Wi-Fi 6E меняет требования к радиочастотной безопасности

Использование стационарного и мобильного интернет быстро растет, поскольку наш мир больше зависит от беспроводного спектра, во многом благодаря значительному переходу к работе из дома. Отчет за май 2020 года показал, что общий интернет-трафик вырос более чем на 40% в период с февраля по апрель, при этом на потоковое видео приходится 58% всего трафика. Большая часть этого трафика уходит с мобильных устройств обратно на стационарные точки доступа Wi-Fi.

Появление Wi-Fi 6E поможет уменьшить перегрузку существующих сетей Wi-Fi. В ответ на потребность в большей надежности, доступе и производительности Федеральная комиссия по связи (FCC) проголосовала в апреле 2020 года за открытие диапазона 6 ГГц (от 5,925 до 7,125 ГГц) для нелицензионного использования. Высокочастотный спектр представляет собой крупнейшее дополнение к Wi-Fi со времени первоначального стандарта 802.11b конца 1990-х годов и открывает путь для интернет вещей (IoT), виртуальной и дополненной реальности (VR / AR) и других приложения с высокой пропускной способностью и малой задержкой.

Однако переход на диапазон от 6 до 7 ГГц и за его пределы представляет собой новую проблему для профессионалов в области радиочастотной безопасности и технических средств наблюдения (TSCM). Поскольку большинство предыдущих устройств использовали сигналы в диапазонах 2,4 или 5 ГГц, оборудование для анализа спектра также было разработано для покрытия максимум 6 ГГц. В результате многим пользователям потребуется увеличить частотный диапазон своего радиочастотного измерительного оборудования, чтобы получить полное представление о спектральной среде на своем предприятии.

В этой статье будет представлен стандарт Wi-Fi 6E и дан обзор новых спецификаций, улучшений по сравнению с предыдущими стандартами, а также потенциальных приложений и вариантов использования. Затем будет рассмотрено, как эти новые сигналы повлияют на профессионалов в области радиочастотной безопасности, а затем показано, как программно- определяемый подход к спектральному анализу позволяет добиться большей производительности при меньших затратах, чем при использовании традиционного оборудования.

Радиочастотная безопасность всегда будет играть важную роль в корпоративных офисах, правительственных учреждениях, объектах с разделенной конфиденциальной информацией (SCIF) и других средах, где конфиденциальная информация должна быть защищена. Понимая новый стандарт, специалисты по безопасности могут убедиться, что у них есть оборудование и производительность, необходимые для поддержания контроля над беспроводным спектром.

Что такое Wi-Fi 6E?

Согласно недавнему отчету Cisco, к 2023 году интернетом будут пользоваться 5,6 миллиарда человек. Ожидается, что количество подключенных устройств вырастет с 18,4 миллиарда в 2018 году до более чем 29 миллиардов к 2023 году. Потоки видео высокой четкости и другие приложения с высокой пропускной способностью резко увеличили объем данных, передаваемых в данный момент времени.

Приложения с малой задержкой, такие как игры, VR / AR и автономные транспортные средства, также требуют высокого уровня производительности и надежности, тогда как приложения IoT часто имеют широкие сети датчиков с низким энергопотреблением, которые обмениваются данными в режиме реального времени.

В ответ на эти меняющиеся требования FCC разрешила новую полосу спектра для нелицензионного использования. В этом разделе будут рассмотрены различия и преимущества нового стандарта Wi-Fi 6E и диапазона от 6 до 7 ГГц.

Чем Wi-Fi 6E отличается от предыдущих стандартов?

Ранние стандарты Wi-Fi, такие как 802.11b, были впервые развернуты в конце 1990-х годов. Они работали в крошечной полосе нелицензированного диапазона ISM 2,4 ГГц от 2,400 до 2,495 ГГц. Из-за узкого диапазона и перекрывающихся каналов полоса ISM в конечном итоге стала слишком переполненной, чтобы справиться с растущей плотностью устройств и растущими требованиями к полосе пропускания.

Wi-Fi 6E меняет подход к радиочастотной безопасности?

Хотя первые стандарты 5 ГГц восходят к тому же периоду, широкое распространение получило распространение с введением стандарта 802.11n, известного сегодня как Wi-Fi 4.5. Работая от 5,170 до 5,835 ГГц, этот высокочастотный стандарт снизил нагрузку на переполненный диапазон 2,4 ГГц и повысил скорость, надежность, емкость и пропускная способность. Дальнейшие улучшения производительности были реализованы по мере развития технологий и выпуска новых стандартов, в частности 802.11ac (Wi-Fi 5) в 2013 году и более позднего 802.11ax (Wi-Fi 6) в 2018 году.

