المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟

بدأت مجموعة العمل العمل على المعيار في عام 2014 وتعمل الآن على المسودة 3.0. وهو ما يختلف بعض الشيء عن الأجيال السابقة لمعايير 802.11، لأن كل العمل هناك تم في مسودتين. يحدث هذا بسبب عدد كبير إلى حد ما من التغييرات المعقدة المخطط لها، والتي تتطلب بالتالي اختبارات توافق أكثر تفصيلا ومعقدة. كان التحدي الأولي الذي واجهه الفريق هو تحسين الكفاءة الطيفية لزيادة سعة شبكات WLAN ذات الكثافة العالية لمحطات المشتركين ونقاط الوصول. كانت الدوافع الرئيسية لتطوير المعيار هي: زيادة عدد مشتركي الهاتف المحمول، والبث المباشر على الشبكات الاجتماعية (التركيز على حركة التحميل)، وبالطبع إنترنت الأشياء.

من الناحية التخطيطية، تبدو الابتكارات كما يلي:

المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟

MIMO 8x8، المزيد من التدفقات المكانية

سيكون هناك دعم لـ MIMO 8x8، حتى 8SS (التدفقات المكانية). وصف معيار 802.11ac أيضًا دعم 8 SS من الناحية النظرية، ولكن من الناحية العملية، اقتصرت نقاط وصول 802.11ac "الموجة 2" على دعم 4 تدفقات مكانية. وبناءً على ذلك، ستكون نقاط الوصول التي تدعم MIMO 8x8 قادرة على خدمة ما يصل إلى 8 عملاء 1x1 وأربعة عملاء 2x2 وما إلى ذلك في وقت واحد.

المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟

MU-MIMO DL/UL (وصلة هابطة/وصلة هابطة متعددة المستخدمين MIMO)

دعم متزامن لوضع المستخدمين المتعددين لكل من قنوات التنزيل والتحميل. إن إمكانية الوصول التنافسي المتزامن إلى قناة التحميل، وتجميع إطارات التاريخ والتحكم، ستؤدي إلى تقليل "النفقات العامة" بشكل كبير، مما سيؤدي إلى زيادة الإنتاجية وتقليل وقت الاستجابة.

المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟

رمز OFDM طويل

يعمل OFDM بمعايير 802.11a/g/n/ac لمدة 20 عامًا تقريبًا دون أي تغييرات. وفقًا للمعيار، تحتوي القناة التي يبلغ عرضها 20 ميجا هرتز على 64 موجة حاملة فرعية متباعدة عن بعضها البعض بفاصل زمني قدره 312,5 كيلو هرتز (20 ميجا هرتز)/64). نظرًا لأن صناعة أشباه الموصلات قد تقدمت كثيرًا خلال هذا الوقت، فإن 802.11x يوفر زيادة بمقدار 4 أضعاف في الموجات الحاملة الفرعية إلى 256، مع فاصل زمني بين الموجات الحاملة الفرعية يبلغ 78,125 كيلو هرتز. ويتناسب طول رمز OFDM (الزمن) عكسياً مع التردد، وبالتالي فإنه سيزيد أيضاً بمقدار 4 مرات من 3,2 μs إلى 12,8 μs. سيؤدي هذا التحسين إلى زيادة كفاءة وموثوقية نقل البيانات، خاصة في شبكات WLAN "الخارجية".

المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟

تمديد المدى

تمت إضافة قيم جديدة لفترات الحماية بين الإطارات، والتي يمكن الآن أن تساوي 1,6 ميكروثانية و3,2 ميكروثانية لشبكة WLAN "الخارجية"، أما بالنسبة إلى "الداخلي" فيُترك الفاصل الزمني عند 0,8 ميكروثانية. تنسيق حزمة جديد مع مقدمة أكثر موثوقية (طويلة). سيسمح لك كل ما سبق بالحصول على زيادة تصل إلى 4 أضعاف في سرعة الاتصال على حافة الشبكة.

المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟

OFDMA DL/UL (الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد)

أحد التغييرات الرئيسية هو إدخال OFDMA بدلاً من OFDM. تُستخدم تقنية OFDMA في شبكات LTE وقد أثبتت فعاليتها العالية. الفرق هو أنه عند الإرسال في OFDM، تكون قناة التردد بأكملها مشغولة وحتى انتهاء الإرسال، لا يمكن للعميل التالي شغل مورد التردد. في OFDMA، يتم حل هذه المشكلة عن طريق تقسيم القناة إلى قنوات فرعية ذات عروض مختلفة، ما يسمى RU (وحدات الموارد). من الناحية العملية، سيعني هذا أنه يمكن تقسيم 256 موجة حاملة فرعية لقناة 20 ميجا هرتز إلى وحدات RU مكونة من 26 موجة حاملة فرعية. يمكن تعيين كل RU لنظام تشفير MCS خاص بها، بالإضافة إلى طاقة الإرسال.
بشكل عام، سيؤدي هذا إلى زيادة كبيرة في سعة الشبكة بشكل عام، بالإضافة إلى الإنتاجية لكل عميل على حدة.

المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟
المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟

1024 ق

تمت إضافة MCS (مجموعات التعديل والترميز) الجديدة 10 و11 لتعديل 1024-QAM. وهذا يعني أن حرفًا واحدًا في هذا المخطط سيحمل 10 بتات من المعلومات، وهذه زيادة بنسبة 25% مقارنة بـ 8 بت في 256-QAM.

المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟

TWT (وقت الاستيقاظ المستهدف) - "جدولة موارد الوصلة الصاعدة"

آلية توفير الطاقة أثبتت نفسها في معيار 802.11ah وتم تعديلها الآن إلى 802.11ax. يسمح TWT لنقاط الوصول بإخبار العملاء متى يدخلون في وضع توفير الطاقة ويوفر جدولًا زمنيًا لموعد الاستيقاظ لتلقي المعلومات أو إرسالها. هذه فترات زمنية قصيرة جدًا، لكن القدرة على النوم لفترات قصيرة ستحدث فرقًا كبيرًا في عمر البطارية. سيؤدي تقليل "التنافس" والاصطدامات بين العملاء إلى زيادة الوقت المستغرق في وضع توفير الطاقة. اعتمادًا على نوع حركة المرور، يمكن أن تتراوح التحسينات في استهلاك الطاقة من 65% إلى 95% (وفقًا لاختبارات Broadcom). بالنسبة لأجهزة إنترنت الأشياء، يعد دعم TWT أمرًا بالغ الأهمية.

المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟

لون BSS – إعادة الاستخدام المكاني

لزيادة قدرة شبكة WLAN عالية الكثافة، من الضروري زيادة تكرار إعادة استخدام موارد القناة. ومن أجل الحد من تأثير محطات BSS المجاورة العاملة على نفس القناة، يُقترح تمييزها بـ "بتة ملونة". سيسمح لك هذا بضبط حساسية CCA (تقييم القناة الواضحة) وقوة جهاز الإرسال ديناميكيًا. ستزداد سعة الشبكة بسبب ضغط خطة القناة، بينما سيكون للتداخل الحالي تأثير أقل على اختيار MCS.

المعيار الجديد 802.11ax (شبكة WLAN عالية الكفاءة)، ما الجديد فيه ومتى يمكن أن نتوقعه؟

بسبب التحديث القادم لمعايير السلامة ل WPA3، لن يتمكن الجميع من حل المشكلات الأمنية من خلال تحديث بسيط للبرنامج، لذلك ستقدم شركة Extreme Networks نقاط وصول مع دعم الأجهزة لـ 2018ax وWPA802.11 في الربع الأخير من عام 3.

المزيد عن 802.11ax.

المصدر: www.habr.com

إضافة تعليق