Wi-Fi 7 i 5G-Advanced rozwijają się synergicznie

W kontekście szybkiego rozwoju gospodarki cyfrowej, technologia komunikacyjna stała się kamieniem węgielnym współczesnego społeczeństwa, która służy nie tylko jednostkom i rodzinom, ale przenika także do wielu branż, takich jak inteligentna produkcja, inteligentna energia, i inteligentne miasta. Wi-Fi 7 i 5G-Zaawansowane (5G-A) przyspieszają ich integrację we wszystkich dziedzinach i ogniwach społeczeństwa, umożliwienie transformacji cyfrowej oraz unowocześnienie gospodarki i społeczeństwa.

Jako najnowsza ewolucja standardu technologii Wi-Fi, Wi-Fi 7 koncentruje się na scenariuszach dotyczących wysokowydajnej sieci bezprzewodowej LAN, i poczynił znaczny postęp w porównaniu z Wi-Fi 6 pod względem zwiększania szybkości transmisji, zmniejszenie opóźnień transmisji, i zwiększenie przepustowości sieci. W tym samym czasie, 5G-A, jako najnowsza ewolucja możliwości sieci 5G, koncentruje się na scenariuszach sieci bezprzewodowych o dużym zasięgu, i poczynił dalsze postępy w zakresie inteligencji sieciowej, integracja sieci branżowych, deterministyczne zwiększenie zdolności, poprawa pozycjonowania i percepcji, itp., zapewniając użytkownikom bardziej inteligentne, łatwy w użyciu, i stabilne usługi szybkiej transmisji danych.

Połączenie wysokiej jakości łączności LAN Wi-Fi 7 i opłacalności, a także korzyści związane z zasięgiem rozległym i mobilnością sieci 5G-A, może znacznie poprawić ogólną wydajność sieci, pojemność sieci, i pokrycie, co zapewnia bardziej efektywną komunikację dla użytkowników. W tym artykule, skupimy się na czterech podstawowych kierunkach wspólnych technologii, zasięg sieci bezprzewodowej, bezpieczeństwo uwierzytelniania, i transmisji danych, i omówić synergiczną ścieżkę rozwoju Wi-Fi 7 i 5G-A.

Wspólne technologie współdziałają, napędzając ewolucję sieci

Chociaż Wi-Fi 7 i 5G-A to złożone systemy komunikacji, chociaż istnieją duże różnice w pasmach częstotliwości roboczych, kodowanie kanałów, protokoły komunikacyjne, itp., oba przyjmują wspólne środki techniczne w przyszłym kierunku ewolucji, takich jak ISAC, SDN, NFV, sztuczna inteligencja, itp., poniżej znajduje się krótkie wprowadzenie i analiza każdej technologii.

Zintegrowane wykrywanie i komunikacja (ISACA) technologię zastosowano w scenariuszach takich jak rozpoznawanie gestów i rozpoznawanie pojazdów. Technologia łączy możliwości komunikacji i percepcji, aby umożliwić urządzeniom prowadzenie monitorowania środowiska podczas przesyłania danych. Wi-Fi korzysta z informacji o stanie kanału (CSI) do wykrywania bezprzewodowego, i wykorzystuje zaawansowane modele wykrywania, takie jak strefa Fresnela, do realizacji takich zastosowań, jak rozpoznawanie gestów i śledzenie trajektorii człowieka. IEEE 802.11bf, standard bezprzewodowego wykrywania oparty na Wi-Fi, zostanie wydany w 2024 i oczekuje się, że będzie dalej rozwijać możliwości wykrywania Wi-Fi. The 5G-A system combines high-frequency beams and multi-antenna technology to enable base stations to achieve “radar” funkcje, which can identify the position, speed and direction of vehicles and low-altitude flying objects. W przyszłości, Wi-Fi and cellular network systems will optimize sensing capabilities on the basis of prioritizing wireless communication, and carry out integrated design to meet the requirements of communication indicators and sensing indicators in the design stage.

