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Impacto de la banda de 6 GHz en la tecnología inalámbrica

La investigación muestra que hay un bajo riesgo de interferencia de los dispositivos Wi-Fi 6E en interiores.

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La banda de 6 GHz se ha abierto para uso no licenciado en Estados Unidos, creando nuevas oportunidades para la tecnología inalámbrica, especialmente con Wi-Fi 6E. Este cambio permite que múltiples dispositivos se conecten sin una licencia específica, lo que puede llevar a un rendimiento mucho mejor. Sin embargo, hay preocupaciones sobre cómo estas nuevas tecnologías afectarán a los servicios existentes que utilizan esta frecuencia, como enlaces de microondas fijos y otros servicios establecidos.

Antecedentes sobre el uso de 6 GHz

En 2020, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) estableció reglas para el uso de la banda de 6 GHz para dispositivos inalámbricos no licenciados. Esto fue principalmente para abordar la creciente demanda de ancho de banda inalámbrico debido a más dispositivos y aplicaciones en línea. La mayoría del uso existente del espectro inalámbrico proviene de Wi-Fi, que representa alrededor del 60% del tráfico inalámbrico. Al hacer disponible la banda de 6 GHz, la FCC espera aliviar la congestión en las ya saturadas bandas de 2.4 GHz y 5 GHz.

La banda de 6 GHz está dividida en cuatro segmentos, conocidos como bandas U-NII. Las reglas para el uso de esta banda incluyen dos tipos principales: Baja Potencia Interior (LPI) y Potencia Estándar (SP). Los dispositivos LPI pueden operar en interiores sin necesidad de un sistema de control, mientras que los dispositivos SP pueden operar en cualquier lugar, pero deben usar un sistema de control para evitar interferir con los servicios existentes.

La importancia de las mediciones en el mundo real

A medida que se despliegan más puntos de acceso Wi-Fi 6E (APs), entender su impacto en el mundo real sobre los usuarios existentes se vuelve crucial. La mayoría de la investigación se ha centrado en modelos teóricos y simulaciones, lo que ha generado lagunas en el conocimiento sobre los riesgos reales de interferencia. Para llenar este vacío, se realizaron extensas mediciones en la Universidad de Michigan, donde hay un gran despliegue de APs Wi-Fi 6E.

Campaña de medición extensiva

La campaña de medición fue comprensiva y analizó varios escenarios para evaluar el potencial de interferencia de una densa red Wi-Fi 6E interior. Esto implicó monitorear condiciones mientras caminaban, conducían e incluso usaban drones para recopilar datos sobre la intensidad de la señal recibida, cómo los edificios bloquean señales y el uso general del canal.

Intensidad de la señal exterior

El equipo midió la intensidad de la señal desde varios puntos de acceso y encontró que la intensidad de la señal mediana al aire libre oscilaba entre -75 dBm y -85 dBm. También notaron una pérdida significativa al entrar en edificios cuando las señales pasaban por ventanas, especialmente las de doble cristal de baja emisión, lo que creó una pérdida de alrededor de 12 dB a 16 dB.

A pesar de tener muchos APs Wi-Fi 6E desplegados en interiores, solo un pequeño porcentaje de sus señales fueron detectadas afuera. Esto indica que el riesgo de interferencia para enlaces fijos desde estos despliegues interiores es relativamente bajo.

Uso de drones

Los drones jugaron un papel crítico en esta campaña de medición. Al volar a diferentes altitudes cerca de edificios, el equipo pudo capturar cómo las señales variaban con la altura. Los resultados mostraron que cuanto más alto volaba el dron, más débil era la señal recibida, lo que indica aún más un potencial de interferencia reducido para los enlaces fijos exteriores.

Resultados y análisis

Los hallazgos generales de esta investigación indican que, aunque hay muchos puntos de acceso interiores, el riesgo real de interferencia a los servicios exteriores es menor de lo esperado. Muchas señales no llegan afuera debido a los materiales y el diseño de los edificios. Además, el número limitado de señales observadas al aire libre sugiere que el entorno interior saturado es menos probable que impacte significativamente en los servicios exteriores.

Implicaciones para futuras tecnologías

Los hallazgos tienen importantes implicaciones para futuros desarrollos en tecnología inalámbrica, especialmente con funciones como la comunicación cliente a cliente (C2C). Esta función podría permitir que los dispositivos se comuniquen directamente, eludiendo la necesidad de que los datos pasen a través de un punto de acceso. Sin embargo, establecer el umbral adecuado para habilitar las señales es vital para asegurarse de que no cause Interferencias no deseadas entre los dispositivos exteriores.

Desafíos y futuras investigaciones

Aunque los hallazgos son prometedores, aún hay desafíos por delante. Se necesita más investigación extensiva para confirmar estos resultados y establecer las mejores prácticas para futuros despliegues de Wi-Fi. En particular, entender cómo equilibrar el aumento del uso de la banda de 6 GHz mientras se protege a los usuarios existentes será crucial.

Los estudios futuros podrían considerar trabajar de cerca con operadores de enlaces fijos, para recopilar datos más detallados sobre cómo las nuevas tecnologías inalámbricas podrían afectar sus operaciones. También será necesario un monitoreo continuo a medida que más dispositivos se conecten a la red para adaptar regulaciones y prácticas según sea necesario.

Conclusión

El cambio a utilizar la banda de 6 GHz para el uso inalámbrico no licenciado abre posibilidades emocionantes para el futuro de Wi-Fi y otras tecnologías inalámbricas. La extensa campaña de medición en la Universidad de Michigan ha proporcionado valiosos conocimientos sobre los impactos en el mundo real de desplegar numerosos puntos de acceso Wi-Fi 6E en interiores. Los resultados muestran que, aunque existe el potencial de interferencia, actualmente es bajo.

Los esfuerzos futuros deben centrarse en ajustar estas tecnologías para asegurar que coexistan armoniosamente con los servicios existentes, lo que finalmente llevará a un mejor rendimiento inalámbrico para todos.

Fuente original

Título: Evaluating The Interference Potential in 6 GHz: An Extensive Measurement Campaign of A Dense Indoor Wi-Fi 6E Network

Resumen: The Federal Communications Commission (FCC) has allocated the 6 GHz band (5.925 - 7.125 GHz) for unlicensed, shared use in the US. Incumbents in the band are protected via Low Power Indoor (LPI) rules that do not require the use of an Automatic Frequency Control (AFC) mechanism and Standard Power (SP) rules which do. As the deployment of Wi-Fi 6E APs implementing LPI rules have been increasing, there is limited research examining the real-world interference potential of dense LPI deployments to fixed links, which remains a concern for incumbents. We have conducted a first-of-its-kind extensive measurement campaign of a dense indoor Wi-Fi 6E network at the University of Michigan, which includes walking, driving, and drone measurements to assess outdoor beacon Received Signal Strength Indicator (RSSI), building entry loss (BEL), channel utilization, and appropriate enabling signal level for a proposed client-to-client (C2C) mode in 6 GHz. Our detailed measurements under various conditions show median outdoor RSSI between -75 dBm and -85 dBm, BEL between 12 dB and 16 dB through double-pane low-emission windows, and only 5% of indoor Basic Service Set Identifiers (BSSIDs) observed outdoors. Our overall conclusion is that the probability of interference to incumbent fixed links is low, but more research is required to determine the appropriate signal level for the C2C enabling signal.

Autores: Seda Dogan-Tusha, Muhammad Iqbal Rochman, Armed Tusha, Hossein Nasiri, James Helzerman, Monisha Ghosh

Última actualización: 2023-08-06 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2307.00235

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.00235

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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