Последние версии сетевых технологий Wi-Fi 6 и 5G будут во многом дополнять друг друга, но все же в ближайшем будущем предприятия отдадут предпочтение первой, поскольку она позволяет поддерживать связь внутри зданий, утверждает на портале eWeek ведущий технолог СТО-департамента компании Aruba (входит в HPE) Стюарт Стрикленд.

Корпоративные ИТ все больше ориентируются на данные, становясь широко распределенной средой, которая в самом ближайшем времени будет состоять из десятков миллиардов подключенных интеллектуальных устройств. Фактически, эта среда станет основой для формирования Интернета вещей (IoT), где будут генерироваться петабайты данных, а многочисленные публичные и гибридные облачные платформы, современные программы будут опираться на такие технологии, как искусственный интеллект, машинное обучение, большие данные и расширенную аналитику. Центральное место во всем этом занимают беспроводные сети — соединительная ткань, которая связывает все IoT-устройства, перемещает огромные массивы данных, объединяет облачные службы и удовлетворяет разнообразные требования современных рабочих нагрузок в скорости, емкости и пропускной способности.

В роли новейших протоколов для обеспечения связи будут выступать Wi-Fi 6 и 5G. Предназначенные для обслуживания быстро растущего количества пользовательских и корпоративных устройств, а также для удовлетворения всех требований, которые предъявляются широким спектром новых приложений к полосе доступа и времени обработки запросов, обе эти технологии могут похвастаться значительным приростом в скорости, емкости, пропускной способности, надежности и плотности подключений.

Wi-Fi и сотовые WAN традиционно играют разные роли — Wi-Fi преимущественно применяется для обслуживания локальных, высокомобильных сетей, тогда как сотовые сети играют на макроуровне. В будущем Wi-Fi 6 и 5G будут работать вместе даже лучше, чем нынешние сети Wi-Fi и LTE, что обеспечит повышенную мобильность, производительность и скорость передачи данных. Эти характеристики имеют жизненно важное значение для бизнеса в изменяющемся, все более мобильном мире.

Ниже приводится информация о различиях между Wi-Fi 6 и 5G, а также их взаимодополняющем функционале.

Wi-Fi 6 и 5G — это комплементарные технологии. Они входят в число взаимодополняющих технологий, к которым также относятся Bluetooth Low Energy и Zigbee, и предназначены для подключения растущего числа пользователей, устройств, приложений, а также для обмена информацией. Поскольку архитектура 5G отделяет услуги сотовой связи на уровне ядре от конкретной сети радиодоступа (RAN), эти услуги могут предоставляться через любые виды внешних интерфейсов — Wi-Fi, LTE или даже фиксированную проводную сеть. Руководствуясь экономическими выгодами и высокой производительностью Wi-Fi 6, многие поставщики услуг в качестве пользовательского радио-интерфейса для своих систем 5G выберут Wi-Fi, а не альтернативу в виде активных распределенных антенных систем (distributed antenna system, DAS), либо маломощных узлов радиодоступа сотовой связи (малые соты).

Оставаясь на своих полосах: Wi-Fi — локальные сервисы, 5G — глобальные. Сотовые сети выделяются на фоне других видов сетей с точки зрения обеспечения глобальности сетевого покрытия и выскоскоростной передачи данных. Несмотря на то, что 5G получила новые функции, которые призваны сделать этот протокол более привлекательным для предприятий, чем 4G LTE, Wi-Fi по ряду причин останется основным выбором для большинства корпоративных сценариев применения. К примеру, 5G обеспечивает большую скорость передачи данных, но воспользоваться этим преимуществом можно только в миллиметровых диапазонах волн, а для того, чтобы они проникли внутрь помещений, потребуется установка дорогостоящего оборудования. В отличие от централизованных сетей 4G LTE, уменьшение сетевых задержек в 5G обеспечивается за счет перемещения ресурсов ближе к границе сети, но предприятия уже давно применяют для чувствительных к задержкам корпоративным программам сочетание периферийных вычислений с сетями Wi-Fi.

