El futuro de Wi-Fi está en el aire

A medida que emergen las tecnologías competidoras, Wi-Fi debe adaptarse en los próximos años para mantener su posición en el sector inalámbrico.

Imagen cortesía de ILUMINACIÓN

En muchos sentidos, Wi-Fi es una víctima de su propio éxito. Lo que comenzó como una manera de utilizar lo que algunos ingenieros llaman la "banda de basura de 2,4 GHz" para conectar equipos variada ha evolucionado hasta convertirse en un sistema basado en estándares usado por miles de millones de dispositivos. De hecho, unos 12 mil millones de productos Wi-Fi ya han sido enviados, con otros 3 millones de dólares para ser enviados en el año 2016, de acuerdo con la Alianza Wi-Fi. Wi-Fi seguirá siendo una de las tecnologías más prolíficos de todo el mundo, con 38 millones de productos que tocan casi todos los aspectos de nuestras vidas para el año 2020.

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A medida que los fabricantes de dispositivos y los consumidores ven Wi-Fi como una tecnología clave en la vida cotidiana, el espectro inalámbrico es cada vez más congestionado y afectar al rendimiento. Esto es especialmente cierto en las zonas urbanas densas, donde decenas de puntos de acceso pueden solaparse. Otro factor es el crecimiento de las aplicaciones de alto ancho de banda, como streaming de vídeo y juegos multi-usuario. Para mantenerse al día con la demanda, Wi-Fi y el equipo utilizado para probar los dispositivos Wi-Fi debe seguir evolucionando.

Wi-Fi Evolución:

Moderna Wi-Fi echó raíces cuando el IEEE 802.11 formó el grupo de trabajo de nuevo en 1990 para promover el estándar. La versión inicial, 802.11 inalámbrica a Internet, se aprobó en 1997. Desde entonces, se han producido varios avances en el estándar Wi-Fi. Tal vez el más significativo fue 802.11n, publicado en 2009 y considerado un estándar de tecnología LAN inalámbrica de cuarta generación. Que opera en los 2,4 GHz y 5,0 GHz. Los usuarios ya habían comenzado a migrar a 802.11n, basado en la certificación de los productos que se ajusten a un proyecto de la propuesta 802.11n 2007 de la Alianza Wi-Fi. Esta versión de la norma mejoró Wi-Fi en dos formas principales:

En primer lugar, se abrió la banda de 5 GHz. Aunque el apoyo a 5 GHz es opcional bajo 802.11n, muchos usuarios encontraron esta característica deseable, ya que alivia los usuarios estaban experimentando congestión en la banda de 2,4 GHz.
En segundo lugar, ofrece un mejor rendimiento, ya que la tasa de datos máxima neta se incrementó de 54 Mbit / s hasta 600 Mbit / s. Una de las formas en que hizo esto fue aumentando el ancho de canal de 20 MHz a 40 MHz. Otra forma en que se ha mejorado el rendimiento fue la incorporación de la tecnología de múltiples entradas-múltiples salidas (MIMO). MIMO es posible gracias a dispositivos que utilizan múltiples antenas. Las antenas permiten que los datos sean transmitidos a través de múltiples flujos, que proporciona mucho más alto y más rápido en general el rendimiento de datos.
A través de los años, la evolución de 802.11 continuó; el estándar 802.11ac se publicó en diciembre de 2013. En comparación con 802.11n, que cuenta con canales más anchos (80 o 160 MHz frente a 40 MHz) en la banda de 5 GHz, arroyos más espaciales (hasta ocho en lugar de cuatro), la modulación de orden superior ( hasta 256-QAM frente a 64-QAM), y la adición de multi-usuario MIMO (MU-MIMO).

