WiFi 6E arriva in Europa: vale la pena passare al nuovo standard?
La Germania ha dato il via libera al WiFi 6E. La Svizzera e altri 46 paesi europei seguiranno presto. I primi prodotti di rete e dispositivi finali sono ai blocchi di partenza. Ma quali sono i vantaggi della nuova tecnologia?
L'agenzia federale delle reti in Germania ha ufficialmente rilasciato la nuova banda di frequenza a 6 GHz per WiFi a metà luglio. Più precisamente, una versione dimagrita del WiFi 6E, che può essere già utilizzato negli Stati Uniti dall'anno scorso. 47 altri Stati europei seguiranno a tempo debito sulla base di una decisione della CEPT, che stabilisce l'armonizzazione delle nuove frequenze nella gamma da 5945 a 6425 MHz per i sistemi di accesso senza fili, comprese le reti locali in radiofrequenza.
In Svizzera, secondo il Dipartimento federale dell'ambiente, è previsto un rilascio all'inizio di settembre 2021. O, di conseguenza, la pubblicazione di un nuovo regolamento per l'uso della frequenza in un requisito di interfaccia tecnica (RIR) giuridicamente vincolante.
Ma quali sono i dettagli della nuova, terza banda di frequenza per la rete WiFi domestica? Quali sono i vantaggi di passare a router e terminali con WiFi 6E? Diamo un'occhiata alla tecnologia attuale e a ciò che sta arrivando. Se questo è troppo tecnico per te, puoi leggere le informazioni più importanti in fondo alla pagina, dal paragrafo «Chi dovrebbe passare a WiFi 6E» in poi.
WiFi 5 e 6: cosa possono fare gli attuali standard IEEE
Il WiFi 5 o IEEE 802.11ac è attualmente lo standard più diffuso ed è stato lanciato alla fine del 2013. Ha ridefinito solo la gamma di frequenza a 5 GHz – per la gamma di frequenza a 2,4 GHz, si applicano ancora le stesse condizioni del predecessore WiFi 4 alias IEEE 802.11n.
Per prima cosa: se il tuo router utilizza il WiFi 5, non sei necessariamente messo peggio che con un router WiFi 6. Perché altrettanto importante quanto uno standard attuale – se non di più – è l'attrezzatura hardware e soprattutto il numero di antenne integrate.
Con WiFi 5, dal 2014 è possibile utilizzare tecniche come il beamforming e il MIMO multiutente (solo per il downlink, MU-MIMO uplink solo da WiFi 6). Il beamforming permette al router di concentrare un segnale su un singolo dispositivo ricevente, che può fornire una migliore forza di ricezione e una migliore portata. MIMO – che sta per Multiple Input Multiple Output – d'altra parte assicura che il router possa utilizzare diverse antenne. Con quattro o più antenne entra in gioco MU-MIMO, Multi User MIMO, che permette di inviare il segnale WiFi a diversi dispositivi contemporaneamente. Con WiFi 5, i router possono avere fino a otto antenne, il che permette anche fino a otto flussi di dati spaziali. Con quattro antenne, tuttavia, sono possibili solo quattro cosiddetti flussi o stream spaziali, quattro unità di trasmissione e ricezione parallele.
WiFi 5 offre una velocità di trasmissione teorica fino a 6933 megabit al secondo (867 megabyte) nella banda di frequenza a 5 GHz con la più grande larghezza di canale possibile di 160 MHz, che è opzionale per i router dello standard, e otto flussi spaziali. Quindi fino a 866,6 Mbit/s per canale. Con una larghezza di canale tipica di 80 MHz, sono ancora possibili fino a 433 Mbit/s (54,13 megabyte) per flusso di dati. La larghezza del canale può essere di 20, 40, 80 e 160 MHz. Il metodo di modulazione è 256QAM. Si dice che la portata massima della banda di frequenza 5 GHz sia fino a 50 metri per il WiFi 5 (nota del redattore: a seconda della muratura). La banda di frequenza a 2,4 GHz, che fornisce un minor throughput di dati – secondo IEEE 802.11n fino a un teorico 600 Mbit/s con 4×4 MIMO – raggiunge il doppio della distanza e si dice che possa arrivare fino a 100 metri all'interno (sconosciuto nella pratica).
