{"id":81375,"date":"2020-05-13T01:42:22","date_gmt":"2020-05-12T23:42:22","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/chto-nas-zhdet-v-wi-fi-7-ieee-802-11be"},"modified":"2020-05-13T01:42:22","modified_gmt":"2020-05-12T23:42:22","slug":"chto-nas-zhdet-v-wi-fi-7-ieee-802-11be","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/chto-nas-zhdet-v-wi-fi-7-ieee-802-11be","title":{"rendered":"Was erwartet uns in Wi-Fi 7, IEEE 802.11be?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

K\u00fcrzlich wurden Ger\u00e4te, die die Technologie Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) unterst\u00fctzen, auf den Markt gebracht, \u00fcber die viel gesprochen wird. Doch nur wenige wissen, dass bereits jetzt an der n\u00e4chsten Generation der Wi-Fi-Technologie \u2014 Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be) \u2014 gearbeitet wird. In diesem Artikel erfahren Sie, was Wi-Fi 7 beinhalten wird.<\/p>\n

\"Was
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Hintergrund<\/h2>\n

\nIm September 2020 feiern wir das 30-j\u00e4hrige Bestehen des Projekts IEEE 802.11, das einen erheblichen Einfluss auf unser Leben hatte. Derzeit ist die Wi-Fi-Technologie, die durch die IEEE 802.11 Standardfamilie definiert wird, die beliebteste drahtlose Technologie f\u00fcr den Internetzugang: Wi-Fi \u00fcbertr\u00e4gt mehr als die H\u00e4lfte des Benutzertraffics. W\u00e4hrend Mobilfunktechnologien alle zehn Jahre ein Rebranding durchlaufen, beispielsweise durch die Umbenennung von 4G in 5G, geschieht die Erh\u00f6hung der Daten\u00fcbertragungsraten und die Einf\u00fchrung neuer Dienste und Funktionen f\u00fcr Wi-Fi nahezu unbemerkt. Nur wenige Kunden k\u00fcmmern sich um die Buchstaben \u201en\u201c, \u201eac\u201c oder \u201eax\u201c, die auf den Ger\u00e4ten unter \u201e802.11\u201c stehen. Aber das bedeutet nicht, dass sich Wi-Fi nicht weiterentwickelt.<\/p>\n

Ein Beweis f\u00fcr die Entwicklung von Wi-Fi ist der drastische Anstieg der nominalen \u00dcbertragungsgeschwindigkeiten: von 2 Mbit\/s in der Version von 1997 bis fast 10 Gbit\/s im neuesten Standard 802.11ax, auch bekannt als Wi-Fi 6. Modernes Wi-Fi erreicht diese Leistungssteigerung durch schnellere Signal-Codierungs-Techniken, breitere Kan\u00e4le und den Einsatz neuer Technologien. MIMO<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Neben dem Hauptfokus auf Hochgeschwindigkeits-WLAN umfasst die Evolution von Wi-Fi mehrere Nischenprojekte. Beispielsweise ist Wi-Fi HaLow (802.11ah) ein Versuch, Wi-Fi auf den Markt f\u00fcr das kabellose Internet der Dinge zu bringen. Wi-Fi im Millimeterbereich (802.11ad\/ay) unterst\u00fctzt nominale \u00dcbertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 275 Gbit\/s, allerdings \u00fcber sehr kurze Distanzen.<\/p>\n

Neue Anwendungen und Dienstleistungen im Zusammenhang mit hochaufl\u00f6senden Videostreams, virtueller und erweiterter Realit\u00e4t, Gaming, Remote-Arbeitspl\u00e4tzen und Cloud-Computing sowie die Notwendigkeit, eine gro\u00dfe Anzahl von Benutzern mit intensivem Traffic in Drahtlosnetzwerken zu unterst\u00fctzen, erfordern hohe Leistung.<\/p>\n

