O Wi-Fi 5 (802.11ac), que opera em 5 GHz, foi amplamente adotado e teve um crescimento constante nos últimos cinco anos, ao mesmo tempo em que o setor móvel começou a falar sobre o serviço de celular 5G. Isso causou certa confusão entre as pessoas que pensavam que eram a mesma coisa. Como resultado, quando o IEEE desenvolveu o Wi-Fi 6 (802.11ax), alguns presumiram que ele era melhor que o 5G. Para complicar a situação, agora temos o Wi-Fi 6E (802.11ax) capaz de suportar a operação em 6 GHz, além das bandas de 2,4 GHz e 5 GHz usadas pelo Wi-Fi 6.
Mas vamos esclarecer uma coisa: serviço celular e Wi-Fi NÃO são a mesma coisa, e Wi-Fi de 5 GHz (uma banda de frequência) não tem absolutamente nada a ver com 5G (uma geração)!
Bandas de celular licenciadas
5G é o termo guarda-chuva usado para a quinta geração da tecnologia de rede celular. A maioria de nós está acostumada a ver o ícone 4G LTE em nossos telefones celulares, e alguns de nós, em áreas metropolitanas, estão vendo agora o ícone 5G, pois operadoras como a Verizon e a AT&T estão lançando as primeiras versões desse serviço. Redes celulares como 4G LTE e 5G operam no espectro eletromagnético usando bandas licenciadas (ou seja, frequências) que só podem ser usadas pela empresa que as licenciou. Por exemplo, a rede 5G da Verizon usa o espectro de banda alta de 28 e 39 GHz, que é consideravelmente mais rápido do que o 4G, que usa a frequência de 700 a 2500 MHz.
Embora se preveja que o 5G acabará incluindo algumas bandas não licenciadas para as operadoras de 5G e outras usarem em novas redes ou para aprimorar as redes existentes, essas bandas não são as mesmas que as bandas de rádio não licenciadas de 2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz usadas em aplicativos Wi-Fi.
Bandas Wi-Fi não licenciadas
Em vez de se conectar à rede celular (e pagar um provedor de serviços móveis), os sinais Wi-Fi se conectam a redes privadas por meio de pontos de acesso sem fio (WAP) dentro de um alcance limitado e com acesso à Internet por meio do provedor de serviços de Internet (ISP) da rede privada. Ao contrário das frequências de celular licenciadas que são atribuídas a um provedor de celular específico, cada geração de Wi-Fi usa bandas não licenciadas específicas que podem ser usadas por qualquer pessoa. Portanto, se você estiver se conectando a um WAP Wi-Fi 5 em uma cafeteria em Chicago ou em seu escritório em Nova York, estará usando a banda de 5 GHz.
- Wi-Fi 4 (802.11n): 2,4 ou 5 GHz
- Wi-Fi 5 (802.11ac): Somente 5 GHz
- Wi-Fi 6 (802.11ax): 2,4 ou 5 GHz
- Wi-Fi 6E (802.11ax): 2,4, 5 e 6 GHz
É importante observar que o Wi-Fi 6E não é um novo protocolo sem fio, mas sim uma expansão ou implementação de “segunda onda” do Wi-Fi 6 para adicionar operação na banda de 6 GHz, onde há mais canais não sobrepostos disponíveis, menos dispositivos em operação e menor potencial de interferência. À medida que a legislação se concretiza e abre a banda de 6 GHz para uso de Wi-Fi não licenciado, o espectro total disponível para um dispositivo Wi-Fi 6E aumenta em um fator de aproximadamente cinco vezes. Esse espectro é suficiente para oferecer 7 canais adicionais não sobrepostos de 160 MHz de largura ou 14 canais não sobrepostos de 80 MHz de largura, proporcionando mais oportunidades de transmissão e menos interferência em ambientes densos ou de grandes empresas.
E quanto à velocidade?
Com uma rede celular 4G ou 5G, a velocidade de transmissão de dados alcançada depende da rede à qual você está conectado, do nível de ocupação (ou seja, quantas outras pessoas estão se conectando à mesma rede) e do dispositivo que você está usando. A velocidade máxima de transmissão das primeiras redes de celular 4G é de 150 Mbps, com uma velocidade média de download por usuário de apenas 10 Mbps. O 4G LTE e o 4G LTE-A, que usam a evolução de longo prazo e a comunicação avançada de evolução de longo prazo, oferecem velocidades de 300 Mbps a 1 Gbps, com uma velocidade média de download por usuário de cerca de 15 Mbps. Introduzido devido às limitações das primeiras implementações do 4G, o LTE transfere a transmissão de dados para um sistema de protocolo de Internet para permitir a transmissão de pacotes maiores de dados com menor latência.
