Intel Wi-Fi 6: ประสิทธิภาพ Wi-Fi เหนือระดับ

โดย Eric McLaughlin รองประธานกลุ่มงานประมวลผลไคลเอนต์; ผู้จัดการทั่วไปกลุ่มงานโซลูชันไร้สาย

Wi-Fi 6: เส้นทางสู่การเชื่อมต่อที่เหนือชั้น

  • Wi-Fi 6 เป็นความก้าวหน้าในการเชื่อมต่อที่สำคัญที่สุดในรอบกว่าทศวรรษซึ่งถือเป็นโซลูชันหลักที่จะตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับข้อมูลและแบนด์วิดท์บนอุปกรณ์จำนวนมากขึ้น Wi-Fi 6E มีการเปิดตัวเมื่อเร็ว ๆ นี้และเริ่มวางจำหน่ายผ่านพีซีของพาร์ทเนอร์ของเรา

  • กลุ่มโซลูชันไร้สายของ Intel กำลังทำงานเพื่อใช้ประโยชน์สูงสุดจาก Wi-Fi 6 โดยการสร้างสรรค์สิ่งใหม่สำหรับแล็ปท็อปและทำงานร่วมกับระบบนิเวศที่กว้างขึ้นเพื่อประสบการณ์การใช้งานที่ดีขึ้นแบบครบวงจร

  • เมื่อรวมกับ 5G แล้ว Wi-Fi 6 จะเปิดศักราชใหม่ของการเชื่อมต่อที่เหนือชั้นสำหรับผู้คนและครอบครัว คนทำงานและธุรกิจ ตลอดจนสังคมและเศรษฐกิจ

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

เราได้เรียนรู้ที่จะยอมรับข้อบกพร่องในการเชื่อมต่อบางอย่างในชีวิตประจำวัน เราทนกับวิดีโอคอลที่ค้าง การดาวน์โหลดสุดอืด และการต่อสู้อย่างต่อเนื่องเพื่อความเร็วที่เพิ่มขึ้น มันน่าหงุดหงิด แต่เราก็พบวิธีแก้ปัญหาจนได้ เราลดคุณภาพของวิดีโอลง รอให้สัญญาณสตรีมไปถึงบัฟเฟอร์ และประสานตารางเวลาของครอบครัวของเราเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ Wi-Fi ทำงานหนัก เรายอมรับความยุ่งยากเหล่านี้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

แต่ก็ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหา นี่เป็นปัญหาทางเทคนิคและเรากำลังพัฒนาวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิค

ภารกิจของเราที่ Intel คือการสร้างเทคโนโลยีที่ช่วยให้ได้รับประสบการณ์การใช้งานที่สำคัญที่สุดและเราก็คาดหวังสิ่งดีๆ จากอนาคต เนื่องจากตอนนี้ Wi-Fi 6 พร้อมที่จะให้เรามีเครื่องมือสำหรับการเชื่อมต่อที่เหนือชั้นโดยไม่มีข้อบกพร่อง

ความท้าทาย: ข้อมูล ความต้องการ และความหนาแน่น

ต้นตอของความท้าทายในปัจจุบันคือความไม่สอดคล้องกันระหว่างการใช้ชีวิตที่มีการเชื่อมต่อกันมากขึ้นกับสถาปัตยกรรม Wi-Fi ที่ล้าสมัยมากขึ้นเรื่อย ๆ

หลายปีที่ผ่านมาผู้คนและธุรกิจต่างมีความต้องการในข้อมูลและการเชื่อมต่อไร้สายบนอุปกรณ์ต่างๆ เพิ่มมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตอนนี้พวกเราทำงานและเรียนจากระยะไกล, เล่นเกมออนไลน์, สตรีมวิดีโอแบบ ultra-HD, วิดีโอคอลและอื่น ๆ อีกมากมายพร้อมกันบนเครือข่าย Wi-Fi ที่มีผู้คนแออัดหรือ "หนาแน่น" COVID-19 แค่เข้ามาช่วยเร่งกระแสดังกล่าว โดยปริมาณการใช้อินเทอร์เน็ตทั่วโลกเพิ่มขึ้น 38% ในต้นปี 2020 และ 80% มาจากการเข้าชมวิดีโอ โซเชียลและเกม1

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชันการเชื่อมต่อของ Intel โปรดไปที่นี่

