Operações com várias ligações Wi-Fi 7 (MLO)

Nesta quarta parte da nossa série de blogues Wi-Fi 7, vamos discutir uma funcionalidade conhecida como Multi-Link Operation, ou MLO. 

Para ajudar as pessoas a compreender algumas das principais melhorias que vêm com o Wi-Fi 7, a RUCKUS Networks publicou um artigo técnico que detalha as principais melhorias que estamos a ver com o Wi-Fi 7, ou 802.11, uma vez que a alteração IEEE é conhecida. O white paper pode ser encontrado na página dedicada ao Wi-Fi 7 no novo website da RUCKUS Networks.

O que é a Operação Multi-Link Wi-Fi 7 MLO?

O Multi-Link Operation, ou MLO, é uma funcionalidade muito esperada para o último Wi-Fi e que está no radar há algum tempo. Embora esta funcionalidade não inclua a funcionalidade Coordenação Multi AP (um dispositivo sem fios a falar com dois AP diferentes em dois canais diferentes), que foi diferida para 802.11 mil milhões (Wi-Fi 8), continua a ser um passo importante na forma como os pontos de acesso Wi-Fi comunicam com os dispositivos do cliente e tem algumas implicações importantes para melhorias futuras.

A operação multilink (MLO) no Wi-Fi 7 introduz o conceito de que um dispositivo do cliente pode falar com um AP através de vários rádios e bandas de frequência ao mesmo tempo. Isto significa que o dispositivo AP e o dispositivo do cliente podem enviar dados simultaneamente através de dois rádios ao mesmo tempo. Estes rádios podem estar a funcionar em bandas de 2.4, 5 ou 6 GHz, com os dispositivos a selecionar que bandas, ou mesmo uma única banda de frequência, selecionando aquele que funciona melhor no momento da transmissão.

Esta funcionalidade tem três modos MLO operacionais principais, cada um trazendo o seu próprio benefício para o Wi-Fi. Dentro destes modos existe uma diferenciação adicional entre os modos de operação síncrona (nstr) e assíncrona (str) multilink que dependerão fortemente das capacidades do chipset em cada dispositivo, o que está além do âmbito do que queremos abranger aqui.

Resiliência sem fios melhorada utilizando redundância de ligação

Com a redundância de ligações, a ideia é melhorar a resiliência do Wi-Fi, fazendo com que o dispositivo envie os mesmos dados através de duas bandas de frequência diferentes usando dois transceptores diferentes dentro do dispositivo. Em seguida, o dispositivo receptor compara os dados recebidos de cada banda e compara os dois frames para ver se há dados ausentes (pense em locais de alta interferência) e, em caso afirmativo, esses dados ausentes estão contidos no frame que foi recebido em outra banda? Se essa resposta for sim, a estação recetora pode preencher os dados em falta sem precisar de reenviar os dados.

Ao combinar os dados de cada frame, o dispositivo receptor tem uma chance muito maior de enviar um aviso (ACK) de volta para o dispositivo transmissor, informando que ele recebeu os dados com sucesso, especialmente em ambientes de rede densos. Sem receber o ACK, o dispositivo transmissor tem que reenviar o frame, ou frames, ocupando mais tempo no canal, tempo que é desperdiçado reenviando o mesmo frame várias vezes. Ao enviar os mesmos dados através de dois rádios, duplica as hipóteses de os dados serem recebidos com sucesso, ligando assim a redundância.

Um benefício adicional da redundância de link não é apenas a resiliência, é a ideia de que ao não precisar reenviar frames de dados o tempo todo, outras estações são então capazes de enviar seus dados, removendo um gargalo no canal, resultando em uma rede que parece rápida (aumentando o tempo disponível para transmitir) mesmo que a taxa PHY real do canal não mude.

Rendimento melhorado utilizando a agregação de ligações

Não deve ser confundido com o aumento de velocidade máxima Wi-Fi percebido que vem com redundância de link e melhorando a resiliência no canal, ou a largura de banda máxima (dados) que pode ser transmitida, a agregação de link utiliza as diferentes bandas de uma maneira diferente. Em vez de enviar os mesmos dados através de rádios e bandas de espectro, a agregação de ligações é a ideia de que os dados são divididos ao meio com uma metade enviada num rádio e banda enquanto a outra metade é enviada num rádio diferente numa banda diferente.

Neste modo, a quantidade de dados enviados ao mesmo tempo é duplicada, o que significa maior produtividade, aumentando assim a velocidade de comunicação dos dispositivos, aumentando a quantidade enviada ao mesmo tempo. Muito semelhante à forma como uma ligação agregada num comutador de Ethernet de rede aumenta o rendimento da ligação, a diferença aqui é que a velocidade nas duas ligações pode ser diferente e os rádios lidam com essa diferença de forma independente, enquanto os dados são divididos pelos processadores.

Este é o nascimento do Wi-Fi full duplex?

É difícil argumentar que este não é o caso. Embora seja possível transmitir numa frequência e receber numa segunda frequência, não tenho a certeza de que isto irá acontecer na natureza. Mas isto está a eliminar o último obstáculo necessário para chegar à terra prometida.

Como referido anteriormente, o modo Assíncrono Multi-Link, Multi-Radio (ou aMLMR para ventiladores de inicialismo) é o que terá de ser suportado por ambas as estações (STAs, dispositivo do cliente e pontos de acesso) no Conjunto de Serviço Básico (ou BSS) para ver o modo duplex completo acontecer.

Tal como acontece com a maioria das coisas no Wi-Fi, esta agregação de ligações no espetro não licenciado tem uma desvantagem. Se houver alguma perda de dados em qualquer uma das molduras transmitidas, esses dados terão de ser reenviados. A agregação de ligações neste caso não significa resiliência de ligações. Tal como tudo no Wi-Fi, existe uma compensação entre velocidade e fiabilidade. Embora as coisas estejam a melhorar, nunca serão perfeitas.

