Wi-Fi na banda de 6 GHz abre nova onda tecnológica

Em fevereiro de 2021, o Brasil se juntou aos vários países que autorizaram a faixa de 6 GHz para uso não licenciado, entre eles Estados Unidos, membros da União Europeia, Reino Unido e Japão e outros. O anúncio vindo de diversos nações está estabelecendo um marco na história do Wi-Fi e soando como música para a comunidade de desenvolvedores, fornecedores e usuários, pois possibilitará uma nova onda de inovação, alto desempenho e crescimento econômico viabilizado por esse padrão de comunicação sem fio.

O espectro para uso não licenciado é a faixa em que opera o Wi-Fi e um dos recursos mais valiosos da sociedade, segundo a  Wi-Fi Alliance. Vem proporcionando recursos e benefícios significativos em todo o mundo. Um estudo encomendado pela instituição revelou que o valor econômico global do Wi-Fi deve totalizar US$ 3,3 trilhões em 2021, levando em consideração fatores como demanda de comunicação de  consumidores e empresas, desenvolvimentos tecnológicos e acesso a espectros adicionais, entre outros. A expectativa é que essa cifra chegue a US$ 4,9 trilhões em 2025.

Apesar de tamanha relevância, o espectro disponível para uso não licenciado permaneceu estático ao longo de duas décadas – cerca de 600 MHz nas bandas de 2,4 GHz e 5 GHz. Somente agora, com a liberação de 1200 MHz no intervalo entre 5925 GHz e 7125 GHz, conhecido por faixa de 6 GHz, serão abertas novas portas para o Wi-Fi.

O que é e para que serve
É importante não confundir Wi-Fi na banda de 6 GHz, Wi-Fi 6 e Wi-Fi 6E – são três conceitos separados, ainda que associados. Wi-Fi 6E é o padrão que vai operar na banda de 6 GHz. “E” vem de “extensão”, ou Wi-Fi 6 (aqui 6 significa sexta geração da tecnologia Wi-Fi, norma IEEE 802.11ax) estendido para o espectro liberado recentemente para uso não licenciado.

Podemos entender que os benefícios do Wi-Fi 6E são os mesmos proporcionados pelo Wi-Fi 6 – mais eficiência, congestionamento reduzido, menor latência e maior vida útil das baterias de dispositivos portáteis -, mas em uma faixa mais ampla. Aliás, Wi-Fi sempre manteve a compatibilidade entre uma versão e gerações anteriores – e com a Wi-Fi 6E não é diferente.

A grande diferença é que o Wi-Fi 6E vai operar em um espectro contíguo, ou seja, onde não há interrupções. Intervalos de frequência não adjacentes foram destinados às operações de Wi-Fi ao longo do tempo, conforme se tornavam disponíveis por conta da obsolescência de tecnologias. O resultado é que, até agora, havia uma quantidade limitada de espectro contíguo, forçando muitos usuários a compartilharem a largura de banda disponível e gerando congestionamento.

Já os blocos contíguos de espectro na banda de 6 GHz podem acomodar 14 canais de 80 MHz e sete de 160 MHz de largura. Isso significa menos congestionamento, menos interferência de sinais, menor latência e, consequentemente, melhor desempenho geral das redes Wi-Fi.

Na prática, esse espectro adicional viabilizará redes Wi-Fi mais confiáveis mesmo em ambientes congestionados, como estádios de futebol, com público utilizando aplicações exigentes em termos de desempenho, como streaming de vídeo ou realidade virtual.

Um relatório financiado por WifiForward, grupo de promoção do setor cujos alguns dos membros são Google, Microsoft e Comcast, revela números sobre o impacto potencial da autorização da faixa de 6 GHz para uso não licenciado pela Federal Communications Commission(FCC) nos Estados Unidos:

• Acréscimo de US$ 106 bilhões ao Produto Interno Bruto (PIB) dos Estados Unidos até 2025 por conta da maior largura de banda larga, da implementação acelerada de soluções de Internet das coisas e expansão do mercado de realidade virtual/ aumentada.
• Superávit do produtor de US$ 69 bilhões devido à economia relacionada ao tráfego sem fio para empresas e vendas de equipamentos de Wi-Fi e realidade virtual/ aumentada.
• Superávit do consumidor de US$ 8 bilhões com o aumento da velocidade da banda larga.

Dois grupos são responsáveis pela evolução do Wi-Fi. O IEEE define as especificações técnicas do padrão 802.11, enquanto a Wi-Fi Alliance se concentra na certificação de dispositivos Wi-Fi na comercialização e no marketing da tecnologia. Membros da Wi-Fi Alliance já estão desenvolvendo equipamentos Wi-Fi 6E que devem ser comercializados nos mercados em que o espectro de 6 GHz estiver disponível. A instituição prevê que mais de 300 milhões de dispositivos Wi-Fi 6E chegarão ao mercado em 2021.