ด้วยจำนวนผู้ใช้อินเทอร์เน็ตที่เพิ่มขึ้น เราจึงต้องการ Wi-Fi ที่เร็วขึ้น เชื่อถือได้มากขึ้นและมีเวลาแฝงที่ต่ำลง เพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้ทั้งในปัจจุบันและอนาคต คาดว่าจะมีผู้ใช้อินเทอร์เน็ตทั่วโลก 5.3 พันล้านคนภายในปี 20232 และมากกว่า 60% ของปริมาณการใช้งานมือถือจะถูกถ่ายไปยัง Wi-Fi ในปีนี้3 เมื่อถึงจุดนั้น Wi-Fi จะมีอิทธิพลต่อเศรษฐกิจโลกคิดเป็นมูลค่าประมาณ 3.5 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐซึ่งมากกว่า GDP ของสหราชอาณาจักร45

แต่เรายังคงใช้ Wi-Fi 5 (802.11ac) ซึ่งเปิดตัวในปี 2013 และใช้สถาปัตยกรรมเดียวกันกับ Wi-Fi 4 (802.11n) จากปี 2007 ไม่เพียงแต่เทคโนโลยีเท่านั้นที่ล้าสมัย แต่จำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อก็เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลด้วย 51% ของการรับส่งข้อมูล IP ในปี 2022 จะมาจากอุปกรณ์ Wi-Fi และ 59% ของข้อมูลมือถือในปี 2022 จะถูกถ่ายโอนไปยัง Wi-Fi6

เราได้ย้ายชีวิตและงานของเราไปสู่โลกออนไลน์ แต่โครงสร้างพื้นฐานของ Wi-Fi ส่วนใหญ่ยังไม่รองรับ ด้วยเหตุนี้ผู้คนและธุรกิจจึงต้องดิ้นรนกับความเร็วที่ช้า ประสิทธิภาพที่ไม่สอดคล้องกันและความหน่วงแฝงที่สูงซึ่งเป็นจุดบกพร่องของการเชื่อมต่อไร้สายที่เราคุ้นเคย

วิสัยทัศน์ของเราเกี่ยวกับ Wi-Fi 6

ขณะนี้เรามีเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการจัดการกับความท้าทายเหล่านี้แล้ว นี่คือ Wi-Fi 6 ซึ่งเป็นพัฒนาการที่สำคัญของการเชื่อมต่อไร้สายในทศวรรษที่ผ่านมา

Intel กำลังดำเนินการเพื่อใช้ประโยชน์สูงสุดจาก Wi-Fi 6 ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาพื้นฐานหลายประการ โดยสามารถแบ่งเครือข่าย Wi-Fi ออกเป็นกลุ่มเล็กๆ หลายๆ กลุ่มแล้วใช้ข้อมูลและการตั้งเวลาเพื่อที่จะจัดการอุปกรณ์ต่างๆ ให้ดีขึ้นและยังสามารถบรรจุข้อมูลได้มากขึ้น 20% ในสตรีม ซึ่งช่วยให้มีความจุมากขึ้นถึง 4 เท่า เพื่อประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ที่มากขึ้นบนเครือข่ายที่หนาแน่น7 มีเวลาหน่วงในการตอบสนองที่ลดลงสูงสุด 75% เพื่อการตอบสนองที่ดีขึ้น8 และมีความเร็วที่เร็วขึ้นเกือบ 40%9

เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจาก Wi-Fi 6 เราต้องมีนวัตกรรมและการทำงานร่วมกันที่เหมาะสม:

