Wi-Fi 7, il wireless del futuro è già tra noi

Tecnicamente, il Wi-Fi 7 (ratificato nel 2022) è il nome “semplice” dello standard 802.11be, come Wi-Fi 6 lo è per l’802.11ax, mentre Wi-Fi 5 è lo standard 802.11ac.

Come tutte le precedenti norme Wi-Fi, il Wi-Fi 7 sarà retrocompatibile. I tuoi dispositivi esistenti saranno in grado di connettersi a un trasmettitore Wi-Fi 7 (router o punto di accesso); così come un dispositivo Wi-Fi 7 potrà connettersi a un router di uno standard più vecchio. Naturalmente per sfruttare i vantaggi del Wi-Fi 7, avrai bisogno di hardware nuovo da entrambe le parti della connessione. In una configurazione con standard misti, avrai l’esperienza della parte inferiore.

Wi-Fi 7

Sono già sono in vendita alcuni smartphone (leggi il nostro articolo sui migliori smartphone con WiFi 7) e routers (come il Rapture GT-BE98 Pro o l’RT-BE88U ). A partire dal SoC Snapdragon 8 gen 2 il supporto Wi-Fi 7 è già incluso; anche se solo pochi smartphone con Snapdragon 8 gen 2 hanno incluso un modem Wi-Fi 7 al loro interno. Per esempio, l ‘ASUS Zenfone 10 ha il Wi-Fi 7 2×2 ( 2×2 MIMO sono pari a 4,8 Gbps).
Diventerà molto più comunque se non onnipresente, sugli smartphone con il SoC Snapdragon 8 Gen 3 come lo Xiaomi 14 o il OnePlus 12 ; o sul SoC Dimensity 9300 di Mediatek con in Vivo X100 .

Scopriamo cosa renderà così diverso ed importante il Wi-Fi 7 rispetto agli standard esistenti. Il Wi-Fi 7 ha copertura teorica simile agli standard esistenti che utilizzano le stesse frequenze; ma grazie ad alcuni miglioramenti, può avere una maggiore portata effettiva. Ci sono comunque diversi nuovi elementi importanti che rendono il Wi-Fi 7 un game changer.

Wi-Fi 7 : larghezza di banda del canale di 320MHz

Il primo elemento è la nuova e molto più ampia larghezza di banda del canale; fino a 320MHz, il doppio di quella di Wi-Fi 6/6E. Questa nuova larghezza di banda del canale è generalmente disponibile sulla banda dei 6 GHz; fino a tre canali da 320MHz. Tuttavia, grazie alla nuova funzione Multi-Link Operation (MLO) il Wi-Fi 7 può combinare porzioni delle bande da 6 GHz e 5 GHz per creare questa nuova larghezza di banda.

Grazie alla nuova larghezza di banda il Wi-Fi 7 può raddoppiare la velocità di base; passando da 1,2 Gbps per flusso (160MHz) a 2,4 Gbps per flusso (320MHz).

Quindi, in teoria, un trasmettitore Wi-Fi 7 su frequenza 6 GHz 4×4 (4 flussi MIMO) può avere una larghezza di banda fino a 9,6 Gbps. A seconda della configurazione, i router e i punti di accesso Wi-Fi 7 saranno disponibili in diverse classi di velocità; superiori o inferiori a 10 Gbps sulla banda dei 6 GHz. Il Wi-Fi 7 supporterà anche il doppio dei flussi parziali MIMO, fino a 16. Di conseguenza, tecnicamente, un Wi-Fi 7 6 GHz con 16 flussi (16×16) può offrire una larghezza di banda di oltre 40 Gbps. I primi modem Wi-Fi 7 saranno disponibili come trasmettitori dual-stream (2×2) e quad-stream (4×4).

Avremo 46 Gbps sugli smartphone ?

La risposta è no. Anche se il Wi-Fi 7 supporta fino a MIMO 16×16 pari a 46Gbps teorici, si prevede che la maggior parte dei dispositivi mobile avrà al massimo la configurazione 4×4, almeno nei primi anni. Quindi, mentre sono necessari 16 flussi (16×16) e canali larghi 320 MHz per raggiungere le prestazioni di punta di 46Gbps del Wi-Fi 7, la maggior parte dei client Wi-Fi 7 sarà in grado di raggiungere solo una frazione di quel massimo. Ma, anche così, considerando l’insieme dei miglioramenti dell’802.11be/Wi-Fi 7 il tuo smartphone potrebbe ottenere velocità wireless tra 4,8 e 9,6 Gbps, che non è poco.

Wi-Fi 7 : 4K-QAM

QAM, acronimo di quadrature amplitude modulation, è un modo per manipolare l’onda radio per imballare più informazioni nell’Hertz.

Lo standard Wi-Fi 6 si basava su 1024-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) che era già un valore impressionante. Maggiore è il valore QAM, maggiore è la quantità di dati che ciascun pacchetto può trasportare. Ora, Wi-Fi 7 migliora lo schema di modulazione a 4096-QAM; maggiore quantità di dati al secondo (Hz) significa maggiore velocità di trasmissione di picco e maggiore capacità della rete.

Di conseguenza, il WiFi 7 avrà una velocità e un’efficienza molto più elevati rispetto agli standard precedenti. Con il supporto per una larghezza di banda del canale più ampia e un QAM più elevato, il Wi-Fi 7 è destinato a essere molto più veloce rispetto agli standard precedenti.

Operazione Multi-Link, o MLO

E arriviamo alla terza novità, l’Operazione Multi-Link, o MLO. Questa è la caratteristica più eccitante e promettente del WiFi 7 che cambia le regole del Wi-Fi. Fino al Wi-Fi 6E, una connessione Wi-Fi tra due dispositivi diretti avviene in una singola banda, utilizzando un singolo canale alla volta.

Con MLO inizia l’aggregazione delle bande WiFi. MLO consente di combinare due bande Wi-Fi; principalmente 5 GHz e 6 GHz, in una singola rete Wi-Fi (SSID) e connessione. Il collegamento aggregato offre una maggiore larghezza di banda e affidabilità. Inoltre, su ciascuna banda, una connessione può anche selezionare intelligentemente il miglior canale, o larghezza di banda del canale, in tempo reale.

Immagina una rete casalinga con modem e ripetitori mesh Wi-Fi 7. Grazie all’MLO potrai contare potenzialmente su nessuna perdita di segnale o breve disconnessione. Questa nuova capacità contribuirà ad aumentare di molto l’efficienza del raggio d’azione del Wi-Fi 7.

Negli smartphone Android Wi-Fi 7 potrai attivare l’MLO con la funzione “Dual Wi-Fi acceleration“.

AFC

AFC (Coordinazione Automatica delle Frequenze) è un meccanismo automatizzato di controllo delle frequenze introdotto per la prima volta nello standard Wi-Fi 7 operante a 6 GHz. Serve per evitare interferenze dannose con sistemi che già utilizzano quella banda; come i radar o satelliti per servizi a terra.

Funziona comunicando con un database centralizzato gestito da un’autorità di regolamentazione. Questo database contiene informazioni su quali frequenze e dove sono già utilizzate dai sistemi esistenti.

Prima di iniziare una trasmissione Wi-Fi 7 a 6 GHz, il punto di accesso verifica con il database quali frequenze sono disponibili nella zona in cui si trova, per evitare interferenze. Il database risponde indicando le porzioni di spettro utilizzabili e per quanto tempo sono usabili.

Durante il funzionamento, il punto di accesso contatta periodicamente il database per estendere o modificare l’assegnazione delle frequenze in base alla disponibilità locale. La Coordinazione Automatica delle Frequenze (AFC) si applicherà solo alla banda dei 6 GHz; che è la più veloce, ma ha la gamma più corta rispetto alle bande dei 5 GHz e dei 2,4 GHz.

Multi-RU Puncturing e OFDMA

Come uno dei punti salienti del WiFi 7, la Multi-Resource Unit (RU) Puncturing rappresenta un significativo miglioramento rispetto alla RU puncturing del WiFi 6. La Multi-RU Puncturing migliora l’uso dei canali di trasmissione; aumenta il throughput e riduce la latenza quando sono presenti più utenti.

RU sta per Resource Unit e si riferisce ai blocchi di frequenze in cui viene suddivisa la banda del Wi-Fi 7. Ogni RU corrisponde a 20 MHz di spettro.

Il Puncturing consiste nel disabilitare alcune RU, rendendole inutilizzabili per un breve intervallo di tempo; in questo modo si eliminano potenziali interferenze con altri dispositivi che operano nella stessa banda.

Ad esempio, se ho 3 RU adiacenti (60 MHz di banda totale) e voglio evitare interferenze con un dispositivo che opera nel RU centrale, posso disabilitare o “bucare” quel RU per un certo numero di intervalli di tempo. In questo modo posso continuare a trasmettere negli altri 2 RU laterali senza generare conflitti.

Il Multi-RU Puncturing introduce la possibilità di disabilitare in modo dinamico più RU contemporaneamente. Quindi in caso di più potenziali interferenze, il Wi-Fi 7 può disabilitare i RU problematici e sfruttare tutti gli altri disponibili.

Il Wi-Fi 7 utilizza inoltre l’OFDMA in combinazione con il Multi-RU Puncturing per ottimizzare ulteriormente le prestazioni. L’OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) è una tecnologia per dividere il segnale wireless in sottocanali e assegnarli dinamicamente a diversi dispositivi per trasmissioni simultanee.

In parole semplici basta ricordare che OFDMA e Multi-RU Puncturing aumentano efficienza e riducono la latenza in una rete wireless Wi-Fi 7; soprattutto quando ci sono più utenti collegati nella rete wireless.

