Lastatempe, aparatoj subtenantaj Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) teknologion, pri kiu oni multe parolas, eniris la merkaton. Sed malmultaj homoj scias, ke la evoluo de nova generacio de Wi-Fi-teknologio jam estas survoja - Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be). Eksciu kiel estos Wi-Fi 7 en ĉi tiu artikolo.
antaŭhistorio
En septembro 2020, ni festos la 30-an datrevenon de la projekto IEEE 802.11, kiu signife influis niajn vivojn. Nuntempe, Wi-Fi teknologio, difinita de la IEEE 802.11 familio de normoj, estas la plej populara sendrata teknologio uzita por konekti al la Interreto, kun Wi-Fi portas pli ol duonon de uzanttrafiko. Dum ĉela teknologio remarkas sin ĉiun jardekon, kiel ekzemple anstataŭigi la nomon 4G per 5G, por uzantoj de Wi-Fi, plibonigoj en datumrapideco, same kiel la enkonduko de novaj servoj kaj novaj funkcioj, okazas preskaŭ nerimarkite. Malmultaj klientoj zorgas pri la literoj "n", "ac" aŭ "hakilo", kiuj sekvas "802.11" sur ekipaĵskatoloj. Sed tio ne signifas, ke Wi-Fi ne evoluas.
Unu pruvo de la evoluo de Wi-Fi estas la rimarkinda pliiĝo de taksitaj datumrapidoj: de 2 Mbps en la versio de 1997 ĝis preskaŭ 10 Gbps en la plej nova 802.11ax normo, ankaŭ konata kiel Wi-Fi 6. Moderna Wi-Fi atingas tian. rendimentogajnoj pro pli rapida signalo kaj koddezajnoj, pli larĝaj kanaloj kaj la uzo de teknologio .
Aldone al la ĉefa fluo de altrapidaj sendrataj lokaj retoj, la evoluo de Wi-Fi inkluzivas plurajn niĉajn projektojn. Ekzemple, Wi-Fi HaLow (802.11ah) estis provo alporti Wi-Fi al la sendrata Interreto de Aĵoj-merkato. Milimetra ondo Wi-Fi (802.11ad/ay) subtenas nominalajn datumkursojn de ĝis 275 Gbps, kvankam sur tre mallongaj distancoj.
Novaj aplikoj kaj servoj rilataj al altdifina videofluado, virtuala kaj pliigita realeco, videoludado, fora oficejo kaj nuba komputado, same kiel la bezono subteni multajn uzantojn kun intensa trafiko en sendrataj retoj, postulas altan rendimenton.
Wi-Fi 7 goloj
En majo 2019, la subgrupo BE (TGbe) de la Laborgrupo 802.11 de la Komitato pri Normoj pri Loka kaj Metropola Area Reto komencis labori pri nova aldono al la Wi-Fi-normo, kiu pliiĝos. nominala trairo ĝis pli ol 40 Gbit/s en unu frekvenca kanalo de la "tipa" Wi-Fi gamo <= 7 GHz. Kvankam multaj dokumentoj listigas "maksimuman trafluon de almenaŭ 30 Gbps", la nova fizika tavola protokolo provizos nominalajn rapidecojn pli ol 40 Gbps.
Alia grava evoluodirekto por Wi-Fi 7 estas subteno por realtempaj aplikoj (ludoj, virtuala kaj pliigita realeco, robotkontrolo). Estas rimarkinde, ke kvankam Wi-Fi pritraktas audio- kaj videotrafikon en speciala maniero, oni longe kredis, ke provizi normnivelan garantiitan malaltan latentecon (milisekundojn), ankaŭ konatan kiel Time-Sensitive Networking, en Wi-Fi-retoj estas fundamente. neebla. En novembro 2017, nia teamo de la IITP RAS kaj la National Research University Higher School of Economics (ne prenu ĝin por PR) faris respondan proponon en la IEEE 802.11 grupo. La propono generis multe da intereso kaj speciala subgrupo estis lanĉita en julio 2018 por studi la aferon plu. Ĉar subteni realtempajn aplikojn postulas kaj altajn nominalajn datumkursojn kaj plibonigitan lig-tavolan funkciecon, la 802.11 Laborgrupo decidis evoluigi metodojn por subteni realtempajn aplikojn ene de Wi-Fi 7.
Grava problemo kun Wi-Fi 7 estas ĝia kunekzistado kun ĉelaj retaj teknologioj (4G/5G) evoluantaj de 3GPP kaj funkcianta en la samaj senlicencaj frekvencbendoj. Ni parolas pri LTE-LAA/NR-U. Por studi la problemojn asociitajn kun la kunekzistado de Wi-Fi kaj ĉelaj retoj, IEEE 802.11 lanĉis la Kunekzistantan Konstantan Komisionon (Coex SC). Malgraŭ multaj renkontiĝoj kaj eĉ komuna laborrenkontiĝo de partoprenantoj de 3GPP kaj IEEE 802.11 en julio 2019 en Vieno, teknikaj solvoj ankoraŭ ne estis aprobitaj. Ebla klarigo por ĉi tiu vaneco estas ke kaj IEEE 802 kaj 3GPP estas malvolontaj ŝanĝi siajn proprajn teknologiojn por konformiĝi al la alia. Tiel, Nuntempe estas neklare ĉu la diskutoj pri Coex SC influos la normon Wi-Fi 7.