  • นวัตกรรมที่ Edge ผลิตภัณฑ์ Wi-Fi 6 ไม่เหมือนกันทั้งหมด Intel ได้พัฒนา Intel Wi-Fi 6 (Gig+) ซึ่งประกอบด้วยการรองรับช่องสัญญาณ 160 MHz ที่เป็นช่องสัญญาณเสริมและสามารถบรรลุความเร็ว Wi-Fi ถึง 1,680 Mbps ซึ่งเร็วกว่า 840 Mbps บนมาตรฐาน 2x2 Wi-Fi 6 80 MHz ถึงสองเท่า และเร็วกว่า 600 Mbps บนมาตรฐาน 2X2 AC 80 MHz เกือบ 3 เท่า10 ผลิตภัณฑ์ Intel Wi-Fi 6 (Gig+) 10 ตัวพร้อมกับเราเตอร์และจุดเชื่อมต่อที่เปิดใช้งานในลักษณะเดียวกันยังสามารถเปิดใช้งานการกรอง "สัญญาณรบกวน" จากสัญญาณใกล้เคียงจากอุปกรณ์และเครือข่ายอื่นๆ เพิ่มความน่าเชื่อถือและปรับปรุงประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่มีการเชื่อมต่อหนาแน่น
  • การเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่าย ชุดเทคโนโลยีของ Intel สำหรับแล็ปท็อปและอุปกรณ์ IoT ช่วยให้เราสามารถเพิ่มประสิทธิภาพบนเครือข่ายที่มีจุดเชื่อมต่อ Wi-Fi และอุปกรณ์ต่างๆ เช่น สำนักงาน ตัวอย่างเช่น เมื่อบริษัทต่างๆ ใช้แพลตฟอร์ม vPro ที่สร้างขึ้นเพื่อธุรกิจของ Intel เราสามารถนำเสนอการรักษาความปลอดภัยไร้สาย WPA3 ยุคใหม่ด้วยรหัสผ่านที่ง่ายขึ้นและการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งขึ้น ความเร็วที่เร็วขึ้นสำหรับการแชร์ไฟล์และแอปบนคลาวด์ และการปรับปรุงโดยรวมในด้านความสามารถในการปรับขนาด ความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัยและประสิทธิภาพ
  • การสร้างความร่วมมือในระบบนิเวศและการกำหนดมาตรฐาน Intel กำลังร่วมมือกับพาร์ทเนอร์ OEM ของเราเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ Wi-Fi 6 บนแล็ปท็อปและอุปกรณ์ IoT ตลอดจนทำงานร่วมกับระบบนิเวศที่หลากหลายขึ้นเพื่อแก้ปัญหาความท้าทายในระดับที่เป็นระบบ เรากำลังทำงานร่วมกับบริษัทซอฟต์แวร์ ผู้จำหน่ายฮาร์ดแวร์และองค์กรด้านกฎระเบียบและมาตรฐานเช่น FCC, IEEE, Wi-Fi Alliance และ Wireless Broadband Alliance เพื่อช่วยกำหนดมาตรฐานและรับรองการทำงานร่วมกัน

มองไปข้างหน้า: Wi-Fi 6E และ 5G

[6GHz คือ] โอกาสครั้งหนึ่งในรุ่นนี้ที่จะตอบสนองความต้องการความจุ Wi-Fi ที่เพิ่มขึ้นและยังขยายขอบเขตของสิ่งที่ผู้บริโภคคิดว่าจะเป็นไปได้ด้วยแอปพลิเคชันและบริการ”

- Ajit Pai ประธานกรรมการของ FCC, เม.ย. 2020

นอกจากนี้ Intel ยังวางแผนสำหรับความก้าวหน้าในอนาคตที่จะใช้ประโยชน์สูงสุดจาก Wi-Fi 6 เช่น Wi-Fi 6E โดย Wi-Fi 6E ซึ่งกำลังจะเกิดขึ้นในแพลตฟอร์ม Intel ในต้นปี 2021 จะใช้ประโยชน์จากการคำชี้ขาดของ FCC อันโด่งดังซึ่งจะเปิดคลื่นความถี่ 6 GHz ใหม่ที่สะอาดสำหรับการใช้งานที่ไม่มีใบอนุญาตในสหรัฐอเมริกา นี่เป็นส่วนหนึ่งของกระแสโลกที่กว้างขึ้น เนื่องจากประเทศต่างๆ อย่างสหราชอาณาจักรและเกาหลีใต้กำลังทำการเปลี่ยนแปลงในลักษณะเดียวกัน ในปัจจุบันเราจำกัดไว้ที่ 2.4 GHz และ 5 GHz การเพิ่มย่านความถี่ที่สามเป็น 6GHz นี้จะช่วยลดความแออัดของเครือข่ายและเพิ่มความจุ Wi-Fi โดยรวม

ในสหรัฐอเมริกา ย่านความถี่ 6 GHz จะเพิ่มขึ้นกว่าสองเท่าของคลื่นความถี่ Wi-Fi ที่มีอยู่ โดยมีช่องสัญญาณ 160 MHz อีกมากมายและคลื่นความถี่นี้จะมีให้บริการสำหรับผลิตภัณฑ์ Wi-Fi 6E ใหม่เท่านั้น 6 GHz Wi-Fi 6E จะช่วยให้ได้ความเร็วระดับ Gigabit Wi-Fi และสัมผัสประสบการณ์ Wi-Fi ทั่วไปที่มีความหน่วงต่ำเป็นพิเศษ โดยปราศจากภาระผูกพันจากอุปกรณ์และเครือข่าย Wi-Fi เดิม