Ziele von Wi-Fi 7<\/h2>\n

\nIm Mai 2019 begann die Arbeitsgruppe 802.11 des Standardisierungsausschusses f\u00fcr lokale und st\u00e4dtische Netzwerke mit der Entwicklung einer neuen Erweiterung des Wi-Fi-Standards, die die nominelle Bandbreite auf \u00fcber 40 Gbit\/s erh\u00f6hen wird.<\/b> in einem typischen Frequenzband f\u00fcr Wi-Fi bis 7 GHz. W\u00e4hrend viele Dokumente von einer \"maximalen Bandbreite von mindestens 30 Gbit\/s\" sprechen, wird das neue physikalische Protokoll eine nominelle Geschwindigkeit von \u00fcber 40 Gbit\/s gew\u00e4hrleisten. <\/p>\n

Ein weiteres wichtiges Entwicklungsmotiv f\u00fcr Wi-Fi 7 ist die Unterst\u00fctzung von Echtzeitanwendungen.<\/b> (Spiele, virtuelle und erweiterte Realit\u00e4t, Robotiksteuerung). Auff\u00e4llig ist, dass Wi-Fi speziell f\u00fcr Audio- und Video\u00fcbertragungen optimiert ist. Lange Zeit galt es als unm\u00f6glich, bei Wi-Fi-Netzwerken eine Garantie f\u00fcr niedrige Latenzen (im Bereich von Millisekunden) zu gew\u00e4hrleisten, ein Konzept, das als Time-Sensitive Networking bekannt ist. Im November 2017 haben unser Team vom IPPI RAN und der Nationalen Forschungsuniversit\u00e4t Higher School of Economics (bitte sehen Sie dies nicht als Werbung) ein entsprechendes Vorschlag in der IEEE 802.11 Gruppe pr\u00e4sentiert. Dieser Vorschlag stie\u00df auf gro\u00dfes Interesse, und im Juli 2018 wurde eine spezielle Untergruppe zur weiteren Untersuchung dieser Frage ins Leben gerufen. Da sowohl hohe nominale Daten\u00fcbertragungsraten als auch eine Erweiterung der Funktionalit\u00e4t der Datenverbindung ben\u00f6tigt werden, hat die Arbeitsgruppe 802.11 beschlossen, Methoden zur Unterst\u00fctzung von Echtzeitanwendungen im Rahmen von Wi-Fi 7 zu entwickeln.<\/p>\n

Eine zentrale Frage im Zusammenhang mit Wi-Fi 7 ist die Koexistenz mit Mobilfunktechnologien (4G\/5G), die von der 3GPP entwickelt werden und im gleichen unlizenzierten Frequenzbereich arbeiten. Dabei geht es um LTE-LAA\/NR-U. Um die Herausforderungen der Koexistenz von Wi-Fi und Mobilfunknetzen zu untersuchen, hat IEEE 802.11 das Coexisting Standing Committee (Coex SC) ins Leben gerufen. Trotz zahlreicher Treffen und sogar eines gemeinsamen Seminars der Teilnehmer von 3GPP und IEEE 802.11 im Juli 2019 in Wien sind technische L\u00f6sungen noch nicht genehmigt worden. Eine m\u00f6gliche Erkl\u00e4rung f\u00fcr diese fruchtlosen Bem\u00fchungen k\u00f6nnte sein, dass sowohl IEEE 802 als auch 3GPP nicht bereit sind, ihre eigenen Technologien zu \u00e4ndern, um sie an die jeweils andere anzupassen. Daher, ist derzeit unklar, ob die Diskussionen im Rahmen des Coex SC Einfluss auf den Standard Wi-Fi 7 haben werden.<\/b>.<\/p>\n

Der Entwicklungsprozess<\/h2>\n

\nObwohl der Entwicklungsprozess von Wi-Fi 7 noch in den Anf\u00e4ngen steckt, wurden bisher etwa 500 Vorschl\u00e4ge f\u00fcr neue Funktionen f\u00fcr das zuk\u00fcnftige Wi-Fi 7, auch bekannt als IEEE 802.11be, eingebracht. Die meisten Ideen werden derzeit in der Untergruppe be diskutiert, und es wurde noch keine Entscheidung getroffen. Andere Ideen wurden k\u00fcrzlich genehmigt. Nachfolgend wird deutlich angegeben, welche Vorschl\u00e4ge genehmigt sind und welche sich nur in der Diskussion befinden.<\/p>\n

