Wifi 7 en 5G-Advanced ontwikkelen zich synergetisch

In de context van de snelle ontwikkeling van de digitale economie, communicatietechnologie is de hoeksteen van de moderne samenleving geworden, die niet alleen individuen en gezinnen dient, maar dringt ook door in veel industrieën, zoals intelligente productie, slimme energie, en slimme steden. Wifi 7 en 5G-geavanceerd (5G-A) versnellen hun integratie in alle domeinen en schakels van de samenleving, het mogelijk maken van de digitale transformatie en modernisering van de economie en de samenleving.

Als de nieuwste evolutie van de Wi-Fi-technologiestandaard, Wifi 7 richt zich op krachtige draadloze LAN-scenario's, en heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt in vergelijking met Wi-Fi 6 in termen van toenemende transmissiesnelheden, het verminderen van de transmissielatentie, en het vergroten van de netwerkcapaciteit. Tegelijkertijd, 5G-A, als de nieuwste capaciteitsevolutie van 5G-netwerken, focuses on wide-area wireless scenarios, and has made further progress in network intelligence, industry network integration, deterministic capability enhancement, positioning and perception capability enhancement, enz., providing users with more intelligent, easy-to-use, and stable high-speed data transmission services.

The combination of Wi-Fi 7’s high-quality LAN connectivity and cost-effectiveness, as well as the wide-area coverage and mobility benefits of 5G-A, can significantly improve overall network performance, network capacity, and coverage, resulting in a more efficient communication experience for users. In this article, we will focus on the four core directions of common technologies, wireless coverage, authentication security, and data transmission, and discuss the synergistic development path of Wi-Fi 7 and 5G-A.

Gemeenschappelijke technologieën werken samen om de netwerkevolutie te stimuleren

Hoewel wifi 7 en 5G-A zijn complexe communicatiesystemen, hoewel er grote verschillen zijn in de frequentiebanden, kanaalcodering, communicatie protocollen, enz., ze gebruiken allebei gemeenschappelijke technische middelen in de toekomstige evolutierichting, zoals ISAC, SDN, NFV, AI, enz., Het volgende is een korte introductie en analyse van elke technologie.

Geïntegreerde detectie en communicatie (ISACA) technologie is toegepast in scenario's zoals gebarenherkenning en voertuigherkenning. De technologie combineert communicatie- en perceptiemogelijkheden om apparaten in staat te stellen omgevingsmonitoring uit te voeren terwijl ze gegevens verzenden. Wi-Fi maakt gebruik van kanaalstatusinformatie (CSI) voor draadloze detectie, en maakt gebruik van geavanceerde detectiemodellen zoals de Fresnel-zone om toepassingen zoals gebarenherkenning en het volgen van menselijke trajecten te realiseren. IEEE 802.11bf, een op Wi-Fi gebaseerde draadloze detectiestandaard, zal worden uitgebracht 2024 en zal naar verwachting de Wi-Fi-detectiemogelijkheden verder ontwikkelen. Het 5G-A-systeem combineert hoogfrequente stralen en multi-antennetechnologie om basisstations in staat te stellen dit te bereiken “radar” functies, die de positie kan identificeren, snelheid en richting van voertuigen en vliegende objecten op lage hoogte. In de toekomst, Wi-Fi en mobiele netwerksystemen zullen de detectiemogelijkheden optimaliseren op basis van het geven van prioriteit aan draadloze communicatie, en een geïntegreerd ontwerp uitvoeren om te voldoen aan de vereisten van communicatie-indicatoren en detectie-indicatoren in de ontwerpfase.

Softwaregedefinieerd netwerken (SDN) en netwerkfunctiesvirtualisatie (NFV) technologieën zijn beide gericht op het realiseren van netwerkvirtualisatie en het verbeteren van netwerkbeheer en service-orkestratie-efficiëntie door het bundelen van bronnen van fysieke apparaten. SDN-technologie maakt gebruik van een gecentraliseerde netwerkcontroller en een gestandaardiseerd netwerkarchitectuurmodel om meer flexibiliteit te bereiken, robuust, en snelle netwerkimplementatie en -beheermogelijkheden. NFV-technologie kapselt de netwerkfuncties van traditionele fysieke apparaten in in onafhankelijke modulaire software, en implementeert gediversifieerde netwerkfuncties op één hardwareapparaat door verschillende modulaire software op het hardwareapparaat uit te voeren. Beide wifi 7 en mobiele netwerksystemen gebruiken SDN- en NFV-architecturen om netwerken op intelligente wijze te optimaliseren en efficiënt gebruik te maken van bronnen, gebruikers voorzien van betrouwbaardere en gemakkelijkere draadloze verbindingsdiensten.