Software-defined Networking (SDN) and Network Functions Virtualization (NFV) technologies are both aimed at realizing network virtualization and improving network management and service orchestration efficiency by pooling resources of physical devices. Technologia SDN wykorzystuje scentralizowany kontroler sieciowy i ustandaryzowany model architektury sieci, aby osiągnąć większą elastyczność, solidny, oraz możliwości szybkiego wdrażania i zarządzania siecią. Technologia NFV hermetyzuje funkcje sieciowe tradycyjnych urządzeń fizycznych w niezależnym oprogramowaniu modułowym, i wdraża zróżnicowane funkcje sieciowe na jednym urządzeniu sprzętowym, uruchamiając różne oprogramowanie modułowe na urządzeniu sprzętowym. Zarówno Wi-Fi 7 i systemy sieci komórkowych wykorzystują architektury SDN i NFV do inteligentnej optymalizacji sieci i efektywnego wykorzystania zasobów, zapewniając użytkownikom bardziej niezawodne i wygodne usługi połączeń bezprzewodowych.

Sztuczna inteligencja (sztuczna inteligencja) technologia jest obecnie jedną z najgorętszych technologii, a wykorzystanie technologii sztucznej inteligencji do poprawy wydajności sieci bezprzewodowych stało się gorącym punktem badań w dziedzinie komunikacji. Wi-Fi 7 może wykorzystać możliwości AI w zakresie przetwarzania dużych zbiorów danych i inteligentnego podejmowania decyzji, aby zapewnić konserwację predykcyjną i inteligentną optymalizację sieci, umożliwiając optymalizację sieci w czasie rzeczywistym w oparciu o obciążenie i potrzeby użytkowników. Oprócz zastosowania możliwości sztucznej inteligencji do konserwacji i orkiestracji sieci, 5G-A stosuje również technologię AI interfejsu radiowego do przekazywania informacji zwrotnych, pozycjonowanie, i zarządzanie wiązkami. W przyszłości, Systemy sieci Wi-Fi i sieci komórkowe będą dalej integrowane ze sztuczną inteligencją, aby poprawić efektywność operacyjną i wygodę użytkowników systemów sieciowych.

Zasięg sieci bezprzewodowej i współpraca w celu osiągnięcia globalnej łączności

Mobilne sieci komórkowe zostały zaprojektowane tak, aby zapewniać zasięg na dużym obszarze i są odpowiednie dla szerokiej gamy środowisk zewnętrznych i scenariuszy mobilności. Zaletą Wi-Fi są niskie koszty wdrożenia i wysoka wydajność w wewnętrznych sieciach LAN, takich jak domy i przedsiębiorstwa. Dlatego, Wi-Fi 7 Sieci można wykorzystać jako dodatkowe punkty dostępu do 5G-A, aby uzyskać pełny zasięg “LAN + BLADY” lub jeszcze bardziej zwiększyć zasięg lokalny, poprawiając w ten sposób komfort komunikacji użytkowników.

W niektórych scenariuszach w pomieszczeniach zamkniętych, takich jak budynki biurowe, gdzie występuje silna okluzja, siła sygnału 5G może nie być w stanie zaspokoić potrzeb komunikacyjnych użytkowników ze względu na poważną utratę penetracji, w wyniku A “ślepy zaułek” komunikacji wewnętrznej. Jako skuteczne uzupełnienie sieci 5G w scenariuszach wewnętrznych, Wi-Fi 7 może osiągnąć niski koszt zasięgu w scenariuszach wewnętrznych bez ślepych zaułków, zapewniając użytkownikom podwójną gwarancję stabilnej komunikacji.

Na obrzeżach miasta, obszary wiejskie i inne obszary, budowa stacji bazowych 5G jest stosunkowo ograniczona, a niewystarczający zasięg sieci stał się poważnym problemem. Rozwiązanie wdrożeniowe “Wi-Fi 7+ tradycyjna sieć nośników IP” może skutecznie rozwiązać problem niewystarczającego zasięgu 5G na tych obszarach i zapewnić użytkownikom na tych obszarach tanie i stabilne usługi komunikacji bezprzewodowej.

