Verstehen der Wi-Fi 6E-Technologie & die Zukunft des drahtlosen Internets
Heutzutage ist alles schneller. Autos, elektronische Geräte und Kommunikation, insbesondere. Kunden verlangen jedoch immer noch nach mehr Geschwindigkeit, und es liegt an der Technologiebranche, diesen Bedarf zu decken. Dieser Artikel untersucht innovative Amphenol-Kabelkonfektionen und HF-Steckverbinder, die den Übergang zu schnellen Wi-Fi 6-Kommunikationen erleichtern können.
Wi-Fi 6, auch bekannt als 802.11ax Wi-Fi und AX Wi-Fi, ist der nächste Industriestandard für Wi-Fi-Technologie. Seine Systeme und Verbreitung werden von der Konnektivität abhängen, die durch Kabelkonfektionen und Hochfrequenz (RF)-Steckverbinder wie die von Amphenol bereitgestellt wird. Diese Lösungen werden entscheidend sein, um die Geschwindigkeit und Netzwerkintegrität von Wi-Fi 6 zu erleichtern, während es sich auf den globalen Markt ausbreitet. RF-Verbindungen sind entscheidend für den Erfolg drahtloser Netzwerke, die auf nahtlose interne Prozesse und Konnektivität angewiesen sind. Daher ist es wichtig, zu verstehen, was Wi-Fi 6 sowohl Verbrauchern als auch Unternehmen bieten kann.
- Wi-Fi 6 verwendet 1024 Quadraturamplitudenmodulation (QAM) zusammen mit einem 160 MHz-Kanal, um Geschwindigkeiten von bis zu 9,6 Gbps bereitzustellen, im Vergleich zu den 6,9 Gbps des herkömmlichen 256-QAM 802.11ac
- Die 1024-QAM-Technologie ermöglicht es, dass jedes Symbol 10 Bits anstelle von 8 trägt, was eine Verbesserung um 25 % gegenüber herkömmlichen 802.11ac 256-QAM-Netzwerken darstellt.
Für den Verbraucher bedeutet dies nahtloses Streaming und die Nutzung von internetfähigen Diensten. Wi-Fi 6 bietet zudem eine viermal höhere Kapazität für Geräte im Netzwerk durch:
- 8x8 Uplink/Downlink
- MU-MIMO (multi-user multiple-input multiple-output)
- OFDMA (orthogonal frequency-division multiple access)
- Basic Service Set (BSS)-Färbung, die eine kontinuierliche Zuverlässigkeit in überlasteten Netzwerken ermöglicht.
- Wi-Fi 6 nutzt auch ein 4x längeres Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM)-Symbol (wodurch 4x mehr Unterträger entstehen), was eine Geschwindigkeitssteigerung von 11% und eine verbesserte Netzabdeckung ermöglicht.
Zusätzlich ermöglicht die Kanalbreite von 160 MHz (von 80 MHz in 802.11ac) eine schnellere Verbindung zwischen Ihrem Gerät und dem Router. Dies verringert wiederum das Potenzial für Verzögerungen oder Pufferungen beim Streaming.
Während der vorherige 802.11ac-Kanal nicht in der Lage war, die OFDMA-Technologie zu nutzen, verwendet Wi-Fi 6 diese Fähigkeit, um Router zur gleichzeitigen Übertragung von Paketen und Daten an mehrere Geräte ohne Staus oder Verlangsamung des gesamten Netzwerks zu nutzen. Dies bedeutet schnellere Uploads und Downloads für den Benutzer. Die 8x8 MU-MIMO-Funktionalität von Wi-Fi 6 baut darauf auf, indem sie verbundenen Benutzern ermöglicht, bis zu 8 Upload- oder Download-Streams zu nutzen, ohne dass die Bandbreitenqualität merklich abnimmt.
Marktpotenzial für Wi-Fi 6
Das Marktpotenzial für Wi-Fi 6 ist sowohl in Bezug auf die geografische Reichweite als auch auf Kapitalgewinne enorm.
- Mit einer Marktgröße von 11,59 Milliarden USD im Jahr 2022 und einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 17,9% zwischen 2022-2027, die schließlich über 26,2 Milliarden USD erreichen wird (31 % des weltweiten Marktumsatzes entfielen 2022 auf den asiatisch-pazifischen Raum).