Kunstmatige intelligentie (AI) technologie is momenteel een van de populairste technologieën, en het gebruik van AI-technologie om de prestaties van draadloze netwerken te verbeteren is een onderzoekshotspot op het gebied van communicatie geworden. Wifi 7 kan gebruik maken van de big data-verwerking en intelligente besluitvormingsmogelijkheden van AI om voorspellend onderhoud en intelligente optimalisatie naar het netwerk te brengen, waardoor het netwerk in realtime kan optimaliseren op basis van belasting en gebruikersbehoeften. Naast het toepassen van AI-mogelijkheden op netwerkonderhoud en orkestratie, 5G-A past ook AI-luchtinterfacetechnologie toe om informatiefeedback te kanaliseren, positionering, en straalbeheer. In de toekomst, Wi-Fi en mobiele netwerksystemen zullen verder worden geïntegreerd met AI om de operationele efficiëntie en gebruikerservaring van netwerksystemen te verbeteren.

Draadloze dekking en samenwerking om wereldwijde connectiviteit te realiseren

Mobiele mobiele netwerken zijn ontworpen om een ​​brede dekking te bieden en zijn geschikt voor een breed scala aan buitenomgevingen en mobiliteitsscenario's. Wi-Fi heeft de voordelen van lage implementatiekosten en hoge prestatiekosten in LAN-scenario's binnenshuis, zoals in woningen en bedrijven. Daarom, Wifi 7 netwerken kunnen worden gebruikt als aanvullende toegangspunten voor 5G-A om volledige dekking te bereiken “LAN + WAN” of de lokale dekking verder verbeteren, waardoor de communicatie-ervaring van gebruikers wordt verbeterd.

In sommige binnenscenario's, zoals kantoorgebouwen, waar sprake is van ernstige occlusie, de signaalsterkte van 5G kan mogelijk niet voldoen aan de communicatiebehoeften van gebruikers vanwege ernstig penetratieverlies, resulterend in een “doodlopend” van communicatie binnenshuis. Als effectieve aanvulling op 5G-netwerken in indoorscenario's, Wifi 7 kan goedkope dekking bereiken in binnenscenario's zonder doodlopende wegen, gebruikers een dubbele garantie bieden voor stabiele communicatie.

In stadsrand, plattelandsgebieden en andere gebieden, de bouw van 5G-basisstations is relatief beperkt, en onvoldoende netwerkdekking is een groot probleem geworden. De implementatieoplossing van “Wifi 7+ traditioneel IP-dragernetwerk” kan het probleem van onvoldoende 5G-dekking in deze gebieden effectief oplossen en gebruikers in deze gebieden voorzien van goedkope en stabiele draadloze communicatiediensten.

Wifi 7, als draadloos LAN, can supplement the frequency band resources and number of connections in dense scenarios such as airports and stadiums, and the network requirements for massive connections and ultra-high throughput may exceed the peak capacity of 5G-A, and Wi-Fi 7, als draadloos LAN, can supplement the frequency band resources and the number of connections in these scenarios, providing high-quality communication services for a large number of users in dense scenarios.

In mobile scenarios such as airplanes and high-speed trains, Wi-Fi cannot be connected to the Internet through wired broadband, but personal terminals without 5G modules, such as laptops, still need to be connected. A wireless LAN is established through network terminal equipment such as CPE (Customer Premise Equipment) om 5G-signalen om te zetten in Wi-Fi-signalen om te voldoen aan de netwerkvereisten van persoonlijke terminals zonder 5G-modules in mobiele scenario's.