"Wave 1" implementaciones de soporte 80 MHz canal, tres flujos espaciales, y 256-QAM, produciendo una velocidad de datos de hasta 433,3 Mbits por flujo espacial (1,300 Mbit / s en total) en 80 canales MHz en la banda de 5 GHz.
"Wave 2" dispositivos incluyen soporte para canales de 160 MHz, cuatro flujos espaciales y MU-MIMO. los fabricantes de dispositivos comenzaron a enviar Wave 1 dispositivos a finales de 2013 y están empezando a enviar Wave 2 dispositivos este año.
Hoy en día, 802.11ax se promociona como el estándar Wi-Fi de próxima generación. 802.11ax promete entregar incluso un mayor rendimiento de 802.11ac mediante el uso de un esquema de modulación más eficiente llamada división de frecuencia ortogonal de acceso múltiple (OFDMA). OFDMA es un gran beneficio de la norma 802.11ax. El objetivo principal es aumentar la velocidad de datos por usuario en un factor de 4x y 10x permite más capacidad de más de 802.11ac.

La fecha de lanzamiento oficial actual de la norma 802.11ax es en algún momento de 2019. Al igual que con el despliegue de 802.11n, sin embargo, debemos empezar a ver los dispositivos que soportan el proyecto de norma antes de esa fecha. Es absolutamente esencial para 802.11ax seguir progresando, como otra tecnología está empezando a competir por el ancho de banda.

En sus marcas:

Wi-Fi está en una carrera de caballos con dos tecnologías LTE: LTE en bandas sin licencia (LTE-U) y LTE con licencia de acceso Asistida (LTE-LAA). LTE-T está emergiendo en silencio en las redes inalámbricas 4G / LTE específicas a América del Norte que utilizan el espectro sin licencia, el mismo espectro de 5 GHz sin licencia actualmente siendo utilizado por Wi-Fi.

Algunos estudios han demostrado que la tecnología LTE utiliza-originalmente en los teléfonos celulares en bandas con licencia, tiene ventajas de rendimiento a través de Wi-Fi cuando se opera en bandas sin licencia. Estas ventajas incluyen:

Mejor rendimiento del enlace
Control de acceso medio
Gestión de la movilidad
Excelente cobertura

Estas ventajas, combinadas con la gran cantidad de espectro disponible (> 400 MHz) en la banda de 5 GHz, hacen LTE-T una tecnología de acceso de radio prometedora en la arena sin licencia. Los operadores móviles están de moda para implementar esta tecnología, ya que les permitirá descargar el tráfico de datos en frecuencias sin licencia y reducir la carga en sus redes inalámbricas que utilizan el espectro con licencia. Los dispositivos que utilizan LTE-T están siendo actualmente probado en el campo, y los dispositivos comerciales estarán a disposición de los consumidores a partir de este año.

Algunos de los más grandes jugadores de la industria están detrás de LTE-T. En 2014, Verizon, en cooperación con Alcatel-Lucent, Ericsson, Qualcomm Technologies Inc. (una subsidiaria de Qualcomm Incorporated), y Samsung, formó la LTE-T Foro. El LTE-T Forum es un consorcio, al igual que la Alianza Wi-Fi. En marzo de 2015, el grupo publicó las especificaciones técnicas, incluidas las especificaciones de rendimiento mínimos para el funcionamiento de estaciones base LTE-U y dispositivos de consumo en las frecuencias sin licencia en las especificaciones de la banda de 5 GHz y convivencia.

Las especificaciones de coexistencia tienen el propósito de responder a las preocupaciones de que los dispositivos LTE-U va a interferir con las redes Wi-Fi. La FCC requiere que los dispositivos que utilizan el espectro sin licencia no interfieren con el funcionamiento de otros dispositivos que utilizan esas frecuencias, pero eso es más fácil decirlo que hacerlo.

El LTE-T Foro ha llevado a cabo pruebas y publicado un informe que muestra que LTE-U no causar interferencias a Wi-Fi. El estudio concluye que, "Con un conjunto de algoritmos de convivencia bien diseñados, el nivel de protección que LTE-U nodos proporcionan al despliegue de Wi-Fi en las inmediaciones puede ser mejor que lo que sí Wi-Fi ofrece."