Оснащенные такими функциями, как network slicing («сетевая нарезка»), которые предназначены для сегментирования сети, сети 5G более гибкие для предприятия, чем монолитные сети 4G LTE, но сети Wi-Fi также приспособлены для разделения пользователей и сетевых ресурсов таким образом, что позволяют предприятиям настраивать сети в соответствии с их конкретными потребностями. Вдобавок ко всему операторы сотовой связи продолжают модернизировать сети 4G с помощью технологий LTE-Advanced и LTE Pro, не желая увеличивать инвестиции в новые сети 5G или жертвовать ограниченным диапазоном средних частот, выделенных для 4G, если в большинстве сценариев применения разрыв в производительности между ними не очень значительный.

В дополнение к вышеупомянутым доводам, такие нововведения в Wi-Fi 6, как множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов восходящей и нисходящей линий связи (orthogonal frequency division multiple access, OFDMA), формирование луча передачи (или пространственная фильтрация — метод обработки сигналов, используемый в матрицах датчиков для направленной передачи или приема сигналов), режим 1024-квадратурной амплитудной модуляции (quadrature amplitude modulation mode, QAM) и целевое время пробуждения (target wake time, TWT), удовлетворяют требованиям предприятий к производительности локальных сетей с высокой плотностью обслуживания, поэтому вряд ли они выберут другой тип сетей.

Тем не менее, Wi-Fi никогда не являлся глобальной сетью, следовательно, эта технология по-прежнему будет применяться как высококачественное покрытие для развертывания локальных сервисов, тогда как для охвата более широких территорий выбором операторов в ближайшей перспективе станет комбинация технологий 4G и 5G.

5G — новая технология, новые затраты. Некоторые рыночные наблюдатели считают, что 5G обладает достаточным потенциалом, чтобы заменить Wi-Fi в качестве основного инструмента для сетевого доступа внутри помещений. Даже если это и так, затраты по ее внедрению могут лечь непомерным грузом на предприятия. Во-первых, базовые станции сотовой связи стоят в несколько раз дороже, чем точки доступа Wi-Fi (WAP), при этом основной причиной их повышенной цены является стоимость лицензирования сотовой технологии. Во-вторых, установка 5G предусматривает поддержку нескольких операторов, что потребует развертывания многоуровневых маломощных узлов радиодоступа, тогда как для Wi-Fi достаточно одного нейтрального хост-уровня.

В-третьих, дороже стоят сами клиентские сотовые устройства, что связано как со стоимостью аппаратного обеспечения, так и дороговизной инфраструктуры. Еще больше целесообразность внедрения 5G снижает абонентская плата. Это особенно важно для предприятий, которым необходимо подключать большое количество устройств и датчиков IoT. В-четвертых, для достижения сопоставимой с Wi-Fi 6 производительности и аналогичной зоны покрытия необходимо, чтобы 5G работала в миллиметровых диапазонах волн и были установлены дополнительные усилители сигнала.

Еще один минус сетей пятого поколения: в отличие от 4G некоторые их варианты хоть и обеспечивают лучшую пропускную способность, но не могут похвастаться качественным уровнем мобильности. Наконец, переход от Wi-Fi к сотовым сетям 5G на предприятии потребует либо параллельных инвестиций в инфраструктуру, поддерживающую обе новые технологии, либо немедленного обновления всех устройств, поскольку сотовые сети не обладают обратной совместимостью.

Обратная совместимость. Предприятия вложили огромные средства в унаследованные сетевые компоненты и устройства, поэтому для них представляется важным обновлять их вне зависимости от смены поколений сетевых архитектур. Это область, в которой принципы дизайна IEEE (для Wi-Fi) и 3GPP (для сотовой связи) принципиально отличаются. IEEE при выходе каждого нового поколения протокола Wi-Fi стремится поддерживать все устаревшие устройства, чтобы они могли подключаться как к новой инфраструктуре, так и предыдущим версиям протокола. В то же время каждое новое поколение мобильных технологий начинается с чистого листа.