Disvolva procezo
Kvankam la disvolva procezo de Wi-Fi 7 estas en siaj tre fruaj stadioj, ĝis nun estis preskaŭ 500 proponoj por novaj funkcioj por la venonta Wi-Fi 7, ankaŭ konata kiel IEEE 802.11be. Plej multaj ideoj estas nur diskutataj en la be subgrupo kaj decido pri ili ankoraŭ ne estas farita. Aliaj ideoj estas lastatempe aprobitaj. Sube estos klare indikitaj, kiuj proponoj estas aprobitaj kaj kiuj estas nur diskutataj.
Estis origine planite ke la evoluo de la ĉefaj novaj mekanismoj estus kompletigita antaŭ marto 2021. La fina versio de la normo estas atendita antaŭ frua 2024. En januaro 2020, 11be esprimis zorgojn pri ĉu evoluo restos laŭhoraro laŭ la nuna ritmo de laboro. Por akceli la norman disvolvan procezon, la subgrupo konsentis elekti malgrandan aron da altprioritataj funkcioj, kiuj povus esti liberigitaj antaŭ 2021 (Eldono 1), kaj lasi la reston ĉe Eldono 2. Altprioritaj funkcioj devus provizi la ĉefajn rendimentajn gajnojn. kaj inkluzivas subtenon por 320 MHz, 4K- QAM, evidentajn plibonigojn al OFDMA de Wi-Fi 6, MU-MIMO kun 16 fluoj.
Pro la koronavirus, la grupo nuntempe ne kunvenas persone, sed regule okazigas telekonferencojn. Tiel, evoluo iom malrapidiĝis, sed ne ĉesis.
Teknologiaj detaloj
Ni rigardu la ĉefajn novigojn de Wi-Fi 7.
- La nova fizika tavola protokolo estas evoluo de la protokolo Wi-Fi 6 kun duobla pliiĝo bendolarĝo ĝis 320 MHz, duobligi la nombron da spacaj MU-MIMO-riveretoj, kiu pliigas la nominalan trairon je 2×2 = 4 fojojn. Wi-Fi 7 ankaŭ komencas uzi moduladon 4K-QAM, kiu aldonas pliajn 20% al la nominala trairo. Tial, Wi-Fi 7 provizos 2x2x1,2 = 4,8 fojojn la taksitan datumrapidecon de Wi-Fi 6: la maksimuma taksita trairo de Wi-Fi 7 estas 9,6 Gbps x 4,8 = 46 Gbit/s. Krome, estos revolucia ŝanĝo en la fizika tavola protokolo por certigi kongruon kun estontaj versioj de Wi-Fi, sed ĝi restos nevidebla por uzantoj.
- Ŝanĝi la kanalan alirmetodon por realtempa aplika subteno estos efektivigita konsiderante la sperton de IEEE 802 TSN por kablaj retoj. Daŭrantaj diskutoj en la normkomisiono rilatas al la hazarda backoff proceduro por kanalaliro, trafikservokategorioj kaj tial apartaj atendovicoj por realtempa trafiko, kaj pakaĵetservopolitikoj.
- Enkondukite en Wi-Fi 6 (802.11ax) OFDMA - temp- kaj frekvenc-divida kanala alirmetodo (simila al tiu uzita en 4G kaj 5G retoj) - disponigas novajn ŝancojn por optimuma resursa asigno. Tamen, en 11ax, OFDMA ne estas sufiĉe fleksebla. Unue, ĝi permesas al la alirpunkto asigni nur unu rimedblokon de antaŭfiksita grandeco al la klienta aparato. Due, ĝi ne subtenas rektan dissendon inter klientstacioj. Ambaŭ malavantaĝoj reduktas spektran efikecon. Aldone, la manko de fleksebleco de heredaĵo Wi-Fi 6 OFDMA degradas rendimenton en densaj retoj kaj pliigas latencian, kio estas kritika por realtempaj aplikoj. 11be solvos ĉi tiujn OFDMA-problemojn.
- Unu el la konfirmitaj revoluciaj ŝanĝoj de Wi-Fi 7 estas denaska subteno samtempa uzo de pluraj paralelaj ligoj je malsamaj frekvencoj, kiu estas tre utila por kaj grandegaj datumkurzoj kaj ekstreme malalta latencia. Kvankam modernaj pecetoj jam povas uzi plurajn konektojn samtempe, ekzemple en la 2.4 kaj 5 GHz-bendoj, ĉi tiuj konektoj estas sendependaj, kio limigas la efikecon de tia operacio. En 11be, nivelo de sinkronigado inter kanaloj estos trovita kiu permesas efikan uzon de kanalresursoj kaj kunportos signifajn ŝanĝojn en la reguloj de la kanalalira protokolo.
