniche per ridurre la latenza e migliorare il coordinamento tra AP.

Gli scienziati prevedono che la domanda di Wi-Fi e di una migliore connettività wireless continueranno a crescere man mano i produttori integreranno nei dispositivi funzionalità di rete, ci sarà una maggiore quantità di dati raccolti da trasmettere ed aumenterà il numero di persone a utilizzare flussi video per lavorare, studiare e interagire da remoto.