Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?

Рабочая група пачала працу над стандартам яшчэ ў 2014 годзе і зараз ідзе праца над draft3.0. Што некалькі адрозніваецца ад папярэдніх пакаленняў стандартаў 802.11, бо там уся праца ўкладвалася ў два драфты. Адбываецца гэта з прычыны дастаткова вялікай колькасці запланаваных комплексных змен, якія адпаведна патрабуюць больш дэталёвага і складанага тэсціравання сумяшчальнасці. Першапачаткова перад групай стаяла задача паляпшэння эфектыўнасці выкарыстання спектра для павышэння прапускной здольнасці WLAN з высокай шчыльнасцю абаненцкіх станцый і кропак доступу. Асноўнымі драйверамі для развіцця стандарту былі: павелічэнні колькасці мабільных абанентаў, live-трансляцыі ў соц.сетках (упор на upload трафік) і вядома ж IoT.

Cхематычна новаўвядзенні выглядаюць наступным чынам:

Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?

MIMO 8×8, more spatial streams

Зьявіцца падтрымка MIMO 8×8, да 8SS (Spatial Streams). Стандарт 802.11ас таксама апісваў падтрымку 8 SS у тэорыі, але на практыцы кропкі доступу 802.11ас "wave 2" абмяжоўваліся падтрымкай 4 прасторавых патокаў. Адпаведна кропкі доступу з падтрымкай MIMO 8х8 змогуць адначасова абслугоўваць да 8 кліентаў 1х1, чатырох кліентаў 2х2 і т.д.

Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?

MU-MIMO DL/UL (Multi-User MIMO Downlink/Uplink)

Адначасовая падтрымка рэжыму multiuser як для download, так і для upload канала. Магчымасць адначасовага канкурэнтнага доступу да upload канала, групоўка як дата, так і кантрольных фрэймаў дазволіць значна паменшыць overhead, што прывядзе да павелічэння прапускной здольнасці і памяншэння часу водгуку.

Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?

Long OFDM symbol

OFDM працуе ў стандартах 802.11a/g/n/ac на працягу ~20 гадоў без якіх-небудзь змен. Згодна са стандартам у канале шырынёй 20MGz размяшчаюцца 64 паднясучыя, адлеглыя адзін ад аднаго з інтэрвалам 312,5 kHz (20MHz/64). Бо за гэты час індустрыя паўправаднікоў прасунулася далёка наперад у 802.11ах прапанавана 4-х кратнае павелічэнне паднясучых да 256, з інтэрвалам паміж паднясучымі 78,125 kHz. Даўжыня OFDM знака (час) гэта велічыня зваротна прапарцыйная частаце, і яна адпаведна таксама павялічыцца ў 4 разу з 3,2 мкс да 12,8 мкс. Дадзенае паляпшэнне падвысіць эфектыўнасць і надзейнасць перадачы дадзеных, асабліва ў "outdoor" WLAN.

Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?

Пашыраны дыяпазон

Дададзены новыя значэнні абароны інтэрвалаў паміж фрэймамі, якія могуць ураўноўвацца зараз 1,6 мкс і 3,2 мкс для «outdoor» WLAN, для «indoor» інтэрвал пакінуты 0,8 мкс. Новы фармат пакетаў з больш надзейнай (доўгай) прэамбулай. Усё вышэй апісанае дазволіць атрымаць да 4-х кратнага павелічэння хуткасці падключэння на мяжы сеткі.

Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?

OFDMA DL/UL (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)

Адным з галоўных змен з'яўляецца ўкараненне OFDMA замест OFDM. Тэхналогія OFDMA выкарыстоўваецца ў сетках LTE і даказала сваю высокую эфектыўнасць. Адрозненне складаецца ў тым, што пры перадачы ў OFDM займаецца ўвесь частотны канал і пакуль не скончыцца перадача наступны кліент не можа заняць частотны рэсурс. У OFDMA гэтая задача вырашаецца тым што канал разбівацца на падканалы рознай шырыні, так званыя RU (Resource Units). На практыцы гэта будзе азначаць што 256 паднясучых 20MHz канала могуць разбівацца на RU па 26 паднясучых. Для кожнага RU можна прызначыць сваю схему кадавання MCS, а таксама магутнасць перадачы.
У цэлым гэта прынясе значнае павелічэнне ёмістасці сеткі ўвогуле, а таксама прапускную здольнасць для кожнага асобнага кліента.

Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?
Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?

1024 QAM

Дададзены новыя MCS (Modulation and Coding Sets) 10 і 11 для мадуляцыі 1024-QAM. Гэта значыць зараз адзін знак у гэтай схеме будзе пераносіць 10 bit іншафрмацыі, і гэта 25% прырост у параўнанні з 8bit у 256-QAM.

Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?

TWT (Target Wake Time) - "Up Link resource scheduling"

Механізм энергазберажэння які зарэкамендаваў сябе ў стандарце 802.11ah і зараз адаптаваны ў 802.11ax. TWT дазваляе кропкам доступу паведамляць кліентам, калі пераходзіць у рэжым энергазберажэння, і дае графік, калі трэба прачнуцца для прыёму або перадачы інфармацыі. Гэта вельмі кароткія перыяды часу, але магчымасць спаць кучу кароткіх перыядаў будзе мець вялікае значэнне для працы батарэі. Памяншэнне "contention" і калізій паміж кліентамі павялічыць час знаходжання ў рэжыме энергазберажэння. У залежнасці ад тыпу трафіку паляпшэнне энергаспажывання могуць складаць ад 65% да 95% (згодна з тэстамі Broadcom). Для прылад IoT падтрымка TWT з'яўляецца вельмі важнай.

Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?

BSS Color - Spatial Reuse

Для павелічэння ёмістасці сеткі высокашчыльных WLAN, трэба павялічыць частату паўторнага выкарыстання канальнага рэсурсу. Для таго каб зменшыць уплыў суседніх BSS якія працуюць на тым жа канале, прапануецца прамаркіраваць іх з дапамогай «color-bit». Гэта дазволіць дынамічна падладжваць адчувальнасць CCA (clear channel assessment) і магутнасць перадатчыка. Ёмістасць сеткі павялічыцца за кошт ушчыльнення канальнага плана, пры гэтым існуючая інтэрферэнцыя будзе аказваць меншы ўплыў на выбар MCS.

Новы стандарт 802.11ах (High Efficiency WLAN), што ж у ім новага і калі яго чакаць?

У сувязі з бліжэйшым абнаўленнем стандартаў бяспекі да WPA3, не ва ўсіх будзе магчымасць вырашыць пытанні бяспекі простым абнаўленнем софту, таму кампанія Extreme Networks ужо ў чацвёртым квартале 2018 гады прадставіць кропкі доступу з апаратнай падтрымкай 802.11ах і WPA3.

Дадаткова пра 802.11ах.

Крыніца: habr.com

Дадаць каментар