- Die treibende Marktkraft hinter diesem Wachstum ist die erhöhte Anzahl an Internetnutzern, die letztendlich Netzwerke erfordert, die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit trotz überlasteter Umgebungen aufrechterhalten können.
- Darüber hinaus wird, da die Gesamtqualität gestreamter Medien (etwa in Bezug auf die Auflösung) zunimmt, mehr von Wi-Fi-Netzwerken in Bezug auf ihre Fähigkeit, dies zu ermöglichen, verlangt werden.
Die Hauptbeschränkung in Bezug auf das Marktwachstum ist die gleichkanalige Interferenz und der Verlust durch Konkurrenz. Der Verlust durch Konkurrenz ist die schlechte Netzwerkleistung, die auftritt, wenn mehrere Clients sich mit einem einzigen Zugangspunkt verbinden. Gleichkanalige Interferenz tritt auf, wenn mehrere Zugangspunkte denselben Funkfrequenzkanal (RF) nutzen und damit die Leistung des Netzwerks gegenseitig beeinträchtigen.
Diese Probleme treten häufig in Regionen mit gut entwickelter Wi-Fi-Infrastruktur auf, wie dem asiatisch-pazifischen Raum, Nordamerika und Europa. Die Integration weiterer Wi-Fi-Netzwerke in diesen Regionen könnte diese Probleme verschärfen und hat Besorgnis hinsichtlich der Verbreitung neuer Zugangspunkte und der Verteilung der Nutzer entlang dieser hervorgerufen.
Wi-Fi 6 versus Wi-Fi 6e, was ist der Unterschied?
Der Hauptunterschied zwischen standardmäßigem Wi-Fi 6 und der Wi-Fi 6-Erweiterung (6E) besteht darin, dass 6E eine sprichwörtliche „Überholspur“ für Geräte schafft, die es nutzen können, was insgesamt zu geringerer Latenz und höheren Geschwindigkeiten führt. Wi-Fi 6-fähige Geräte können Daten schnell innerhalb des 6-GHz-Bands übertragen und profitieren davon, dass das Netzwerk selbst nicht durch ältere Geräte überlastet ist. Auf organisatorischer Ebene bietet Wi-Fi 6E verbesserte Sicherheitsmaßnahmen, die sichere Netzwerktransmissionen ermöglichen. Die Wi-Fi Alliance hat vorgeschrieben, dass alle Wi-Fi 6E-Geräte durch Wi-Fi Protected Access 3 (WPA3) geschützt sein müssen, was eine universelle Sicherheit über die Zugangspunkte unter der Klassifikation des Netzwerks gewährleistet.
Anwendungen im industriellen Umfeld
Da Wi-Fi 6 erhebliche Verbesserungen in Bezug auf Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit bietet, ist sein Potenzial als Asset im Bereich industrieller Anwendungen erheblich. Im Bereich von Lieferketten und Fertigung ermöglicht Wi-Fi 6 erhöhte Transparenz und Sicherheit, indem es die Fähigkeiten für komplexe Fernwartung und Diagnostik verstärkt. Der Einsatz von Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA) in Wi-Fi 6 ermöglicht mehreren Benutzern den gleichzeitigen Zugang zum Kanal, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird. In diesem industriellen Umfeld würde dies bedeuten, dass mehrere Benutzer mit unterschiedlichen Bandbreitenanforderungen gleichzeitig die volle Geschwindigkeit eines Wi-Fi 6 Access Points (AP) nutzen können.
Auch industrielle Umgebungen werden von der Übertragungstechnik Wi-Fi 6 profitieren: dem Beamforming. Während die vorherige Generation der Netzwerktechnologie ebenfalls Beamforming nutzte, bietet Wi-Fi 6 eine Verdopplung der verfügbaren Streams für den gleichzeitigen Benutzerzugang (von vier auf acht). In einer industriellen Umgebung würde dies eine signifikante Erhöhung der insgesamt den Benutzern zur Verfügung stehenden Bandbreite ermöglichen.
Was kommt als Nächstes für Wi-Fi?