โซลูชัน SW ของ Rivet สร้างขึ้นจากผลิตภัณฑ์ WiFi ชั้นนำของอุตสาหกรรมของเราโดยการเปิดใช้งาน QoS, การเลือก AP ขั้นสูงและอัตโนมัติและความสามารถอื่นๆ ที่ออกแบบมาเพื่อคาดการณ์และหลีกเลี่ยงปัญหาทั่วไปของเครือข่ายในบ้าน สำนักงานและสถานที่อื่นๆ ที่ใช้พีซี เรารู้สึกตื่นเต้นที่จะเพิ่มความสามารถเหล่านี้ให้กับแพลตฟอร์ม Intel Evo, vPro, เกมและภาคส่วนอื่นๆ ในปี 2021

สุดท้าย Intel ยังวางแผนว่าจะให้ Wi-Fi และ 5G จะทำงานร่วมกันอย่างไร แม้ว่า 5G จะได้รับความสนใจจากสื่อมวลชนมากขึ้น แต่ความต้องการในการเชื่อมต่อในอนาคตของเราจะต้องใช้งานได้อย่างราบรื่นในทั้งสองโซลูชัน

เมื่อทำงานร่วมกันได้ เทคโนโลยีเหล่านี้ก็สามารถเปิดบทต่อไปของการเชื่อมต่อได้ ด้วยนวัตกรรมที่เหมาะสม สิ่งเหล่านี้จะช่วยให้ชีวิตประจำวันของเราดีขึ้น ดูแลให้ธุรกิจดำเนินไปอย่างราบรื่นและเสริมสร้างรากฐานของโลกเสมือนจริงของเรา

ข้อมูลผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพ

1

การนำเสนอการปฏิวัติ Wi-Fi 6

6

อุปกรณ์ Wi-Fi ~700 Mu 2007: ตลาดที่เข้าถึงกลุ่มเทคโนโลยีการเชื่อมต่อไร้สาย ABI 2Q2019 (MD-WCMT-179) ตาราง 30 “อุปกรณ์ที่ใช้งาน Wi-Fi, ยอดรวมสินค้าต่อปีและยอดสะสม, ตลาดทั่วโลก, การคาดการณ์: 2000 ถึง 2024 (693Mu)

อุปกรณ์ Wi-Fi ~9.8 Bu 2019: ตลาดที่เข้าถึงกลุ่มเทคโนโลยีการเชื่อมต่อไร้สาย ABI 2Q2019 (MD-WCMT-179) ตาราง 30 “อุปกรณ์ที่ใช้งาน Wi-Fi, ยอดรวมสินค้าต่อปีและยอดสะสม, ตลาดทั่วโลก, การคาดการณ์: 2000 ถึง 2024 (9,833Mu)

การรับส่งข้อมูล IP ทั่วโลก ~81 MTB 2007: ดัชนี Cisco Visual Networking Index มิถุนายน-2016 –การคาดการณ์และวิธีการ, 2007–2012 ตาราง 1 การรับส่งข้อมูล IP ทั่วโลก 2006-2012 (6,577 PB ต่อเดือน = 80,818,176 TB/Y)

การรับส่งข้อมูล IP ทั่วโลก ~2.5 BTB 2019: ดัชนี Cisco Visual Networking Index กุมภาพันธ์ 2019: การคาดการณ์และแนวโน้ม, รายงาน 2017–2022 รูปที่ 1 Cisco VNI คาดการณ์การรับส่งข้อมูล IP จะอยู่ที่ 396 EB ต่อเดือนในปี 2022 (201 EB ต่อเดือนในปี 2019 = 2,469,888,000 TB/Y)

การรับส่งข้อมูลวิดีโอทั่วโลก ~35 MTB 2007: ดัชนี Cisco Visual Networking Index มิถุนายน-2008 –การคาดการณ์และวิธีการ, 2007–2012 ตาราง 3 การรับส่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตของผู้บริโภคทั่วโลก 2006-2012 (วิดีโอ = 25+647+99) + หน้า 6 Peer to Peer “วิดีโอ = 65% ของ P2P = (0.65*1747 = 1136) + ตาราง 11 การรับส่งข้อมูล IP ไม่ใช้อินเทอร์เน็ตของผู้บริโภคทั่วโลก 2006-2012 965 PB/M) = 2,869 PB/M เทียบกับตาราง 1 การรับส่งข้อมูล IP ทั่วโลก 2006-2012 การรับส่งข้อมูล IP ทั่วโลก = 6,577 PB/M = 44% & 35,248,742 TB/Y