Para explorar os novos canais do Wi-Fi na banda de 6 GHz, será preciso usar um roteador e também um dispositivo-cliente (por exemplo, notebooks, celulares e eletrodomésticos inteligentes) compatíveis com Wi-Fi 6E.  Isso significa que mesmo os usuários de roteadores Wi-Fi 6 relativamente novos precisarão adquirir modelos Wi-Fi 6E.

Características do Wi-Fi 6E  

Canais com maior largura de banda: O espectro adicional na banda de 6 GHz poderá ser dividido em mais canais, o que permitirá mais rotas de comunicação ou canais de 160 MHz, maiores em comparação com os de 80 MHz na faixa de 5 GHz e de 20 MHz na banda de 2,4 GHz. Isso viabilizará, por exemplo, aplicações em ambientes de alta densidade de usuários, como estádios de futebol, ou sistemas de realidade virtual, exigentes em termos de desempenho, como streaming de vídeo ultra-HD.

Interferência menor: Ainda que o Wi-Fi 6 ofereça canais de 80 MHz e 160 MHz, na prática, não são muito usados, Os poucos canais disponíveis nessas frequências na banda de 5 GHz nunca estão livres de interferência. Já  a introdução da banda de 6 GHz permitirá que o Wi-Fi 6E funcione em até sete canais contíguos de 160 MHz de largura. Com mais canais à disposição, sem sobreposição e não congestionados, é bem provável que problemas com interferência quase desapareçam.

Baixa latência:  Os padrões Wi-Fi 6 e Wi-Fi 6E usam muitas das mesmas tecnologias do padrão de rede celular 5G – OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access); MU-MIMO(Multi-User, Multiple Input, Multiple Output); QAM (Quadrature Amplitude Modulation) avançada e beam-forming -, que permitem a utilização mais eficiente do espectro de rádio e taxas de transferência de dados na casa dos gigabits/s. Ao trabalhar na banda de 6 GHz, o Wi-Fi 6E se torna significativamente superior às gerações Wi-Fi anteriores, podendo concorrer com o 5G em muitas aplicações de baixa latência, especialmente em ambientes fechados.

Melhores taxas de transferência: O padrão Wi-Fi 6 trouxe benefícios em termos de velocidade ao gerenciar melhor redes lotadas com muitos usuários e dispositivos. Já o Wi-Fi 6E é uma extensão capaz de operar de modo similar, mas em uma faixa maior do espectro, ou seja, tem mais espaço para trabalhar.

Menor alcance: A faixa de 6 GHz e seu espectro de 1200 MHz são mais adequados para conexões de curto alcance, por exemplo, dispositivos que estão na mesma sala. Em situações como essa, é possível transmitir grandes volumes de dados. É como se você tivesse feito um furo grande em um balde. A água jorra, mas não vai muito longe. Em comparação, nas bandas de 2,4 GHz e 5 GHz, com faixas de frequência bem menores, o alcance é maior, pois usam “furos menores”.

Wi-Fi 6E x 5G NR-U – amigos ou inimigos?

Costumamos associar a banda para uso não licenciado ao Wi-Fi, porém outras tecnologias podem coexistir nessa faixa de frequência – por exemplo, o padrão 5G NR-U (5G para bandas não licenciadas).

Conforme explica Monica Paolini, fundadora e analista da Senza Fili,  o Wi-Fi enfrentará uma competição mais forte na banda de 6 GHz. Quem ganhará a preferência de pessoas, empresas e provedores de serviço – Wi-Fi 6E ou 5G? Segundo ela, essa é uma questão em aberto para o longo prazo. Embora atendam a diferentes demandas de conectividade, ambas tecnologias têm níveis de desempenho cada vez mais equiparáveis.

No curto prazo, entretanto, é difícil ver como o 5G poderia desbancar ou reduzir o papel do Wi-Fi em todas as bandas, incluindo a de 6 GHz. Não há indícios de que os usuários desistam totalmente do Wi-Fi, mesmo se tiverem telefones compatíveis com 5G. O custo da transição pode ser muito alto para os benefícios de desempenho que seriam oferecidos.

Há quem diga que a escolha entre Wi-Fi 6E e 5G não deve ser algo como decidir entre “preto ou branco”.  A decisão dependerá do tipo de aplicação. Enquanto 5G possa ser o padrão de rede preferido para implantações em grande escala, o Wi-Fi é onipresente e continuará sendo uma solução mais econômica do que o celular no local de trabalho, bem como em muitas outras aplicações em ambientes fechados e que exijam baixa latência, como streaming de vídeo 4K/8K, realidade virtual/aumentada móvel e jogos.

Confira aqui um comparativo detalhado entre os padrões Wi-Fi 6E e 5G.