Latência melhorada utilizando a seleção de ligações

Dos três modos de operação disponíveis com operação multi-link, este é o que está a moldar-se para ser o mais útil, e de mais do que um modo. A seleção do link é a ideia de que o dispositivo transmissor irá comparar o desempenho recente dos três canais diferentes nas três bandas diferentes e, em seguida, selecionar qual canal (banda) transmitir os dados.

Por vezes, o canal que é selecionado pode ser surpreendente para os profissionais de Wi-Fi típicos, mas esta não seria a primeira vez que a forma como algo funciona na natureza surpreende os profissionais, e não há problema! O objetivo aqui é selecionar apenas o canal ou banda wifi que oferece a melhor hipótese de enviar os dados com sucesso na primeira tentativa. Muitos profissionais pensam automaticamente em 2,4 GHz como a banda mais lenta, mas em determinados momentos, pode ser a melhor escolha para uma ligação sem fios estável se as outras bandas sofrerem de congestionamento, talvez devido a tráfego intenso, nesse momento específico. Os dispositivos e utilizadores preocupam-se apenas com a baixa latência e as elevadas taxas de dados que levam a uma melhor experiência do utilizador. Eles não sabem, e na maioria das vezes, não se importam com o que fazemos.

Quando olhamos para todos os avanços recentes na aplicação de tecnologia, como AR/VR, jogos online, IoT ou computação em nuvem, estes dispositivos móveis e o utilizador final que opera o dispositivo não se importam com a forma como os dados chegam à outra extremidade, apenas querem que aconteçam e aconteçam com uma latência mais baixa do que viram no passado. Muitas pessoas irão apontar para os canais mais amplos que foram abordados no blog do EHT nesta série; muitas pessoas acreditam que o caminho para ligações Wi-Fi estáveis pode começar com esta funcionalidade aqui.

Este tipo de operação oferece um equilíbrio dos modos anteriores, com alguns benefícios adicionais.

• Resiliência – Ao selecionar o melhor canal/banda disponível na altura, o dispositivo está realmente a escolher a melhor hipótese de conseguir que as estruturas/pacotes sejam transmitidos com sucesso.
• Rendimento – Quando um dispositivo transmite os seus dados com sucesso, limpa o canal para que outros dispositivos transmitam os seus dados mais cedo, fazendo com que a rede se sinta mais rápida - isto é diferente das velocidades wi-fi máximas teóricas porque são dados reais transmitidos.
• Latência – Quando um dispositivo consegue transmitir dados com sucesso na primeira vez, a latência torna-se a mais baixa que podemos esperar.
• Capacidade – Ao selecionar apenas um canal para usar, ele libera o outro canal para outros dispositivos para usar, permitindo que mais dispositivos operem com um único AP em vez de um dispositivo cliente ocupar vários recursos (canais) para um único AP.
• Eficiência – Mais dispositivos capazes de utilizar um único AP em várias bandas significam que um único AP pode lidar eficazmente com mais dispositivos, o que significa um funcionamento mais eficiente da rede sem fios como um todo, à medida que o planeamento do canal é tornado mais complicado em toda a rede.
• Inteligência – Durante muitos anos, os profissionais de Wi-Fi queixaram-se de que os dispositivos dos clientes parecem fazer o que quiserem, sem qualquer preocupação com aspetos dentro da rede como um todo. O facto de os dispositivos agora, presumivelmente, estarem a examinar os canais e a procurar estes diferentes aspetos significa que existe a possibilidade de os dispositivos do cliente se tornarem mais cooperativos nas nossas redes, garantindo um tráfego de rede perfeito, em vez de se desligarem e tomarem decisões que enlouquecem os profissionais de Wi-Fi.

Como é que o MLO se classifica nas funcionalidades Wi-Fi 7?

Das quatro principais melhorias no Wi-Fi 7, a operação Multi-link oferece as promessas mais emocionantes para o Wi-Fi. Também é um grande vislumbre do que é suposto oferecer 802,11 mil milhões e um caminho a seguir para o que os próximos 8 a 10 anos de Wi-Fi poderiam ser. Com funcionalidades como a transmissão simultânea com o modo síncrono, a seleção de diferentes ligações para diferentes tipos de tráfego e dispositivos clientes que começam a vigiar diferentes cenários de congestionamento, a tecnologia de operação Multi-link define realmente o padrão de como o nosso caminho para a Internet irá procurar o futuro previsível.

Para ver uma apresentação sobre o Multi-link Operation (MLO), bem como outras novas funcionalidades do Wi-Fi 7, veja este vídeo com uma apresentação do RUCKUS no Wi-Fi 7.

E as redes RUCKUS?

Aceda a todo o white paper em Wi-Fi 7, incluindo detalhes em MLO. Esta página será um recurso essencial para qualquer pessoa que pretenda manter-se atualizado sobre o Wi-Fi 7 à medida que nos aproximamos da ratificação da alteração pelo IEEE e do anúncio de certificação Wi-Fi 7 da Wi-Fi Alliance. Para continuar a ler o resto desta série de blogues, volte à página Wi-Fi 7 para ligações futuras.

Os leitores também podem saber mais sobre os produtos e soluções da RUCKUS Networks visitando estes websites: RUCKUS Produtos de Redes e Soluções de Redes RUCKUS. Para saber mais sobre como a RUCKUS pode ajudar a sua organização com a mais recente evolução em tecnologia de rede, envie-nos uma nota e um especialista pode entrar em contacto consigo para o ajudar.