Retroscena

Cosa offre effettivamente il WiFi 7?

2.2.2023

Traduzione: Leandra Amato

Che cos'è il WiFi 7 e quali miglioramenti ci si può aspettare rispetto al WiFi 6 e agli standard precedenti? E perché c'è già dell'hardware compatibile, se il nuovo standard potrebbe essere adottato definitivamente solo nel 2024?

In passato sembrava che tra un nuovo standard WiFi e l'altro passasse un'eternità. Oggi le cose si muovono più velocemente: ho da poco passato i primi router, notebook e smartphone al WiFi 6, ed ecco arrivare già WiFi 6E e 7. I primi chip per smartphone con supporto o preparazione al WiFi 7 sono già disponibili; i primi router appariranno probabilmente a partire dal terzo trimestre del 2023. Da quel momento, il WiFi 7 dovrebbe diventare ufficiale. Originariamente, la WiFi Alliance aveva previsto di completare la standardizzazione solo nel 2024.

Il fatto che i produttori sembrino completare i loro dispositivi con il nuovo standard più velocemente – e in alcuni casi addirittura in anticipo rispetto allo standard – è dovuto al fatto che il salto tecnologico dal WiFi 6E al 7 è minore rispetto a quelli precedenti e che le specifiche sono in gran parte fissate con largo anticipo.

Cosa può fare il WiFi 7 rispetto ai predecessori

Ma cosa offre effettivamente il WiFi 7? Teoricamente un bel po' di cose, visto che lo standard ora consente fino al doppio del numero di antenne. Ciò si traduce in un maggior numero di terminali utilizzabili contemporaneamente e in un aumento della velocità di trasmissione dei dati. Questo è ulteriormente migliorato da un nuovo metodo di modulazione opzionale e da canali più ampi nella banda di frequenza dei 6 GHz. Inoltre, un router può ora alimentare un dispositivo attraverso due bande di frequenza contemporaneamente.

Ma tutto questo non significa necessariamente un miglioramento, perché oltre allo standard WiFi, anche il numero e la dimensione delle antenne, la CPU e la RAM giocano un ruolo importante in un router. In termini di singoli dispositivi finali, la velocità di trasmissione dei dati non aumenterà enormemente, poiché difficilmente un notebook o uno smartphone hanno più di due antenne.

Con un'attrezzatura hardware ottimale, i valori elencati nella tabella seguente sono possibili con le diverse versioni WiFi, mentre le velocità di trasmissione massime sono solo teoriche. Se non riesci a decifrare subito la tabella, non preoccuparti: in seguito ti spiegherò in dettaglio le modifiche più importanti.

	WiFi 7 (802.11be)	WiFi 6E (802.11ax)	WiFi 6 (802.11ax)	Wi-Fi5 (802.11ac)	WiFi 4 (802.11n)
Lunghezze di banda	2,4 GHz, 5 GHz, 6 GHz	2,4 GHz, 5 GHz, 6 GHz	2,4 GHz, 5 GHz	2,4 GHz, 5 GHz	2,4 GHz, 5 GHz
Larghezza di banda del canale (max)	320 MHz	160 MHz	160 MHz	160 MHz (80 MHz prescritti)	40 MHz
Max. Numero di flussi spaziali	16	8	8	8	4
Velocità di trasmissione dati massima teorica (Gigabit al secondo)	46 Gbps	9,6 Gbps	9,6 Gbps	6,9 Gbps	0,6 Gbps
Metodo di modulazione	fino a 4096-QAM (1024-QAM prescritto)	fino a 1024-QAM	fino a 1024-QAM	fino a 256-QAM	fino a 64-QAM
Altre caratteristiche importanti	Multi-Link Operation, Uplink MU-MIMO & Downlink MU-MIMO (16×16), OFDMA, Beamforming, TWT, BSS coloring, Multi-RU, Preamble Puncturing, WPA3 Security	Uplink MU-MIMO (da Wave 2) & Downlink MU-MIMO (8×8), OFDMA, Beamforming, TWT, BSS coloring, Preamble Puncturing (opzionale), WPA3 Security	Downlink MU-MIMO (8×8), OFDMA, Beamforming, TWT, BSS coloring, Preamble Puncturing (opzionale), WPA3 Security	Downlink MU-MIMO (4×4, da Wave 2), OFDM, WPA2 Security	SU-MIMO, WPA2 Security