WiFi 6: messa a punto dello standard attuale
Lo standard IEEE 802.11ax, cioè WiFi 6, è stato introdotto nel settembre 2019. È il successore di WiFi 4 nella gamma di frequenza 2,4 GHz, e di WiFi 5 nella gamma di frequenza 5 GHz. Fondamentalmente l'aumento delle prestazioni con WiFi 6 rispetto a WiFi 5 è solo leggero, anche se lo standard, compresa la prossima evoluzione E, porta un totale di oltre 50 nuove funzionalità.
Cosa è stato essenzialmente migliorato: WiFi 6 può aumentare l'efficienza nel funzionamento di molti dispositivi finali e ridurre la latenza. Inoltre, i dispositivi WiFi-6 sono un po' più efficienti dal punto di vista energetico e sono in grado di coordinarsi tra di loro, per esempio, per intralciarsi meno quando operano diverse reti WiFi in un condominio. Quindi, in teoria, i dispositivi vicini che usano gli stessi canali e frequenze causano meno congestione e ritardo dei dati. Per un uso ottimale dello standard, è quindi utile che non solo i propri dispositivi finali siano certificati WiFi 6, ma anche i router dei vicini.
Tra le innovazioni menzionate c'è il protocollo di crittografia e autenticazione WPA3. Questo dovrebbe offrire una sicurezza migliore rispetto al suo predecessore – tra l’altro, grazie anche all'introduzione di SAE (Simultaneous Authentication of Equals), il WPA3 dovrebbe resistere maggiormente agli attacchi. Il nuovo metodo di modulazione è 1024QAM, che insieme a un massimo di otto antenne e una larghezza di canale fino a 160 MHz offre una velocità massima teorica di 9608 Mbit/s nella gamma di frequenza di 5 GHz (1201 megabyte). Un aumento del 38,5% rispetto al WiFi 5. Un router WiFi 6 con quattro antenne può teoricamente raggiungere 4804 Mbit/s. Un singolo flusso può raggiungere 600 Mbit/s a 80 MHz di banda e 1201 Mbit/s a 160 MHz di banda. Ciò che è completamente nuovo è che MU-MIMO ora funziona in modo bidirezionale. Questo significa che non è più limitato al downlink, ma ora è applicato anche all'uplink.
I nostri test sui router mostrano cosa può fare WiFi 6 nella realtà, oltre ai valori teorici.
La banda di frequenza di 2,4 GHz ora non dipende più solo da MIMO, ma può anche gestire MU-MIMO e fino a 8 flussi spaziali in uplink e downlink. Con una larghezza di canale di 40 MHz, fino a 2288 Mbit/s (286 megabyte) sono teoricamente possibili con otto antenne. Un singolo flusso porta fino a 144 Mbit/s a 20 MHz e fino a 287 Mbit/s a 40 MHz. Per quanto riguarda la portata della tecnologia, WiFi 6 non può ottenere di più. Le due bande di frequenza raggiungono le stesse distanze. Per questo, c'è una grande novità che non deve passare inosservata: OFDMA – Orthogonal Frequency-Division Multiple Access.
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 un intervallo di tempo viene assegnato 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 apparentemente senza soluzione di continuità.
Tra l'altro, il tuo smartphone funziona in modo simile: con una sola antenna ti permette di navigare in Internet e di fornire il suono alle tue cuffie Bluetooth allo stesso tempo. Senza che che tu te ne accorga, il chip radio con l'antenna fa in modo che entrambe le applicazioni possano alternativamente scambiarsi dati senza congestione a piccoli intervalli.
WiFi 6E: quella E non è di troppo
Ora questa E si aggiunge al mix. Si tratta di una terza banda di frequenza nella gamma dei 6 GHz, che si estende da 5945 a 6425 MHz. Almeno in Europa, perché negli Stati Uniti, dove il WiFi 6E è già disponibile dall'anno scorso, è stata rilasciata una larghezza di banda maggiore, da 5925 a 7125 MHz. Quindi, invece di 1200 MHz aggiuntivi, c'è un plus di 480 MHz in Europa. Questo significa fino a tre canali addizionali a 160 MHz o sei canali a 80 MHz (o 12 × 40 MHz, 24 × 20 MHz). Tuttavia, con una banda di frequenza aggiuntiva, non c'è più velocità teorica che con WiFi 6 senza E, come mostra la seguente tabella delle diverse versioni WiFi.