\"Was
\n
\nUrspr\u00fcnglich war geplant, die Entwicklung der grundlegenden neuen Mechanismen bis M\u00e4rz 2021 abzuschlie\u00dfen. Die endg\u00fcltige Version des Standards wird Anfang 2024 erwartet. Im Januar 2020 \u00e4u\u00dferte die Untergruppe 11be Bedenken, ob die Entwicklung im Zeitplan bleiben w\u00fcrde, angesichts des derzeitigen Arbeitstempos. Um den Entwicklungsprozess des Standards zu beschleunigen, einigte sich die Untergruppe darauf, eine kleine Anzahl von hochpriorisierten Funktionen auszuw\u00e4hlen, die bis 2021 (Release 1) ver\u00f6ffentlicht werden k\u00f6nnen, w\u00e4hrend die anderen f\u00fcr Release 2 reserviert bleiben. Die hochpriorisierten Funktionen sollen einen grundlegenden Leistungszuwachs bieten und umfassen Unterst\u00fctzung f\u00fcr 320 MHz, 4K-QAM, offensichtliche Verbesserungen von OFDMA aus Wi-Fi 6 und MU-MIMO mit 16 Streams. <\/p>\n

Wegen des Coronavirus trifft sich die Gruppe derzeit nicht pers\u00f6nlich, f\u00fchrt jedoch regelm\u00e4\u00dfig Telefonkonferenzen durch. Dadurch hat sich die Entwicklung zwar etwas verlangsamt, aber sie wurde nicht gestoppt. <\/p>\n