Wi-Fi 7, jako bezprzewodowa sieć LAN, może uzupełnić zasoby pasma częstotliwości i liczbę połączeń w scenariuszach o dużej gęstości, takich jak lotniska i stadiony, a wymagania sieciowe dotyczące masowych połączeń i bardzo dużej przepustowości mogą przekraczać szczytową przepustowość 5G-A, i Wi-Fi 7, jako bezprzewodowa sieć LAN, może w tych scenariuszach uzupełnić zasoby pasma częstotliwości i liczbę połączeń, świadczenie wysokiej jakości usług komunikacyjnych dla dużej liczby użytkowników w gęstych scenariuszach.

W scenariuszach mobilnych, takich jak samoloty i pociągi dużych prędkości, Nie można połączyć sieci Wi-Fi z Internetem za pośrednictwem przewodowego łącza szerokopasmowego, ale terminale osobiste bez modułów 5G, takich jak laptopy, nadal trzeba się połączyć. Bezprzewodowa sieć LAN jest ustanawiana za pośrednictwem końcowych urządzeń sieciowych, takich jak CPE (Wyposażenie lokalu klienta) do konwersji sygnałów 5G na sygnały Wi-Fi w celu spełnienia wymagań sieciowych terminali osobistych bez modułów 5G w scenariuszach mobilnych.

Zabezpieczenia uwierzytelniające współdziałają w celu poprawy niezawodności Wi-Fi 7 uwierzytelnianie

Chociaż Wi-Fi 7 poczynił znaczne postępy w uwierzytelnianiu użytkowników, nadal istnieją pewne luki w bezpieczeństwie i niezawodności w porównaniu z 5G-A. 5G-A zapewnia wyższy poziom bezpieczeństwa dzięki zaawansowanemu procesowi uwierzytelniania i szyfrowaniu informacji o karcie SIM po stronie urządzenia. Dlatego, system 5G-A może zapewnić bezpieczną koordynację z Wi-Fi 7 systemu poprzez dedykowane elementy sieciowe i mechanizmy protokołów, dalsza optymalizacja niezawodności uwierzytelniania Wi-Fi 7 użytkowników i zapewnienie bezpieczeństwa całej sieci w miejscach publicznych o wysokim ryzyku bezpieczeństwa sieci, takich jak hotele i lotniska.

Podstawowa technologia systemów 5G-A zapewniająca bezpieczną współpracę z Wi-Fi 7 jest N3IWF (Element sieciowy z funkcją interoperacyjną inną niż 3GPP), który jest odpowiedzialny za obsługę innych niż 3GPP (niekomórkowe) sieci. W scenariuszach niezaufanego dostępu, takie jak publiczne Wi-Fi 7 hotspoty, N3IWF może zapewnić punkty dostępu i zapewnić bezpieczną transmisję danych, budując bezpieczne tunele i wdrażając protokoły bezpieczeństwa, takie jak IPSec. Możliwości N3IWF wykraczają poza proste zarządzanie połączeniami i obejmują szyfrowanie i uwierzytelnianie przesyłanych danych poprzez rygorystyczne zasady bezpieczeństwa w celu ochrony przed potencjalnymi zagrożeniami i atakami. Ponadto, N3IWF wspiera proces uwierzytelniania i autoryzacji, zezwalając jedynie uwierzytelnionym użytkownikom na dostęp do sieci, zapewnienie ogólnego bezpieczeństwa sieci.

Współpraca w zakresie transmisji danych poprawia pewność deterministyczną

Wi-Fi 7 i 5G-A wykazują duży potencjał synergii w transmisji danych, szczególnie w aplikacjach o niskim opóźnieniu, wysoka stabilność, i dużą przepustowość, i mogą zapewnić deterministyczną komunikację dzięki technologii współpracy wielokanałowej. Pomiędzy nimi, transformacja oprogramowania aplikacyjnego, rozmieszczenie sprzętu sprzętowego, i endogeniczna współpraca deterministyczna 5G-A to trzy kluczowe kierunki techniczne deterministycznej współpracy wielokanałowej.