С одобрения FCC Wi-Fi 6E представляет собой одно из крупнейших и наиболее значительных дополнений к Wi-Fi в его истории. Он может значительно повысить скорость, пропускную способность, емкость и надежность при одновременном снижении перегрузок, задержек и требований к питанию. Проще говоря, это увеличит количество спектра, доступного для маршрутизаторов и других устройств, почти в пять раз, что приведет к увеличению пропускной способности и уменьшению помех.

Самым большим и наиболее важным изменением для профессионалов в области радиочастотной безопасности является то, что Wi-Fi 6E будет использовать диапазон от 6 до 7 ГГц в диапазоне от 5,925 до 7,125 ГГц. Нелицензированные устройства, ранее использовавшиеся для поддержки коммунальных служб, общественной безопасности и транзитных беспроводных сетей, теперь смогут совместно использовать этот спектр в рамках нормативной базы, которая защищает существующих пользователей и позволяет более эффективно использовать спектр беспроводной связи.

Wi-Fi 6E будет поддерживать 14 дополнительных неперекрывающихся каналов 80 МГц и 7 неперекрывающихся каналов 160 МГц, что является значительным улучшением по сравнению с неперекрывающимися каналами шириной 20 МГц, доступными в настоящее время в Wi-Fi 5 (рисунок ниже). В сочетании с передовой технологией распределения каналов это значительно снизит перегрузку и помехи для пользователей в средах с высокой плотностью посетителей, таких как офисные здания, жилые комплексы или большие общественные места.

Wi-Fi 6E поддерживает 14 неперекрывающихся каналов 80 МГц и семь неперекрывающихся каналов 160 МГц, что является значительным улучшением по сравнению с предыдущими стандартами 2,4 и 5 ГГц

Кроме того, Wi-Fi 6E значительно улучшит скорость и задержку. В одном из отраслевых отчетов предполагалось, что к 2022 году средняя скорость загрузки через фиксированный широкополосный доступ увеличится до 280 Мбит / с, что более чем вдвое превышает текущее среднее значение в США, равное 137 Мбит / с.

Конечно, при работе с более высокочастотными сигналами компромисс — это уменьшение распространения и дальности. По сравнению с сигналами 2,4 и 5 ГГц сигналы 6 ГГц будут перемещаться на меньшие расстояния и будут более восприимчивыми к физическим преградам, таким как здания, стены, деревья и другие препятствия. В больших помещениях потребуется несколько точек доступа для обеспечения покрытия и поддержания надежности.

Наконец, Wi-Fi 6E будет доступен только для новых устройств, поддерживающих стандарт, и не будет иметь обратной совместимости. Ранние участники должны столкнуться с почти чистым игровым полем, вдали от перегруженности и помех диапазонов 2,4 и 5 ГГц.

При таком большом количестве преимуществ и потенциале значительного повышения производительности неудивительно, что устройства Wi-Fi 6E, как ожидается, станут преобладающими в 2021 году. По оценке одного из директоров по исследованиям IDC, к концу этого года на рынок выйдет более 338 миллионов устройств и почти 20% всех поставок устройств Wi-Fi 6 будут поддерживать диапазон 6 ГГц к 2022 году.

Ожидается, что результирующее увеличение скорости широкополосного доступа в сочетании с ускоренным развертыванием IoT и других передовых технологий принесет доход в размере более 180 миллиардов долларов США в течение следующих пяти лет. Итак, как это повлияет на безопасность радиочастот и требования к оборудованию при переходе на рынок новых устройств с поддержкой Wi-Fi 6E?

Меняющийся характер радиочастотной (RF) безопасности

Радиочастотная безопасность развивалась с годами по мере того, как устройства, хакеры и продукты для скрытого наблюдения становились все более изощренными. Пока существует конфиденциальная информация, наблюдение и противодействие, операторы находят новые способы уклоняться и перехитрить друг друга.

Широкое распространение недорогих, простых в использовании и мощных технологий беспроводной связи сделало относительно простым для правительств, конкурирующих корпораций или даже отдельных лиц развертывание устройств наблюдения, передачу конфиденциальной информации и нарушение среды беспроводного сигнала.

В следующем разделе показано, как новый стандарт Wi-Fi 6E изменит требования к производительности оборудования для анализа спектра, используемого для приложений TSCM и радиочастотной безопасности.

Что означают новые стандарты для оборудования спектрального анализа?

Как упоминалось ранее, новый стандарт работает в диапазоне от 5,925 до 7,125 ГГц, что значительно выше, чем предыдущие стандарты. До сих пор большинство пользователей интересовались только сигналами ниже 6 ГГц. Оборудование для спектрального анализа, в свою очередь, также ограничивалось этими диапазонами. В результате большая часть существующего оборудования TSCM и спектрального анализа, развернутого и используемого сегодня в полевых условиях, не сможет обнаруживать и анализировать новые сигналы 6–7 ГГц.