Tutto questo consente di massimizzare l’uso della banda; evitando le porzioni che creerebbero conflitti o interferenze. Il risultato è una maggiore efficienza spettrale e velocità effettive più elevate.

WPA3

Il WPA3 (Wi-Fi Protected Access 3) è uno standard di sicurezza per le reti wireless introdotto con lo standard 802.11ax; meglio conosciuto come Wi-Fi 6. Wi-Fi 7 continua ad utilizzare il WPA3 come standard di sicurezza.

Rispetto allo standard WPA2, WPA3 aggiunge le seguenti caratteristiche significative:

• Protocollo SAE. Questo viene utilizzato per creare un handshake sicuro; un dispositivo di rete si connette a un punto di accesso wireless e entrambi i dispositivi comunicano per verificare l’autenticazione e la connessione. Anche se la password dell’utente è debole, WPA3 fornisce un handshake più sicuro rispetto a WPA2.
• Crittografia dei dati individualizzata. Rispetto a WPA2, che utilizza password condivise quando ci si connette a una rete pubblica, WPA3 registra un nuovo dispositivo utilizzando il Protocollo di Provisioning del Dispositivo. Ciò consente agli utenti di consentire l’accesso ai dispositivi nella rete utilizzando tag NFC o codici QR. Inoltre, la sicurezza di WPA3 utilizza la crittografia GCMP-256 invece della crittografia a 128 bit.
• Protezione più robusta contro gli attacchi brute force. WPA3 protegge dagli richieste offline della password; permette agli utenti un solo tentativo, costringendoli a interagire direttamente con un dispositivo Wi-Fi. Questo significa che l’utente deve essere fisicamente presente ogni volta che vuole provare a indovinare la password. WPA2 manca di crittografia e privacy integrate nelle reti pubbliche aperte, rendendo gli attacchi di forza bruta una minaccia significativa.
• Chiavi di sessione più grandi. WPA3 supporta dimensioni di chiave di sessione più grandi, fino a 192 bit di sicurezza nei casi d’uso aziendali.
• Crittografia. WPA2 utilizza lo standard di crittografia Advanced Encryption Standard, mentre WPA3 utilizza la crittografia GCMP considerata più sicura.

Altre novità

Oltre al Wi-Fi più veloce, il Wi-Fi 7 incrementerà l’uso dello standard cablato Multi-Gigabit; sarà un requisito minimo per tutti i trasmettitori. In altre parole, la connessione cablata Ethernet Multi-Gigabit diventerà comune nei router e nei punti di accesso Wi-Fi 7.

Per esempio, il Deco BE85 di TP-Link, un router mesh Wi-Fi 7, ha ben 4 porte ethernet 2 da 10 Gbps e 2 da 2.5 Gbps. Lo stesso per il Rapture GT-BE98 Pro e il Netgear Nighthawk RS700.

Il Wi-Fi 7 introduce poi il Wake Time . Con questa funzione, il WiFi 7 può riservare larghezza di banda per compiti altamente specifici, anche quando si stanno eseguendo compiti pesanti come lo streaming video o il gioco. Il Wake Time inoltre aumenta l’efficienza dei tuoi dispositivi riducendo al minimo il consumo di energia. Questa funzione riduce anche le collisioni del segnale e migliora la qualità della connessione.

Wi-Fi 7, ci vorrà del tempo per la sua diffusione

Il nuovo standard promette miglioramenti in tutti gli aspetti del Wi-Fi, compresi i throughput, la qualità della connessione e la portata. Finalmente potremmo avere una connessione Wi-Fi in grado di sostenere velocità multi-Gigabit reali, abbastanza veloci da offrire una connessione Internet da 10 Gbps stabile e senza interruzioni.

Il Wi-Fi 7 si materializzerà gradualmente, e l’uso di hardware con standard misti continuerà a essere comune per diverso tempo. Per sfruttare tutti i vantaggi del Wi-Fi 7 sia dispositivo che modem devono essere entrambi Wi-Fi 7.

Anche se nella tua rete di casa puoi avere una rete full Wi-Fi 7 già da oggi (con un discreto investimento considerando che si tratta di una nuova tecnologia) ci vorrà del tempo per esempio prima che ogni smartphone Wi-Fi 7 possa dialogare in Wi-Fi con le reti pubbliche di Bar, Aeroporti, Stazioni, Università ecc. ecc. Ci vorrà qualche anno prima che la maggior parte dei dispositivi Wi-Fi obsoleti non sia più in uso e si abbia uno standard comune che sia almeno Wi-Fi 7.

Sono passati anni da quando il Wi-Fi 6 è diventato disponibile commercialmente, eppure ancora ci sono molti dispositivi Wi-Fi 5. Ma il Wi-Fi 7 introduce talmente tante e grosse novità che forse in questo caso il cambiamento potrebbe essere più veloce.