Fino a 16 antenne/flussi portano a un raddoppio della capacità

Il cambiamento più importante è che il WiFi 7 supporta fino a 16 antenne (16×16 MU-MIMO) e quindi fino a 16 flussi di dati simultanei (spatial stream o flussi spaziali). Con il WiFi 5, 6 e 6E è possibile utilizzare fino a otto antenne. Naturalmente, non tutti i router sono dotati del numero massimo di antenne. Questo non cambierà con il WiFi 7. Poiché il numero di antenne può fare la differenza tra i diversi dispositivi, preferirei, ad esempio, un router WiFi 6 con otto antenne a un router WiFi 7 con solo quattro antenne.

Canali più ampi e migliore metodo di modulazione

Dal WiFi 6E, il WiFi dispone di una terza banda di frequenza nella gamma dei 6 gigahertz. In questa banda, prima era possibile ottenere le stesse larghezze di banda dei canali della banda di frequenza a 5 gigahertz. Con il WiFi 7 le cose cambiano: ora sono possibili canali con un'ampiezza fino a 320 MHz a 6 gigahertz, anziché solo fino a 160 MHz. Utilizzando 16 antenne e un nuovo metodo di modulazione opzionale – 4096 modulazione di ampiezza in quadratura (prima 1024-QAM) – si ottengono prestazioni teoriche di 4,8 volte superiori rispetto al WiFi 6. Si tratta di un aumento di ben 13 volte rispetto al WiFi 5. Il nuovo metodo di modulazione offre 12 bit invece di 10, con un aumento delle prestazioni del 20%. In parole povere, il processo di modulazione garantisce la conversione dei dati in onde radio.

Velocità di trasmissione dati più elevate – in teoria fino a 46 gigabit al secondo

Con il WiFi 6 e 6E, la velocità di trasmissione dati massima teorica con otto antenne è di 9,6 gigabit al secondo (1,2 gigabyte al secondo). Questo risultato è ottenuto con otto flussi simultanei che utilizzano una larghezza di banda di canale di 160 MHz e una modulazione numerica di ampiezza in quadratura di 1024. Un singolo flusso può raggiungere i 1200 megabit al secondo. La velocità massima teorica di trasmissione dei dati per un dispositivo ricevente come uno smartphone o un notebook dipende a sua volta dal numero di antenne installate.

Per il WiFi 7, la velocità massima di trasferimento dati di ben 46 gigabit al secondo, ovvero 5,8 gigabyte al secondo, deve essere considerata in modo differenziato. Infatti, questo è il valore massimo che 16 flussi forniscono utilizzando un nuovo canale da 320 megahertz nella banda di frequenza da 6 gigahertz più un canale da 160 megahertz nella banda di frequenza da 5 gigahertz con 4096 QAM. Va notato che più alta è la frequenza utilizzata, maggiore sarà la distanza percorsa dall'onda radio. E che la nuova larghezza di canale di 320 megahertz è disponibile solo nella meno estesa banda di frequenza di 6 gigahertz.

Cosa significa nella pratica? Mentre la banda di frequenza di 2,4 gigahertz di un singolo router in casa può arrivare fino all'angolo più lontano, la banda di frequenza di 5 gigahertz sta già sudando. La banda di frequenza a 6 gigahertz riesce, nel migliore dei casi, a fornire due o tre stanze più velocemente di quanto possa fare la banda a 5 gigahertz. D'altra parte, le bande di frequenza più alte offrono una maggiore velocità di trasmissione dei dati e latenze più basse con una buona ricezione. 6 gigahertz sono quindi pubblicizzati in alcuni luoghi anche come sostitutivi di un cavo di rete.