Wi-Fi 7, auch bekannt als 802.11be, wird voraussichtlich die nächste Generation der Wi-Fi-Technologie nach Wi-Fi 6 (802.11ax) sein. Es wird entwickelt mit dem Versprechen bedeutender Verbesserungen gegenüber Wi-Fi 6 und 6E und bietet Geschwindigkeiten, die bis zu viermal schneller sind. Es funktioniert über alle drei industrieüblichen Bänder (2,4 GHz, 5 GHz und 6 GHz), um die Spektrumressourcen vollständig auszunutzen. Während Wi-Fi 6 als Antwort auf die wachsende Anzahl von Geräten weltweit entwickelt wurde, ist das Ziel von Wi-Fi 7, atemberaubende Geschwindigkeiten für jedes Gerät mit größerer Effizienz zu liefern. Es beinhaltet auch clevere Fortschritte, um die Latenz zu reduzieren, die Kapazität zu erhöhen und die Stabilität und Effizienz zu steigern.
Welche Vorteile wird Wi-Fi 7 bringen?
- Höhere Datenraten: Wi-Fi 7 zielt darauf ab, noch höhere Datenraten im Vergleich zu Wi-Fi 6 bereitzustellen, um der steigenden Nachfrage nach schnelleren und zuverlässigeren drahtlosen Verbindungen gerecht zu werden. Dies wird durch fortschrittliche Modulations- und Codierungstechniken erreicht.
- Verbesserte Spektraleffizienz: Wi-Fi 7 ist darauf ausgelegt, das verfügbare Funkspektrum effizienter zu nutzen, um eine bessere Leistung in Umgebungen mit hoher Gerätedichte zu ermöglichen.
- Erweitertes MU-MIMO (Multi-User, Multiple Input, Multiple Output): Die MU-MIMO-Technologie ermöglicht es mehreren Geräten, gleichzeitig mit dem Router zu kommunizieren, was die Gesamtnetzwerkeffizienz verbessert. Es wird erwartet, dass Wi-Fi 7 dieses Merkmal weiter verfeinert und verbessert.
- Erhöhte Kanalbandbreite: Wi-Fi 7 unterstützt breitere Kanalbandbreiten, die eine schnellere Datenübertragung ermöglichen. Mit Wi-Fi 6E können sie bis zu 160 MHz breit sein. Wi-Fi 7 unterstützt Kanäle, die bis zu 320 MHz breit sind. Dies könnte zu einer verbesserten Leistung führen, insbesondere in Szenarien, in denen höhere Datenraten entscheidend sind.
- Higher QAM: Quadraturamplitudenmodulation (QAM) ist ein Verfahren zum Übertragen und Empfangen von Daten in Hochfrequenzwellen. Je höher es ist, desto mehr Informationen können eingeschlossen werden. Wi-Fi 7 unterstützt 4K-QAM, während Wi-Fi 6 1024-QAM und Wi-Fi 5 sogar auf 256-QAM begrenzt war.
- Bessere Zuverlässigkeit: Der neue Standard wird voraussichtlich Mechanismen enthalten, um Interferenzen zu mildern und selbst in überfüllten drahtlosen Umgebungen konsistentere und zuverlässigere Verbindungen sicherzustellen.
- Rückwärtskompatibilität: Wie frühere Wi-Fi-Standards wird erwartet, dass Wi-Fi 7 rückwärtskompatibel mit älteren Wi-Fi-Geräten ist, sodass diese sich mit Wi-Fi 7-Routern verbinden können, wenn auch mit niedrigeren Geschwindigkeiten.
- Verbesserungen der Sicherheit: Wi-Fi 7 wird vermutlich aktualisierte Sicherheitsfunktionen enthalten, um auf sich entwickelnde Cybersecurity-Bedrohungen und Schwachstellen zu reagieren.
- IoT und Smart-Geräte Unterstützung: Es wird erwartet, dass Wi-Fi 7 eine verbesserte Unterstützung für die wachsende Anzahl von Internet of Things (IoT)-Geräten bietet, die oft einzigartige Konnektivitätsanforderungen haben.
- Energieeffizienz: Zwar nicht so ausgeprägt wie bei zellulären Technologien, könnte Wi-Fi 7 dennoch energiesparende Funktionen einführen, um die Akkulaufzeit von Geräten in bestimmten Szenarien zu verlängern.