Fonte: wikipedia.org
Per il WiFi 6E, la velocità massima di collegamento nella tabella si riferisce a una banda di frequenza di 6 GHz con una larghezza di 1200 MHz. Poiché in Europa sono disponibili solo 480 MHz, la velocità massima di collegamento in questo paese con tre flussi da 160 MHz è di 3603 Mbit/s.
Le bande di frequenza precedenti trasmettono a 2,4 GHz e 5 GHz. Ora bisogna tenere presente che i fasci radio a bassa frequenza possono percorrere distanze maggiori dei fasci ad alta frequenza. Pertanto, coloro che, per esempio, hanno a malapena Internet sul loro balcone lontano dal router, possono navigare solo nella gamma di frequenza più lenta di 2,4 GHz. La banda di frequenza più veloce a 5 GHz non va così lontano. Al massimo, due o tre stanze lontano dal router ne sanciscono la fine. Poi il tuo smartphone si trasforma da mulo a cavallo. Carica meno, ma arriva più lontano.
E il bue? Illustra la nuova banda di frequenza a 6 GHz. Trasporta (o tira) il più pesante e porta un gran flusso di dati. Tuttavia, nella maggior parte dei casi sarà in grado di rifornire una sola stanza più velocemente del mulo. Le lunghe distanze non sono il suo forte. Almeno in Europa, dove ci sono muri spessi, la banda di frequenza di 6 GHz farà per lo più solo il suo lavoro direttamente intorno al router, nella stessa stanza. In cambio, la latenza dovrebbe scendere ancora un po'; il ping dovrebbe essere meno di due millisecondi nella stessa stanza. Tuttavia, bisogna dire che molti router attuali hanno già un ping basso di soli tre millisecondi nella stessa stanza nella banda di frequenza a 5 GHz, o quattro a 2,4 GHz. E questo indipendentemente dal fatto che supportino il WiFi 5 o il WiFi 6.
È importante conoscere le seguenti restrizioni che esisteranno nella terza banda di frequenza o che già esistono come in Germania o negli Stati Uniti: la banda di frequenza di 6 GHz può essere usata solo all'interno. Vietato l'uso in aree esterne o in un veicolo. Inoltre, solo i dispositivi di rete con una potenza massima irradiata di 200 milliwatt e una densità EIRP di 10 milliwatt per MHz sono approvati. Per i wearable con frequenza a 6 GHz, il limite è una potenza massima di trasmissione di 25 milliwatt e una densità EIRP di 1,25 milliwatt per MHz. Tuttavia, noi consumatori non dovremmo preoccuparci delle specifiche tecniche, perché siamo al sicuro quando compriamo un prodotto con il marchio CE.
Chi dovrebbe passare a WiFi 6E
La terza banda di frequenza a 6 GHz è utile solo nelle immediate vicinanze del router. A seconda dell'attrezzatura del router, cioè la forza del processore e il numero di antenne, può essere superiore a una banda di frequenza di 5 GHz. Manterrà anche una bassa latenza – un ping inferiore a due millisecondi dovrebbe essere garantito. Da questo punto di vista, in futuro si potrà fare a meno di un cavo LAN per il PC da gaming, purché sia nella stessa stanza del router. E a patto che possa gestire anche il WiFi 6E.
Coloro che già possiedono un router WiFi 6 avranno quindi poche ragioni per passare a uno certificato E con un equipaggiamento hardware equivalente. I proprietari di un router WiFi 5 beneficiano inoltre dei vantaggi di base del WiFi 6 al momento del passaggio. Questi dovrebbero essere principalmente di interesse per chiunque abbia molti terminali. E soprattutto quando ci sono molte piccole trasmissioni da fare allo stesso tempo. Ma a parte questo, non bisogna aspettarsi necessariamente un aumento delle prestazioni. Alcuni dispositivi WiFi 5 sul mercato superano altri con WiFi 6 e viceversa.
Tuttavia, se hai ancora un dispositivo con WiFi 4, prenderei in considerazione un aggiornamento al più presto, non importa a cosa.
A 64 persone piace questo articolo
Martin Jud
Senior Editor
martin.jud@digitecgalaxus.chLa 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.