Ma forse la banda di frequenza di 6 gigahertz riesce a generare una maggiore velocità di trasmissione dei dati solo nella stanza in cui si trova il router: la distanza raggiunta dalla radio dipende non solo dalla frequenza, ma anche dallo spessore delle pareti e dal materiale di cui sono fatte. O anche se il riscaldamento a pavimento o altri fattori di interferenza tra il router e il ricevitore influenzano negativamente la radio. Ciò significa che un router WiFi 7 con lo stesso numero di antenne identiche a quelle di un router WiFi 6 su un intero appartamento fornirà, nel complesso, poche prestazioni in più. Il valore implicito di 46 gigabit al secondo, pari a 4,8 volte rispetto ai 9,6 gigabit del WiFi 6, è quindi nella maggior parte dei casi solo marketing.

Funzionamento multi-link (MLO)

Finora, se ti colleghi a una rete WiFi con un dispositivo finale, questo non utilizzerà mai più di una banda di frequenza contemporaneamente, fino al Wi-Fi 6E incluso. A seconda della potenza del segnale, trasmette tramite 6, 5 o 2,4 gigahertz con il router o i suoi satelliti. Il passaggio a un'altra banda avviene solo quando cambiano le condizioni, ad esempio quando si cammina con il portatile.

Con il WiFi 7 è possibile collegarsi contemporaneamente a due bande di frequenza e a canali diversi grazie al funzionamento multi-link. Il bundling può portare a velocità più elevate e ridurre la latenza. Ciò aumenta l'affidabilità delle applicazioni che si basano su tempi di risposta rapidi e/o su un'elevata velocità di trasmissione dei dati. Anche la velocità di trasmissione dati teorica di 46 gigabit al secondo è possibile solo con questa tecnologia.

Unità multirisorsa (Multi-RU)

Con i predecessori del WiFi 7, se un canale (ampio) viene utilizzato per un dispositivo finale, nessun altro dispositivo può utilizzarlo contemporaneamente: deve passare a un altro canale. La situazione però sta cambiando: grazie a Multi-RU, le risorse di canale inutilizzate possono ora essere condivise da altri dispositivi finali compatibili con WiFi 7.

Più terminali – anche grazie all'accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale (da WiFi 6)

Un maggior numero di antenne consente di trasmettere un maggior numero di flussi e quindi di raggiungere più terminali contemporaneamente. Di solito questo avviene utilizzando il sistema MIMO multiutente (MU-MIMO) – Multiple Input Multiple Output. Con questa tecnologia, dal WiFi 6E al WiFi 7, il numero massimo di terminali che ricevono o trasmettono contemporaneamente raddoppia a 16.

A partire dal WiFi 6, oltre al MU-MIMO è disponibile anche la tecnologia «Orthogonal Frequency-Division Multiple Access» (OFDMA). OFDMA, così come MU-MIMO, è una tecnologia multi-utente. In futuro entrambi i sistemi saranno in grado di scambiare dati diversi con dispositivi diversi allo stesso tempo in downlink e uplink. A seconda della situazione, il router decide di applicare MU-MIMO o OFDMA. Per gli stream con un grande flusso di dati, sarà applicato il primo. La tecnologia OFDMA è in realtà fatta per il contrario: divide un canale radio in sottocanali più piccoli. Per esempio, un canale di 20 MHz può essere diviso in un massimo di nove canali. Poi il router assegna un intervallo di tempo al rispettivo sottocanale. Il router alimenta quindi alternativamente i sottocanali o i diversi dispositivi finali con dati, per cui tutto ciò avviene a intervalli estremamente brevi. Minuscole finestre di tempo fanno sì che tutto funzioni in modo apparentementefluido e senza interruzioni.

Quali dispositivi per il WiFi 7 saranno rilasciati per primi?

Mai prima d'ora un produttore ha presentato i prodotti di rete con il futuro standard così presto come con il WiFi 7. Già all'inizio di luglio 2022, il produttore cinese H3C ha annunciato il router Magic BE18000 – almeno un anno prima del lancio ufficiale.

H3C Magic BE 18000: il primo router con WiFi 7 è stato annunciato già nel luglio 2022.
Fonte: H3C

Questo annuncio è stato presto seguito da altri di altri produttori. Allo stesso modo, i primi system-on-chip (SoC) con integrazione WiFi 7 sono in attesa o addirittura già presenti, aprendo la strada a dispositivi mobili come notebook e smartphone. Non è chiaro se H3C commercializzerà il router in Europa, né se comparirà prima o dopo la certificazione WiFi 7. Più in generale, al momento non sono disponibili router con WiFi 7. Tuttavia, è già possibile preordinare l'uno o l'altro dispositivo presso alcuni produttori.

Non c'è ancora un preordine presso Asus. Il produttore taiwanese ha già annunciato due router WiFi 7, che dovrebbero essere disponibili a partire dal terzo trimestre del 2023. Il fatto che non siano arrivati prima sul mercato suggerisce che Asus stia aspettando la certificazione della WiFi Alliance.

Si tratta di Asus RT-BE96U e del router da gaming ROG Rapture GT-BE98, presentati al CES 2023. Entrambi sono router con otto antenne e due o tre connessioni di rete 10 Gigabit.

TP-Link Archer BE900 | BE24000.
Fonte: TP-Link

Nel novembre del 2022, TP-Link ha presentato oltre una mezza dozzina di router WiFi 7. Tra questi, tre modelli Deco e tre Archer. Il più interessante potrebbe essere l'Archer BE900 | BE24000, che punta a fare centro con un design a clessidra, un display a LED e dodici antenne. Offre due porte 10 Gigabit oltre ad altre connessioni. I singoli rivenditori hanno già inserito nei loro negozi alcuni dei nuovi router TP-Link e ne consentono il preordine. I dispositivi saranno lanciati sul mercato nei prossimi mesi, qualunque cosa significhi.

MSI al CES 2023 ha estratto dalla faretra un router WiFi 7 con quattro lame contenenti antenne. Una caratteristica particolare del RadiX BE22000 Turbo è che, per migliorare la ricezione, queste quattro lame vengono allineate automaticamente con un motore una volta che il router ha analizzato la situazione in loco. MSI non ha ancora pubblicato le specifiche hardware esatte. Tuttavia, tra le altre cose, si suppone che abbia due connessioni di rete da 10 Gigabit. Non è ancora chiaro quando arriverà il dispositivo.

E dal lato del ricevitore?

Per quanto riguarda il ricevitore, esistono chip già rilasciati, annunciati e trapelati che offrono o dovrebbero offrire il WiFi 7.

Da Qualcomm, una fuga di notizie indica che un processore o SoC per notebook con WiFi 7 integrato arriverà sul mercato verso la fine del 2023. Si tratta dello Snapdragon 8cx Gen 4, che potrebbe alimentare Windows per processori ARM con una nuova velocità. L'azienda ha già presentato un processore per smartphone con WiFi 7 nel novembre 2022. Con il Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2, la funzione è già pronta e sarà quindi disponibile non appena lo standard sarà ufficiale. I primi smartphone che ne sono dotati sono lo Xiaomi 13, il Nubia Red Magic 8 Pro+ e i Vivo iQOO 11 e X90 Pro Plus.

Mediatek ha in serbo anche un primo processore per smartphone con preparazione al WiFi 7. Nel novembre 2022 è stato introdotto il sito Dimensity 9200. È già presente nei modelli Vivo X90 e X90 Pro.

Non sono ancora previsti processori per notebook con supporto WiFi 7 da parte di Intel. Ma la società ha dichiarato nell'agosto 2022 che intende partecipare a partire dal 2024.

Per Apple, invece, finora non c'è nulla che indichi che stia lavorando all'integrazione del WiFi 7 in tempi brevi. Dopo tutto, si dice che il prossimo iPhone 15 sarà dotato di un chip WiFi 6E di Broadcom.

Immagine di copertina: Shutterstock

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Martin Jud

Senior Editor

martin.jud@digitecgalaxus.ch

La mia musa ispiratrice si trova ovunque. Quando non la trovo, mi lascio ispirare dai miei sogni. La vita può essere vissuta anche sognando a occhi aperti.

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