Was ist anders im Vergleich zu den vorherigen Generationen?
| Wi-Fi 6 | Wi-Fi 6E | Wi-Fi 7 | |
| Einführungsdatum | 2019 | 2021 | 2024 (erwartet) |
| IEEE-Standard | 802.11ax | 802.11ax | 802.11be |
| Maximale Datenrate | 9,6 Gbps | 9,6 Gbps | 46 Gbps |
| Bänder | 2,4 GHz, 5 GHz | 2,4 GHz, 5 GHz, 6 GHz | 2,4 GHz, 5 GHz, 6 GHz |
| Kanalgröße | 20, 40, 80, 80+80, 160 MHz | 20, 40, 80, 80+80, 160 MHz | Bis zu 320 MHz |
| Modulation | 1024-QAM OFDMA | 1024-QAM OFDMA | 4096-QAM OFDMA |
| MAC | / | / | MLO |
Quelle: TP Link
MLO-Technologie
Wi-Fi 7 wird die Multi-Link Operation (MLO)-Technologie einführen, die es Geräten ermöglicht, gleichzeitig Daten über mehrere Funkbänder zu senden und zu empfangen, um eine einzelne aggregierte Verbindung zu erstellen. Dies bietet eine schnellere Durchsatzleistung.
Marktpotenzial für Wi-Fi 7
- Der Wi-Fi 7-Markt wird im Jahr 2023 auf 1,0 Milliarden USD geschätzt und soll bis 2030 24,2 Milliarden USD erreichen, bei einer CAGR von 57,2% von 2023 bis 2030.
- Die zunehmende Verbreitung des Internet der Dinge (IoT) ist der Haupttreiber für das Marktwachstum.
- Es wird erwartet, dass Nordamerika während des Prognosezeitraums die höchste Wachstumsrate verzeichnen wird.
- Hohe Installationskosten und die Spektrumsüberlastung stellen eine erhebliche Herausforderung für den Wi-Fi 7-Markt dar.
Anwendungen in verschiedenen Branchen
- Geschäft
- Medien und Unterhaltung
- Smart Home
- Smart City
- Gesundheitswesen
- Öffentliche Sicherheit
- Bildungseinrichtungen
Neueste Entwicklungen
- Im Dezember 2022 haben Rohde & Schwarz und Broadcom zusammengearbeitet, um die Verfügbarkeit einer automatisierten Testlösung für Broadcom Wi-Fi 7-Chipsätze bekanntzugeben.
- Im Januar 2023 stellte MediaTek auf der CES 2023 verbraucherfertige Wi-Fi 7-Produkte in verschiedenen Produktkategorien vor, darunter Wohnraum-Gateways, Mesh-Router, Fernseher, Streaming-Geräte und mehr.
- Im März 2023 ging Lounea eine Partnerschaft mit TP-Link ein, um Finnlands erster Wi-Fi 7-Operator zu werden, der Wi-Fi 7-Standards für drahtlose Heimnetzwerke anbietet.
Verwandte Amphenol Produkte
Amphenol RF hat eine Reihe von Hochgeschwindigkeitsschnittstellen entwickelt, die Datentransferraten ermöglichen, die schnell genug sind, um die nächste Generation von Wi-Fi zu bewältigen. Neue Wi-Fi-Technologie erfordert Steckverbinder und Kabelkonfektionen, die mehr Daten schneller und in kleinerer Größe übertragen können.
Die 2.2-5- und 4.3-10-Schnittstellen sind ideal für Wi-Fi-Anwendungen, da sie leichte, robuste Steckverbinder in einem kleineren Design darstellen. Der bewährte 7-16-Steckverbinder, der besonders zuverlässig und wetterfest ist, ist die perfekte Lösung für drahtlose Infrastrukturanwendungen, die Beständigkeit gegen raue Umgebungen erfordern. TNC, erhältlich in IP67 wasserdichten Versionen, unterstützt auch die nächste Generation von Wi-Fi mit verbesserter Zuverlässigkeit.
Für eine vollständige Lösung stehen RF-Antennen zur Verfügung, die für IoT-Geräte wie Smartphones und Tablets entwickelt wurden. Diese sind in einer Vielzahl von externen und internen Konfigurationen erhältlich, einschließlich eingebetteter Chip- und PCB-Versionen.
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