Authenticatiebeveiliging werkt samen om de betrouwbaarheid van Wi-Fi te verbeteren 7 authenticatie

Hoewel wifi 7 heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van gebruikersauthenticatie, er zijn nog steeds enkele hiaten in de beveiliging en betrouwbaarheid vergeleken met 5G-A. 5G-A biedt een hoger beveiligingsniveau met een geavanceerd authenticatieproces en gecodeerde simkaartinformatie aan de apparaatzijde. Daarom, het 5G-A-systeem kan een veilige coördinatie met de Wi-Fi bereiken 7 systeem via speciale netwerkelementen en protocolmechanismen, het verder optimaliseren van de authenticatiebetrouwbaarheid van Wi-Fi 7 gebruikers en het waarborgen van de veiligheid van het gehele netwerk op openbare plaatsen met hoge netwerkveiligheidsrisico's, such as hotels and airports.

The core technology for 5G-A systems to achieve secure collaboration with Wi-Fi 7 is N3IWF (Non-3GPP Interoperable Function Network Element), which is responsible for handling non-3GPP (non-cellular) networks. In untrusted access scenarios, such as public Wi-Fi 7 hotspots, N3IWF can provide access points and ensure secure data transmission by building secure tunnels and implementing security protocols such as IPSec. N3IWF’s capabilities go beyond simple connection management to encrypt and authenticate transmitted data through strict security policies to protect against potential threats and attacks. In aanvulling, N3IWF supports the authentication and authorization process, allowing only authenticated users to access the network, ensuring the overall security of the network.

Data transmission collaboration improves deterministic assurance

Wifi 7 and 5G-A show strong synergy potential in data transmission, especially in applications with low latency, high stability, and high bandwidth, and they can provide a deterministic communication experience through multi-channel collaboration technology. Among them, application software transformation, hardware equipment deployment, and 5G-A endogenous deterministic collaboration are the three key technical directions of deterministic multi-channel collaboration.

Software application upgrade refers to replacing traditional communication middleware with transmission channels built by new technologies such as MP-TCP and QUIC, and implementing collaborative data transmission between Wi-Fi 7 and 5G-A through device-side software upgrades. The MP-TCP and QUIC technologies proposed by the Internet Engineering Task Force (IETF) can enhance the redundancy and coordination of links by establishing multiple transmission channels between different communication systems, providing users with higher uplink and downlink rates, reducing network transmission delays, reducing jitter and packet loss rates, and improving the network’s ability to support services with large bandwidth, low latency and high reliability.

Hardware upgrade refers to replacing traditional wireless gateways and CPEs with new multi-functional access gateways that support multi-network standard access. As a practical hardware solution, the multi-function access gateway can realize the cooperation of multiple networks. It coordinates the transmission of user data between mobile cellular networks and Wi-Fi through internal multi-transmit selective reception and traffic distribution aggregation functions, and enables effective cooperation between Wi-Fi 7 networks and 5G-A networks without modifying application software. In short, the introduction of multi-function access gateways enables operators to more flexibly integrate different networks and provide more reliable and bandwidth communications connections to meet the stringent network requirements of industry-critical services.

5G-A endogenous deterministic collaboration is one of the endogenous capabilities of the 5G-A system. Different from the closed architecture of traditional wireless networks, 5G-A is designed with the ATSSS (Access Traffic Steering, Switching and Splitting) function, which stipulates the mechanism for collaborative access and forwarding of external data. In the solution, the 5G-A system can effectively manage and integrate traffic accessed through Wi-Fi 7 based on the endogenous ATSSS function, including traffic control, traffic switching, and traffic segmentation, and can seamlessly switch and distribute traffic between cellular networks and Wi-Fi, providing users with smoother and more efficient data transmission services.

In the near future, the coordinated development of Wi-Fi 7 and 5G-A networks will bring more convenience to production and life. Bijvoorbeeld, in the core industrial production control link, the collaborative transmission between Wi-Fi and cellular networks can significantly improve the transmission performance and ensure the stable operation of wireless industrial control services. In the “blind spots” of 5G network coverage, Wifi 7 can be deployed to provide efficient and economical wireless communication services. In hotels, restaurants, airports and other regions, enterprises can use the management architecture and SIM card information of cellular networks to achieve efficient authentication of users by regional Wi-Fi, which not only reduces the complexity of the user authentication process, but also significantly improves the security of authentication. Tegelijkertijd, with the continuous evolution of common technologies, Wifi 7 and 5G-A technical solutions will complement each other. In de toekomst, all parties in the industry should strengthen technical exchanges, promote the integration and development of technologies, expand rich application scenarios, and improve users’ network experience.