Это очевидная проблема для профессионалов в области радиочастотной безопасности, потому что они в основном не будут видеть новые устройства, что представляет собой серьезную уязвимость в системе безопасности. Это не только ограничивает возможности пользователей обнаруживать и удалять неавторизованные устройства, но также не дает им получить полное представление о сигнальной среде на своем предприятии.

Вторая проблема — это ширина новой полосы и каналов. При 1,2 ГГц спектра, разделенном на каналы 80/160 МГц, оборудование с низкой мгновенной полосой пропускания (IBW) и скоростью развертки может пропускать интересующие случайные и кратковременные сигналы.

Наконец, поскольку требования к TSCM и RF-безопасности становятся все сложнее, а операторы становятся все более изощренными, традиционные методы сканирования должны быть дополнены непрерывным круглосуточным покрытием. Современные устройства наблюдения могут хранить информацию и передавать ее короткими пакетами вне обычных рабочих часов, чтобы избежать обнаружения при сканировании. Многие также используют скачкообразную перестройку частоты или маломощные сигналы, чтобы еще больше снизить вероятность обнаружения.

Wi-Fi 6E настолько хорош чтобы перейти на него?

Еще одно соображение заключается в том, что угрозы радиочастотной безопасности не обязательно являются злонамеренными. Например, сотрудник может быть недоволен возможностью подключения в своем офисе и решит принести маршрутизатор из дома, чтобы улучшить свое подключение. Точно так же сотрудник может забыть проверить свое устройство перед входом в SCIF или другое закрытое учреждение.

В таких случаях угроза радиобезопасности является результатом простой ошибки или случайности, а не преднамеренного события. Непрерывный мониторинг объекта позволит специалистам по безопасности обнаружить передатчик, а затем предпринять шаги для удаления или защиты устройства.

Непрерывный программно-определяемый подход к приложениям радиочастотной безопасности

Поскольку большая часть существующего оборудования, развернутого в настоящее время в полевых условиях, не может обнаруживать и анализировать сигналы в диапазоне от 6 до 7 ГГц, специалистам по радиочастотной безопасности и TSCM необходимо будет обновить свои возможности. Тогда возникает вопрос: что необходимо для обеспечения наилучшего покрытия и обеспечения эффективного мониторинга беспроводного спектра?

Традиционное аппаратное оборудование для анализа спектра действительно обеспечивает частотный диапазон и полосу пропускания, необходимые для устройств Wi-Fi 6E, но в остальном они плохо подходят для TSCM и приложений безопасности. Эти большие, сложные и дорогие решения предназначены для лабораторий или производственных сред, где требуется чрезвычайно высокая производительность. С другой стороны, существующие портативные и недорогие анализаторы обычно не охватывают требуемые диапазоны частот и полосу пропускания. Вместо этого пользователям следует учитывать преимущества программно-определяемого подхода к контролю за использованием спектра.

Анализаторы спектра в реальном времени и системы наблюдения

В программно-определяемом анализаторе спектра программное обеспечение работает на аппаратном уровне. Компоненты оборудования, как правило, выполняют только преобразование радиочастотного сигнала в цифровой, что позволяет стандартному ПК или ноутбуку обеспечивать необходимую вычислительную мощность.

Примером такого прибора является анализатор спектра реального времени ThinkRF R5550-408, который обеспечивает диапазон частот от 9 кГц до 8 ГГц, 100 МГц IBW и скорость развертки 28 ГГц / с. Он позволяет пользователям отслеживать, обнаруживать и анализировать сигналы W-Fi 6E. Его можно использовать как ВЧ-анализатор или как ВЧ (высокочастотный) преобразователь с понижением частоты для существующего оборудования.

Этот тип прибора может быть интегрирован со специализированным программным обеспечением TSCM, таким как Kestrel TSCM Professional Software от Professional Development TSCM Group (PDTG). В сочетании с направленными антеннами и другим оборудованием пользователи получают полную систему наблюдения, которая позволяет им проводить сканирование всего спектра до 8 ГГц без дополнительных обновлений. Пользователи могут различать дружественные и несанкционированные сигналы, при необходимости демодулировать сигнал и находить источник сигнала, который необходимо удалить.

Объединенные в сеть для удаленного развертывания, несколько устройств могут быть развернуты по всему объекту для непрерывного круглосуточного обслуживания. Информация от статических и перемещаемых устройств может быть отправлена в централизованное место для анализа, в то время как предупреждения и триггеры в реальном времени могут быть настроены для уведомления специалистов по безопасности о неавторизованном или неизвестном сигнале. Пользователи также могут создавать библиотеку сигналов, записывать данные для постанализа и создавать отчеты.

Этот подход предлагает множество преимуществ при использовании специалистами TSCM в дополнение к регулярным проверкам. Он не только обеспечивает большее покрытие, но также гарантирует, что пользователи будут иметь полное представление о спектре и могут идентифицировать неизвестные сигналы от новых устройств с поддержкой Wi-Fi 6E, работающих на частотах выше 6 ГГц.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *