Introduzione

Nel 2022, il traffico sulle reti fisse ha rappresentato l’83% del traffico globale, mentre oltre il 70% del traffico sulle reti mobili ha avuto origine in ambienti interni. Garantire una connettività continua, affidabile, ad alta capacità e bassa latenza per utenti residenziali e industriali è quindi essenziale. Questo rapporto offre un’analisi dettagliata delle prestazioni delle ultime tecnologie Wi-Fi utilizzando le bande di spettro a 2.4 GHz, 5 GHz e parte inferiore dei 6 GHz.

Obiettivo dei Test

Tra febbraio e marzo 2024, abbiamo condotto una serie di test sul campo replicando un ambiente residenziale urbano ad alta densità. Ciò ci ha permesso di analizzare la connettività Wi-Fi in due scenari chiave: un appartamento in un contesto urbano densamente popolato e una casa isolata. L’obiettivo era valutare la capacità degli access point Wi-Fi di gestire efficacemente grandi volumi di traffico nonostante l’interferenza significativa. Gli access point hanno utilizzato le ultime tecnologie sfruttando le frequenze radio attualmente disponibili. Abbiamo elaborato i dati delle sessioni di test e compilato i risultati in un rapporto completo. Riteniamo che questi risultati possano essere un punto di partenza interessante per future valutazioni dell’evoluzione della connettività wireless indoor.

Configurazione del Test

I test sono stati condotti attivando numerosi access point Wi-Fi per creare un ambiente di test realistico e impegnativo. I test sono stati eseguiti in 42 camere d’albergo utilizzando 44 access point Wi-Fi e 86 station Wi-Fi (laptop) distribuiti su tre piani. Questa configurazione ci ha permesso di analizzare la resilienza dei dispositivi Wi-Fi in condizioni di alta densità di interferenza e traffico, emulando scenari di utilizzo reale.

È stata implementata una rete fissa ad alta capacità per garantire che i risultati riflettessero esclusivamente le prestazioni dell’interfaccia Wi-Fi e non fossero limitati da eventuali restrizioni della rete fissa.

Abbiamo sviluppato una piattaforma software centralizzata per gestire la complessità della campagna di test. Questa interfaccia ci ha permesso di attivare il traffico scambiato con tutte le station Wi-Fi collegate, gestendo vari modelli di traffico. Il software ha inoltre garantito una raccolta e un’analisi dei dati accurate.

Misurazioni effettuate

Le prestazioni Wi-Fi, inclusi throughput e latenza, sono state misurate utilizzando strumenti come WinSCP, Iperf3, VLC Media Player e Wireshark.

Le misurazioni della potenza ricevuta indoor e outdoor sono state effettuate con lo strumento Ekahau Sidekick 2 e il software Tamograph.

Risultati dei Test

Le sessioni di test per lo scenario della casa isolata hanno mostrato che il throughput totale in un “appartamento target” (composto da quattro stanze al centro del piano medio senza interferenze dall’esterno) ha superato 1 Gbit/s in tutti gli scenari valutati, indicando un’eccellente stabilità e capacità della rete.

In particolare, le misurazioni di un punto di accesso Wi-Fi che serve due station in una singola stanza hanno indicato un throughput totale di circa 1,5 Gbit/s utilizzando un canale da 80 MHz a 5 GHz e un canale da 160 MHz nella parte inferiore dei 6 GHz (con riuso delle frequenze di 4 e 3 rispettivamente a 5 GHz e parte inferiore dei 6 GHz). Il throughput totale è stato osservato diminuire a circa 1,1 Gbit/s con un punto di accesso Wi-Fi nella stanza che serve un totale di otto station in quattro stanze (due nella stessa stanza e due in ciascuna delle tre stanze adiacenti). Questo indica le sfide di copertura associate alla propagazione del segnale Wi-Fi tra le stanze. Ulteriori misurazioni con quattro access point Wi-Fi, ciascuno installato in una delle quattro stanze dell’appartamento target e servendo due station in ciascuna stanza, hanno indicato un throughput totale di circa 6,3 Gbit/s nell’appartamento target. Per scenari simili a quelli sopra ma con solo due e tre access point nell’appartamento target, le misurazioni hanno indicato throughput totali di circa 1,7 Gbit/s e 4,1 Gbit/s rispettivamente.

Nelle sessioni di test per lo scenario dell’appartamento urbano denso, è stata osservata una graduale diminuzione del throughput con l’aumento dell’interferenza dagli access point nelle stanze fuori dall’appartamento target. Tuttavia, il throughput totale ha sempre superato 1 Gbit/s, dimostrando la capacità della rete di gestire condizioni di alta interferenza.

In particolare, i test hanno esaminato la stessa disposizione di cui sopra con quattro access point Wi-Fi, ciascuno installato in una delle quattro stanze dell’appartamento target e servendo due station in ciascuna stanza, ma questa volta con l’introduzione di interferenze da 40 access point Wi-Fi e 78 station utente distribuite in 38 stanze circostanti su tre piani dell’hotel (ancora con riuso delle frequenze di 4 e 3 rispettivamente a 5 GHz e parte inferiore dei 6 GHz). Il throughput totale consegnato all’appartamento target è stato osservato superare 4,5 Gbit/s, il che è piuttosto significativo dato l’ambiente di interferenza sfidante. Per scenari simili a quelli sopra ma con solo due e tre access point nell’appartamento target, le misurazioni hanno indicato throughput totali di circa 1,7 Gbit/s e 2,4 Gbit/s rispettivamente.

I risultati sopra possono essere considerati tipici delle velocità di trasmissione che possono essere fornite dal Wi-Fi utilizzando le bande a 5 GHz e parte inferiore dei 6 GHz in case isolate e in appartamenti urbani densi, dimostrando l’importanza della densificazione degli access point Wi-Fi nell’aumentare la capacità e la copertura in tali ambienti.

Principali Intuizioni dal Nostro Rapporto sulla Connettività Wi-Fi

Il nostro rapporto completo fa luce sulle prestazioni reali delle ultime tecnologie Wi-Fi, sottolineando l’importanza della densificazione degli access point. I test dimostrano che un posizionamento strategico e una maggiore densità di access point migliorano significativamente sia la capacità che la copertura, particolarmente in ambienti ad alta interferenza. Utilizzando lo spettro delle bande a 2.4 GHz, 5 GHz e parte inferiore dei 6 GHz, i test hanno costantemente raggiunto livelli di throughput superiori a 1 Gbit/s, in linea con gli obiettivi di connettività dell’Unione Europea per il 2030.

Impatto della Densificazione degli Access point

I risultati rivelano che la sfida principale per le reti Wi-Fi è la copertura, che può essere affrontata efficacemente attraverso la densificazione. In scenari che vanno dalle abitazioni isolate agli appartamenti urbani densi, le misurazioni indicano che la densificazione mediante la distribuzione di ulteriori access point Wi-Fi nella stessa area ha portato a miglioramenti marcati nel throughput e nella stabilità della rete. Questo approccio non solo mitiga le limitazioni di copertura, ma prepara le reti a sfruttare futuri avanzamenti come il Wi-Fi 8, che promette throughput ancora più elevati e latenze inferiori attraverso l’uso di canali più ampi in bande alte (come le onde millimetriche) e una gestione migliorata delle interferenze sfruttando le maggiori perdite di penetrazione dei muri alle alte bande.

Scarica il rapporto completo e la presentazione di sintesi per una descrizione dei test e un’analisi dettagliata dei dati raccolti e delle loro implicazioni per le future strategie di progettazione e implementazione delle reti Wi-Fi.

Guarda il video per vedere l’ambiente di test.