การรับส่งข้อมูลวิดีโอทั่วโลก ~1.8 BTB 2019: ดัชนี Cisco Visual Networking Index กุมภาพันธ์ 2019: การคาดการณ์และแนวโน้ม, รายงาน 2017–2022 ภาพที่ 13 การรับส่งข้อมูล IP ทั่วโลกแยกตามหมวดหมู่การใช้งาน, 2019 video portion = 150 EB/M = 1,843,200 TB/Y

13.802.11AC เร็วขึ้นเกือบ 3 เท่า: 802.11ac 2x2 80MHz รองรับอัตราข้อมูลสูงสุด 867Mbps ตามทฤษฎี ซึ่งเร็วกว่าเกือบ 3 เท่า (2.9 เท่า) เมื่อเทียบกับมาตรฐาน 802.11agn 2x2 40MHz (30Mbps) ตามที่ระบุในเอกสารในข้อกำหนดมาตรฐานไร้สาย IEEE 802.11 และต้องมีการใช้เราเตอร์เครือข่ายไร้สาย 802.11ac ที่กำหนดค่าในลักษณะคล้ายคลึงกัน

7

ความจุ/การปรับขนาดสูงสุด 4 เท่า: คำกล่าวอ้างนี้อิงจากการเปรียบเทียบความจุเครือข่ายโดยรวมของเครือข่าย 802.11 ax เทียบกับ 802.11 ac ที่มีขนาดคล้ายกัน การปรับปรุงข้อกำหนดของ IEEE 802.11-14/0165r1 802.11 AX เป็นการแก้ไขตามมาตรฐาน IEEE 802.11 physical layers (PHY) และ IEEE 802.11 Medium Access Control layer (MAC) ซึ่งสามารถเปิดใช้การทำงานอย่างน้อยหนึ่งโหมดเพื่อรองรับปริมาณงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยต่อเครื่องได้มากขึ้นอย่างน้อยสี่เท่า (วัดจากจุดเข้าถึงข้อมูล MAC) ในกรณีที่มีการใช้งานมาก พร้อมทั้งรักษาหรือปรับปรุงสมรรถนะต่อเครื่องให้มีประสิทธิภาพสูง ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่: https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/14/11-14-0165-01-0hew-802-11-hew-sg-proposed-par.docx

8

ลดความหน่วงได้ถึง 75%: อิงตามข้อมูลการจำลอง (79%) 802.11ax ที่มีและที่ไม่มี OFDMA โดยใช้ไคลเอนต์ 9 เครื่อง ความหน่วงโดยเฉลี่ยเมื่อไม่มี OFDMA อยู่ที่ 36 ms และความหน่วงโดยเฉลี่ยเมื่อมี OFDMA ลดลงเหลือ 7.6 ms การปรับปรุงความหน่วงต้องใช้เราเตอร์ 802.11ax (Wi-Fi 6) และไคลเอนต์ทุกเครื่องต้องรองรับ OFDMA

9

เร็วขึ้นเกือบ 40%: Intel® Wireless-AX อิงจากการเปรียบเทียบ (39%) ของอัตราข้อมูลสูงสุดตามทฤษฎีตามที่คาดการณ์ไว้ สำหรับโซลูชัน Wi-Fi 802.11ax 80Mhz (1201 Mbps) ช่องสตรีมคู่ กับโซลูชัน Wi-Fi 802.11ac 80Mhz (867 Mbps) ช่องสตรีมคู่ ตามที่ระบุไว้ในข้อมูลจำเพาะสำหรับมาตรฐานระบบไร้สาย IEEE 802.11ax draft 2.0 spec และ IEEE 802.11 รวมถึงจำเป็นต้องใช้เราเตอร์เครือข่ายไร้สาย 802.11ax ที่กำหนดค่าเหมือนกัน

10

Wi-Fi 6 เร็วขึ้นเกือบ 3 เท่า: 802.11ax 2x2 160MHz รองรับอัตราข้อมูลสูงสุด 2402Mbps ตามทฤษฎี ซึ่งเร็วกว่าเกือบ 3 เท่า (2.8 เท่า) เมื่อเทียบกับมาตรฐาน 802.11ac 2x2 80MHz (867Mbps) ตามที่ระบุในเอกสารในข้อกำหนดมาตรฐานไร้สาย IEEE 802.11 และต้องมีการใช้เราเตอร์เครือข่ายไร้สาย 802.11ax ที่กำหนดค่าในลักษณะคล้ายคลึงกัน