Aktualizacja aplikacji oprogramowania oznacza zastąpienie tradycyjnego oprogramowania pośredniczącego w komunikacji kanałami transmisyjnymi zbudowanymi w oparciu o nowe technologie, takie jak MP-TCP i QUIC, i wdrażanie wspólnej transmisji danych pomiędzy Wi-Fi 7 i 5G-A poprzez aktualizacje oprogramowania po stronie urządzenia. Technologie MP-TCP i QUIC zaproponowane przez Internet Engineering Task Force (IETF) może zwiększyć redundancję i koordynację łączy poprzez ustanowienie wielu kanałów transmisji pomiędzy różnymi systemami komunikacyjnymi, zapewniając użytkownikom wyższe szybkości łącza w górę i w dół, zmniejszenie opóźnień w transmisji sieciowej, zmniejszenie współczynnika jitter i utraty pakietów, oraz poprawę zdolności sieci do obsługi usług o dużej przepustowości, niskie opóźnienia i wysoka niezawodność.

Modernizacja sprzętu oznacza wymianę tradycyjnych bram bezprzewodowych i urządzeń CPE na nowe, wielofunkcyjne bramy dostępowe, które obsługują standardowy dostęp do wielu sieci. Jako praktyczne rozwiązanie sprzętowe, wielofunkcyjna bramka dostępowa może realizować współpracę wielu sieci. Koordynuje transmisję danych użytkownika pomiędzy mobilnymi sieciami komórkowymi a Wi-Fi poprzez wewnętrzne funkcje selektywnego odbioru wielu transmisji i agregacji dystrybucji ruchu, i umożliwia efektywną współpracę pomiędzy Wi-Fi 7 sieci i sieci 5G-A bez modyfikacji oprogramowania aplikacyjnego. Krótko mówiąc, wprowadzenie wielofunkcyjnych bram dostępowych umożliwia operatorom bardziej elastyczną integrację różnych sieci i zapewnianie bardziej niezawodnych i szerokopasmowych połączeń komunikacyjnych, aby spełnić rygorystyczne wymagania sieciowe usług o znaczeniu krytycznym.

5Endogenna deterministyczna współpraca G-A jest jedną z endogenicznych możliwości systemu 5G-A. Różni się od zamkniętej architektury tradycyjnych sieci bezprzewodowych, 5G-A został zaprojektowany z ATSSS (Uzyskaj dostęp do funkcji Sterowanie ruchem, Przełączanie i dzielenie) funkcjonować, który określa mechanizm wspólnego dostępu i przekazywania danych zewnętrznych. W rozwiązaniu, system 5G-A może skutecznie zarządzać i integrować ruch dostępny poprzez Wi-Fi 7 w oparciu o endogenną funkcję ATSSS, łącznie z kontrolą ruchu, przełączanie ruchu, i segmentacja ruchu, i może płynnie przełączać i dystrybuować ruch pomiędzy sieciami komórkowymi i Wi-Fi, zapewnienie użytkownikom płynniejszych i wydajniejszych usług transmisji danych.

W niedalekiej przyszłości, skoordynowany rozwój Wi-Fi 7 a sieci 5G-A zapewnią większą wygodę produkcji i życiu. Na przykład, w podstawowym łączniku kontroli produkcji przemysłowej, wspólna transmisja pomiędzy sieciami Wi-Fi i komórkowymi może znacząco poprawić wydajność transmisji i zapewnić stabilną pracę bezprzewodowych usług sterowania przemysłowego. w “martwe punkty” zasięgu sieci 5G, Wi-Fi 7 można zastosować w celu zapewnienia wydajnych i ekonomicznych usług komunikacji bezprzewodowej. W hotelach, restauracje, lotniska i inne regiony, przedsiębiorstwa mogą korzystać z architektury zarządzania i informacji o kartach SIM sieci komórkowych, aby uzyskać skuteczne uwierzytelnianie użytkowników za pośrednictwem regionalnej sieci Wi-Fi, co nie tylko zmniejsza złożoność procesu uwierzytelniania użytkownika, ale także znacząco poprawia bezpieczeństwo uwierzytelniania. W tym samym czasie, wraz z ciągłą ewolucją powszechnych technologii, Wi-Fi 7 i rozwiązania techniczne 5G-A będą się uzupełniać. W przyszłości, wszystkie strony w branży powinny wzmocnić wymianę techniczną, promować integrację i rozwój technologii, rozwiń bogate scenariusze zastosowań, i ulepszać użytkowników’ doświadczenie sieciowe.