Technologiedetails<\/h2>\n

\nLassen Sie uns die wichtigsten Neuerungen von Wi-Fi 7 betrachten.<\/p>\n

    \n
  1. Das neue physische Schichtprotokoll ist eine Weiterentwicklung des Wi-Fi 6-Protokolls mit einer Verdopplung der Bandbreite auf 320 MHz und einer Verdopplung der Anzahl der r\u00e4umlichen MU-MIMO-Streams, was die nominelle Bandbreite um 2\u00d72 = 4-fach erh\u00f6ht. Wi-Fi 7 beginnt au\u00dferdem mit der Verwendung der Modulation<\/b>, was die nominale Bandbreite um 2×2 = 4-fach erh\u00f6ht. Wi-Fi 7 beginnt ebenfalls, die Modulation zu verwenden. was zus\u00e4tzliche 20 % zur nominellen Bandbreite beitr\u00e4gt. Somit wird Wi-Fi 7 eine nominelle Daten\u00fcbertragungsrate von 2x2x1,2 = 4,8-fach h\u00f6her im Vergleich zu Wi-Fi 6 bieten: Die maximale nominelle Bandbreite von Wi-Fi 7 betr\u00e4gt 9,6 Gbit\/s \u00d7 4,8 = 46 Gbit\/s. Au\u00dferdem wird es eine revolution\u00e4re \u00c4nderung im physikalischen Schichtprotokoll geben, die die Kompatibilit\u00e4t mit zuk\u00fcnftigen Versionen von Wi-Fi gew\u00e4hrleistet, aber f\u00fcr die Benutzer unbemerkt bleiben wird.<\/b>, was 20 % zur nominalen Bandbreite hinzuf\u00fcgt. Somit bietet Wi-Fi 7 eine nominale Datenrate von 2x2x1,2 = 4,8-mal h\u00f6her im Vergleich zu Wi-Fi 6: die maximale nominale Bandbreite von Wi-Fi 7 betr\u00e4gt 9,6 Gbit\/s x 4,8 = 46 Gbit\/s. Zudem wird es eine revolution\u00e4re \u00c4nderung im physikalischen Protokoll geben, die die Kompatibilit\u00e4t mit zuk\u00fcnftigen Versionen von Wi-Fi sicherstellt, jedoch f\u00fcr die Benutzer unauff\u00e4llig bleibt. <\/li>\n
  2. \u00c4nderung der Zugangsart zum Kanal zur Unterst\u00fctzung von Echtzeitanwendungen<\/b> wird unter Ber\u00fccksichtigung der Erfahrungen von IEEE 802 TSN f\u00fcr drahtgebundene Netzwerke durchgef\u00fchrt. Fortlaufende Diskussionen im Standardisierungsausschuss betreffen das Verfahren der zuf\u00e4lligen Verz\u00f6gerung beim Zugriff auf den Kanal, die Servicekategorien f\u00fcr den Datenverkehr und entsprechend separate Warteschlangen f\u00fcr Echtzeitverkehr sowie die Paketdienstleistungsrichtlinien.<\/li>\n
  3. Einf\u00fchrung in Wi-Fi 6 (802.11ax) OFDMA <\/b>\u2013 ein zeit- und frequenzgesteuertes Zugriffsverfahren auf den Kanal (\u00e4hnlich dem, was in 4G- und 5G-Netzen verwendet wird) \u2013 bietet neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr eine optimale Ressourcenzuteilung. Allerdings ist OFDMA in 11ax nicht ausreichend flexibel. Erstens erm\u00f6glicht es dem Zugangspunkt, einem Clientger\u00e4t nur einen Ressourcenblock von vordefinierter Gr\u00f6\u00dfe zuzuweisen. Zweitens unterst\u00fctzt es keine direkte \u00dcbertragung zwischen Clientstationen. Beide Nachteile verringern die spektrale Effizienz. Dar\u00fcber hinaus verschlechtert die mangelnde Flexibilit\u00e4t des von Wi-Fi 6 geerbten OFDMA die Leistung in dichten Netzwerken und erh\u00f6ht die Latenz, was f\u00fcr Echtzeitanwendungen kritisch ist. 11be wird diese Probleme des OFDMA l\u00f6sen.<\/li>\n
  4. Eine der genehmigten revolution\u00e4ren \u00c4nderungen bei Wi-Fi 7 ist die integrierte Unterst\u00fctzung f\u00fcr die gleichzeitige Nutzung mehrerer paralleler Verbindungen auf unterschiedlichen Frequenzen<\/b>, die sowohl f\u00fcr extrem hohe Daten\u00fcbertragungsraten als auch f\u00fcr \u00e4u\u00dferst geringe Latenzzeiten von Vorteil ist. W\u00e4hrend moderne Chips\u00e4tze bereits in der Lage sind, mehrere Verbindungen gleichzeitig zu nutzen, beispielsweise im 2,4- und 5-GHz-Bereich, sind diese Verbindungen unabh\u00e4ngig, was die Effizienz solcher Operationen einschr\u00e4nkt. Bei 11be wird ein Synchronisierungsniveau zwischen den Kan\u00e4len erreicht, das eine effektive Nutzung der Kanalressourcen erm\u00f6glicht und erhebliche \u00c4nderungen in den Protokollzugangsregeln nach sich ziehen wird.<\/li>\n
  5. Die Verwendung sehr breiter Kan\u00e4le und einer gro\u00dfen Anzahl r\u00e4umlicher Str\u00f6me f\u00fchrt zu einer Herausforderung mit hohen Overheadkosten, die durch den Vorgang der Kanalsituationsermittlung entstehen, der f\u00fcr MIMO und OFDMA erforderlich ist. Diese Overheadkosten heben den gesamten Vorteil der erh\u00f6hten nominalen Daten\u00fcbertragungsraten wieder auf. Es wird erwartet, dass der Prozess der Kanalsituationsermittlung \u00fcberarbeitet wird<\/b>.<\/li>\n
  6. Im Kontext von Wi-Fi 7 wird im Standardisierungsausschuss die Verwendung bestimmter \u201efortschrittlicher\u201c Daten\u00fcbertragungsmethoden diskutiert. Theoretisch verbessern diese Methoden die spektrale Effizienz bei Wiederholungsversuchen sowie bei gleichzeitigen \u00dcbertragungen in dieselbe oder entgegengesetzte Richtungen. Es geht um Hybrid Automatic Repeat reQuest (HARQ), das derzeit in Mobilfunknetzen verwendet wird, um den Full-Duplex-Modus und um Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA). Diese Methoden sind theoretisch gut erforscht, aber es ist noch unklar, ob der Leistungszuwachs, den sie bieten, den Aufwand f\u00fcr ihre Implementierung rechtfertigt. \n