Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?

Pracovní skupina začala pracovat na standardu již v roce 2014 a nyní pracuje na návrhu 3.0. Což se poněkud liší od předchozích generací standardů 802.11, protože tam byla veškerá práce provedena ve dvou návrzích. Děje se tak v důsledku poměrně velkého počtu plánovaných komplexních změn, které proto vyžadují podrobnější a komplexnější testování kompatibility. Prvotním úkolem týmu bylo zlepšit spektrální účinnost, aby se zvýšila kapacita WLAN s vysokou hustotou účastnických stanic a přístupových bodů. Hlavními hybateli vývoje standardu byly: nárůst počtu mobilních předplatitelů, živé vysílání na sociálních sítích (důraz na upload traffic) a samozřejmě IoT.

Schematicky vypadají inovace takto:

Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?

MIMO 8x8, více prostorových streamů

K dispozici bude podpora pro MIMO 8x8, až 8SS (Spatial Streams). Standard 802.11ac také teoreticky popisoval podporu pro 8 SS, ale v praxi byly přístupové body 802.11ac „wave 2“ omezeny na podporu 4 prostorových toků. V souladu s tím budou přístupové body podporující MIMO 8x8 schopny současně obsluhovat až 8 klientů 1x1, čtyři klienty 2x2 atd.

Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?

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

Současná podpora pro víceuživatelský režim pro kanály stahování i nahrávání. Možnost současného konkurenčního přístupu k nahrávacímu kanálu, seskupení datových a kontrolních rámců výrazně sníží „režii“, což povede ke zvýšení propustnosti a zkrácení doby odezvy.

Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?

Dlouhý symbol OFDM

OFDM funguje ve standardech 802.11a/g/n/ac ~20 let bez jakýchkoli změn. Podle standardu kanál o šířce 20MGz obsahuje 64 subnosných od sebe vzdálených s intervalem 312,5 kHz (20MHz/64). Protože polovodičový průmysl během této doby tolik pokročil, 802.11x nabízí čtyřnásobný nárůst subnosných na 4, s intervalem mezi subnosnými 256 kHz. Délka (čas) symbolu OFDM je nepřímo úměrná frekvenci a podle toho se také zvýší 78,125krát z 4 μs na 3,2 μs. Toto vylepšení zvýší efektivitu a spolehlivost přenosu dat, zejména ve „venkovních“ WLAN.

Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?

Rozšířený rozsah

Byly přidány nové hodnoty pro intervaly ochrany mezi snímky, které se nyní mohou rovnat 1,6 µs a 3,2 µs pro „venkovní“ WLAN; pro „vnitřní“ je interval ponechán na 0,8 µs. Nový formát paketů se spolehlivější (dlouhou) preambulí. Vše výše uvedené vám umožní získat až 4násobné zvýšení rychlosti připojení na hranici sítě.

Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?

OFDMA DL/UL (ortogonální vícenásobný přístup s frekvenčním dělením)

Jednou z hlavních změn je zavedení OFDMA místo OFDM. Technologie OFDMA se používá v sítích LTE a ukázala se jako vysoce efektivní. Rozdíl je v tom, že při vysílání v OFDM je obsazen celý frekvenční kanál a dokud přenos neskončí, další klient nemůže obsadit frekvenční zdroj. V OFDMA je tento problém vyřešen rozdělením kanálu na subkanály různých šířek, tzv. RU (Resource Units). V praxi to bude znamenat, že 256 dílčích nosných 20MHz kanálu lze rozdělit na RU s 26 dílčími nosnými. Každé RU může být přiřazeno vlastní schéma kódování MCS, stejně jako vysílací výkon.
Celkově to přinese výrazné zvýšení celkové kapacity sítě i propustnosti pro každého jednotlivého klienta.

Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?
Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?

1024 QAM

Přidány nové MCS (modulační a kódovací sady) 10 a 11 pro modulaci 1024-QAM. To znamená, že nyní jeden znak v tomto schématu ponese 10 bitů informací, což je 25% nárůst ve srovnání s 8 bity v 256-QAM.

Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?

TWT (Target Wake Time) – „Plánování zdrojů up Link“

Mechanismus úspory energie, který se osvědčil ve standardu 802.11ah a nyní byl adaptován na 802.11ax. TWT umožňuje přístupovým bodům sdělit klientům, kdy mají vstoupit do úsporného režimu, a poskytuje plán, kdy se probudit, aby mohl přijímat nebo vysílat informace. Jsou to velmi krátké časové úseky, ale schopnost spát několik krátkých období bude mít velký vliv na životnost baterie. Snížením „konzistence“ a kolizí mezi klienty se prodlouží čas strávený v úsporném režimu. V závislosti na typu provozu se může zlepšení spotřeby energie pohybovat od 65 % do 95 % (podle testů Broadcom). U zařízení IoT je podpora TWT zásadní.

Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?

BSS Color – Prostorové opětovné použití

Pro zvýšení kapacity sítě WLAN s vysokou hustotou je nutné zvýšit frekvenci opětovného použití prostředků kanálu. Aby se snížil vliv sousedních BSS pracujících na stejném kanálu, navrhuje se je označit „color-bit“. To vám umožní dynamicky upravit citlivost CCA (vyhodnocení čistého kanálu) a výkon vysílače. Kapacita sítě se zvýší díky zhuštění plánu kanálů, zatímco stávající rušení bude mít menší dopad na výběr MCS.

Nový standard 802.11ax (High Efficiency WLAN), co je v něm nového a kdy ho můžeme očekávat?

Vzhledem k chystané aktualizaci bezpečnostních norem k WPA3, ne každý bude schopen vyřešit bezpečnostní problémy pomocí jednoduché aktualizace softwaru, takže Extreme Networks představí ve čtvrtém čtvrtletí roku 2018 přístupové body s hardwarovou podporou 802.11ax a WPA3.

Více o 802.11ax.

Zdroj: www.habr.com

Přidat komentář