Плюс этого подхода заключается в том, что инженеры, работающие над новыми мобильными технологиями, не обременены прошлым, а минус в том, что сети 5G не будут поддерживать устройства предыдущего поколения, это также касается клиентской базы устройств 4G — предназначенный для сетей 4G спектр частот недоступен для 5G. В то же время новые устройства 5G смогут работать в сетях 4G LTE — это касается тех ситуаций, когда для 5G будет отсутствовать покрытие. Работа 5G-гаджетов в сетях четвертого поколения будет обеспечиваться путем дополнительных расходов на поддержку нескольких модемов в каждом устройстве.

Бесшовное переключение между Wi-Fi 6 и 5G. Большинство пользователей в течение дня привыкло переключаться между сотовой сетью и Wi-Fi, однако гибкость переключения между ними всегда оставляла желать лучшего. К примеру, сотовый телефон может потерять подключение к сети при входе в здание во время мобильной конференц-связи за исключением случаев, когда пользователь перед этим успел переключиться на Wi-Fi. Wi-Fi 6 и 5G будут лишены этих недостатков. Базовые спецификации 5G предусматривают более передовой способ связи с сетями Wi-Fi, даже теми, которые управляются не только операторами связи, но и частными организациями. Wi-Fi 6 и 5G смогут обмениваться гораздо большим объемом информации, такими как периметр покрытия, минимальные скорости передачи данных, максимальная задержка и их текущая нагрузка, что позволит сотовой сети принимать интеллектуальные решения о передаче обслуживания и разгрузке. Идея разработчиков состоит в том, чтобы сети Wi-Fi 6 отображались в сотовой сети как другой узел интегрированной сети без какого-либо вмешательства пользователя.

Потребность в скорости и емкости сети. Если предыдущие поколения Wi-Fi обычно позволяли подключать к одной точке доступа только несколько десятков устройств, то Wi-Fi 6 обеспечит одновременное подключение 1 тыс. гаджетов — решающий фактор в эпоху Интернета вещей, когда растет не только количество устройств, но и становится больше типов устройств, которыми требуется управлять. Аналогично, сеть 5G также будет поддерживать больше устройств, чем 4G, но по сравнению с Wi-Fi ее емкость ограничена. Компенсировать это можно только за счет покрытия с применением высокочастотных миллиметровых волн.

Высокий уровень безопасности. Безопасность — одна из ключевых областей, где сказывается преимущество Wi-Fi 6 и 5G по сравнению с предшественниками. Технология 5G предлагает несколько методов аутентификации, лучшее управление ключами и шифрование трафика. Кроме того, «нарезка сети» позволяет получить более детализированный контроль доступа. В то же время Wi-Fi 6 применяет новые стандарты безопасности WPA3 и Enhanced Open, которые обеспечивают надежное шифрование и упрощенную настройку безопасности IoT-устройств. Enhanced Open дополняет защиту WPA3, обеспечивая конфиденциальность данных, но при этом не усложняет применение Wi-Fi 6 в публичных сетях, таких как кафе, аэропорты и стадионы, где соединения будут зашифрованы без необходимости аутентификации пользователя.

Выводы

Wi-Fi и сотовая связь превратились в ключевые драйверы эволюции мобильности. Качественная связь как никогда важна в эпоху Интернета вещей, облачных и периферийных вычислений. Несмотря на то, что Wi-Fi 6 и 5G во многих отношениях отличаются, вместе они будут дополнять одна другую, рисуя образ всепроникающей, безопасной и надежной связи, которая потребуется в мире из десятков миллиардов подключенных устройств. В мире, где приложения и данные хранятся в бесчисленном количестве мест, где требуется беспрепятственная передача рабочих нагрузок, и где новые технологии, такие как ИИ и анализ больших данных, меняют способ ведения бизнеса.

Версия для печати