No es sorprendente que las empresas de Wi-Fi no son tan optimistas. Google ha publicado un informe prediciendo que LTE-T interferiría seriamente con Wi-Fi. Afortunadamente, estamos en un punto en el que estos problemas pueden ser resueltos antes de la venta generalizada y la aplicación de los dispositivos que causarán interferencia perjudicial entre sí. Los consumidores se beneficiarán en gran medida si la conexión Wi-Fi Alliance y el Foro LTE se resuelven estos problemas.

Un posible escenario es que los dispositivos son compatibles tanto 802.11ax y LTE-T. Este es sin duda en el ámbito de lo posible, ya que la especificación 802.11ax describe algunos de los mismos mecanismos que se encuentran en LTE-T. Para que esto suceda, los fabricantes de chipset tendrán que hacer conjuntos de chips que soportan ambos estándares. Otro escenario es que el comité IEEE 802.11ax continuará mejorando la especificación Wi-Fi, por lo que cuando se libera, será competitivo con LTE-T.

El aumento de los desafíos y de  las pruebas:

Por supuesto, las nuevas tecnologías significan nuevos retos de prueba. El alcance y duración de la batería seguirá siendo una preocupación. velocidades de datos más altas pueden reducir el alcance y la duración de la batería, y los fabricantes tendrán que asegurarse de que sus nuevos diseños no están a la altura en estas dos áreas. Las exhaustivas pruebas durante la fase de diseño es importante asegurarse de que la experiencia del cliente no se degrada.

calibración chipset es también un problema. A diferencia de los celulares, muchos fabricantes de dispositivos no llevan a cabo la calibración de Wi-Fi con el fin de minimizar el tiempo de prueba y reducir los costos. Si no lo hace, sin embargo, puede afectar negativamente a la frecuencia y la duración de la batería.

Otro desafío prueba es que los dispositivos de consumo están apoyando más tecnologías celulares y de conectividad. Por ejemplo, los fabricantes de teléfonos inteligentes tienen que soportar 2G, 3G y 4G tecnologías celulares hoy en día para garantizar un funcionamiento en todo el mundo. Los fabricantes necesitan equipos de prueba que puede cubrir todos los protocolos de comunicaciones que admite un dispositivo.

Más normas, en general, supone un aumento en los tiempos de prueba. Más tiempo de prueba tiene un impacto en el proceso de prueba y conduce a un dilema financiero. Equilibrio de nuevas metodologías de prueba con el manejo de los tiempos de prueba razonables, al mismo tiempo, garantizar un alto nivel de calidad, merece una mirada fresca. metodologías de prueba o estrategias de ensayo deben ser periódicamente reevaluados, manteniendo consciente del impacto en las economías de prueba.

Además, las tecnologías avanzadas impulsarán la necesidad de equipos de prueba más sofisticada. Debido 802.11ax y LTE-T utilizan técnicas de modulación avanzados, los fabricantes probador tendrán que actualizar sus equipos. Por ejemplo, la siguiente generación de dispositivos Wi-Fi utilizará técnicas de modulación más avanzados, tales como QAM 1024, que llevará a los fabricantes de equipos de prueba para introducir productos para satisfacer los requisitos de rendimiento más estrictas.

Otro ejemplo es la incorporación de la tecnología MU-MIMO para 802.11ax. Además de múltiples radios, el reto principal prueba es validar el rendimiento de formación de haces los routers.

Conclusión

Sin lugar a dudas, la tecnología Wi-Fi y los equipos necesarios para probar que tendrá que adaptarse en los próximos años. Por un lado, los consumidores están demandando más de su Wi-Fi en términos de más dispositivos, más usuarios y más ancho de banda. Por otro lado, las tecnologías competidoras (tales como LTE-T) están buscando para tomar una participación en el mercado, si no dominarla.

Los próximos dos años son cruciales. Cuanto más tiempo se lleva a los fabricantes para desarrollar dispositivos de consumo y la prueba de LTE-U, mejor para 802.11ax, ya que le da tiempo al comité de normas para que la norma sea más competitiva. Y, lo más probable es que los grupos de apoyo Wi-Fi y LTE-T harán concesiones que hacen posible la convivencia.