O serviço de celular 5G usa ondas de rádio de frequência mais alta para oferecer velocidades teóricas de 1 a 10 Gbps, com velocidades médias de download esperadas de 50 Mbps e latência reduzida. No entanto, as ondas de rádio de frequência mais alta do 5G têm um alcance mais curto do que as frequências usadas pelas torres 4G anteriores, exigindo mais células menores localizadas mais perto de usuários e dispositivos. Esse é um dos motivos pelos quais os data centers de borda estão surgindo na base dessas torres. Você pode saber mais sobre isso acessando o white paper de Siemon, ” Por que o Edge? Por que agora? Como a ascensão da computação de borda reformulará o cenário do data center.”
As velocidades do Wi-Fi são mais rápidas do que as do celular e têm mais a ver com a largura e o número de canais disponíveis nas bandas de frequência, a capacidade de transmitir e receber por várias antenas (ou seja, fluxos espaciais), o esquema de modulação e a alocação ou divisão da largura de banda de acordo com as necessidades. O Wi-Fi 4 com 4 fluxos espaciais oferece uma taxa de dados máxima teórica de 476 Mb/s (144 Mb/s por fluxo), o Wi-Fi 5 com 8 fluxos espaciais oferece uma taxa de dados máxima teórica de 6,93 Gb/s (866 Mb/s por fluxo) e o Wi-Fi 6/6E com 8 fluxos espaciais e um esquema de modulação mais eficiente oferece uma taxa de dados máxima teórica de 9,61 Gb/s (1,2 Gb/s por fluxo).
Os canais mais estreitos, com 20 ou 40 MHz de largura, geralmente são agregados para suportar uma taxa de transferência mais alta, enquanto os canais mais largos de 80 e 160 MHz permitem velocidades de dados mais altas. O número limitado de canais de 20 e 40 MHz nas bandas de 2,5 GHz e 5 GHz torna desafiador atingir a taxa de transferência máxima, e os canais mais amplos têm tido disponibilidade limitada historicamente. Há apenas seis canais de 80 MHz e dois de 160 MHz disponíveis na banda de 5 GHz, o que é o principal motivo para adicionar a banda de 6 GHz com o Wi-Fi 6E.
Devido às variáveis de largura de banda do canal, número de fluxos espaciais e mecanismos de sinalização multiusuário, o Wi-Fi 5, o Wi-Fi 6 e o Wi-Fi 6E são altamente configuráveis. Em geral, a extremidade inferior da faixa de taxa de transferência é destinada a pequenos dispositivos portáteis com capacidade limitada de bateria, como smartphones, a extremidade intermediária da faixa de taxa de transferência é destinada a laptops e a extremidade mais alta da faixa de taxa de transferência é destinada a aplicativos especializados e externos, em que a densidade de dispositivos é menor em comparação com ambientes internos. A tabela abaixo mostra um exemplo de configurações de Wi-Fi 5 e Wi-Fi 6/6E para dispositivos ou aplicativos específicos.
Melhor juntos, mas com considerações
Embora muitos coloquem o Wi-Fi e o 5G um contra o outro, o fato é que não se trata de um ou outro – ambas as tecnologias precisam coexistir para aproveitar ao máximo o mundo digital em que vivemos. O 5G será necessário para o serviço de celular público que cobre quilômetros e oferece suporte a tecnologias móveis emergentes, como carros autônomos e rastreamento de ativos de frotas de transporte. No entanto, o Wi-Fi é essencial para fornecer acesso de maior largura de banda a LANs e à Internet em um ambiente local para dar suporte a tudo, desde aplicativos comerciais até aplicativos de IoT baseados em instalações.
Embora as implantações de 5G exijam data centers de borda e implantações de small cells mais densas, quando se trata de implantar WAPs de alta eficiência para Wi-Fi 6/6E no espaço corporativo, há várias considerações sobre cabeamento que têm implicações em relação ao design da infraestrutura de cabeamento. Isso inclui o desempenho do cabeamento e da conectividade para suportar a capacidade, a arquitetura do cabeamento para ampla cobertura e escalabilidade e o suporte adequado para alimentação remota, como power over Ethernet (PoE), para limitar o acúmulo de calor nos feixes de cabos e evitar danos ao hardware de conexão ao desacoplar sob cargas de corrente de alimentação remota.
Para saber mais sobre o Wi-Fi 6/6E e suas considerações sobre a infraestrutura de cabeamento, faça o download do mais recente white paper da Siemon, “Preparing for Wi-Fi 6E: Cabling Considerations for High Efficiency Wireless Access Point Connections“.