- La uzo de tre larĝaj kanaloj kaj granda nombro da spacaj riveretoj kondukas al la problemo de alta supra kosto asociita kun la kanalŝtata taksadproceduro necesa por MIMO kaj OFDMA. Ĉi tiu supra kosto nuligas ajnajn gajnojn de pliiĝantaj nominalaj datumtarifoj. Tion atendis la procedo pri taksado de la kanala kondiĉo estos reviziita.
- En la kunteksto de Wi-Fi 7, la normkomisiono diskutas la uzon de iuj "altnivelaj" datumtransigo metodoj. En teorio, tiuj metodoj plibonigas spektran efikecon en la kazo de ripetaj dissendoprovoj, same kiel samtempajn dissendojn en la sama aŭ kontraŭ indikoj. Tiuj inkludas hibridan aŭtomatan ripetan peton (HARQ), nuntempe uzatan en ĉelaj retoj, plendupleksa reĝimo, kaj ne-orta multobla aliro (NOMA). Ĉi tiuj teknikoj estis bone studitaj en la literaturo en teorio, sed ankoraŭ ne estas klare ĉu la produktivecgajnoj kiujn ili provizas valoros la penon efektivigi ilin.
- Uzo HARQ komplikita de la sekva problemo. En Wifi, pakaĵoj estas kungluitaj por redukti superkoston. En aktualaj versioj de Wi-Fi, la livero de ĉiu pako ene de la gluita estas konfirmita kaj, se konfirmo ne venas, la dissendo de la pako estas ripetita per kanalaj protokolaj metodoj. HARQ movas reprovojn de la datenligo al la fizika tavolo, kie ekzistas ne pli da pakaĵetoj, sed nur kodvortoj, kaj la limoj de la kodvortoj ne koincidas kun la limoj de la pakaĵetoj. Ĉi tiu malsinkronigo malfaciligas la efektivigon de HARQ en Wifi.
- Koncerne al Plen-dupleksa, tiam nuntempe nek en ĉelaj retoj nek en Wifi-retoj eblas samtempe transdoni datumojn en la sama frekvenca kanalo al kaj de la alirpunkto (bazstacio). De teknika vidpunkto, tio estas pro la granda diferenco en la potenco de la elsendita kaj ricevita signalo. Kvankam ekzistas prototipoj, kiuj kombinas ciferecan kaj analogan subtraho de la elsendita signalo de la ricevita signalo, kapablaj ricevi Wi-Fi-signalon dum ĝia dissendo, la gajno, kiun ili povas provizi praktike, povas esti nekonsiderinda pro la fakto, ke en iu ajn momento. la laŭflua ne egalas al la supreniranta (averaĝe "en la hospitalo" la descenda estas signife pli granda). Krome, tia dudirekta transdono signife malfaciligos la protokolon.
- Dum elsendado de multoblaj fluoj uzante MIMO postulas multoblajn antenojn por la sendinto kaj ricevanto, kun ne-orta aliro la alirpunkto povas samtempe elsendi datenojn al du ricevantoj de ununura anteno. Diversaj ne-ortaj aliropcioj estas inkluzivitaj en la plej novaj 5G-specifoj. Prototipo NOMA Wi-Fi unue estis kreita en 2018 ĉe la IITP RAS (denove, ne konsideru ĝin PR). Ĝi montris 30-40% pliiĝon de rendimento. La avantaĝo de la evoluinta teknologio estas ĝia malantaŭa kongruo: unu el la du ricevantoj povas esti malmoderna aparato, kiu ne subtenas Wi-Fi 7. Ĝenerale, la problemo de malantaŭa kongruo estas tre grava, ĉar aparatoj de malsamaj generacioj povas samtempe funkcii. en reto Wifi. Nuntempe, pluraj teamoj tra la mondo analizas la efikecon de la kombinita uzo de NOMA kaj MU-MIMO, kies rezultoj determinos la estontan sorton de la aliro. Ni ankaŭ daŭre laboras pri la prototipo: ĝia venonta versio estos prezentita ĉe la IEEE INFOCOM-konferenco en julio 2020.
- Fine, alia grava novigo, sed kun neklara sorto, estas kunordigita funkciado de alirpunktoj. Kvankam multaj vendistoj havas siajn proprajn alcentrigitajn regilojn por entreprenaj Wifi-retoj, la kapabloj de tiaj regiloj ĝenerale estis limigitaj al longperspektiva parametra agordo kaj kanalelekto. La normkomisiono diskutas pli proksiman kunlaboron inter najbaraj alirpunktoj, kiu inkludas kunordigitan dissendan planadon, trabformadon, kaj eĉ distribuitajn MIMO-sistemojn. Kelkaj el la aliroj sub konsidero uzas sinsekvan interfernuligon (proksimume la sama kiel en NOMA). Kvankam aliroj por 11be-kunordigo ankoraŭ ne estis evoluigitaj, ne estas dubo, ke la normo permesos alirpunktojn de malsamaj produktantoj kunordigi dissendajn horarojn inter si por redukti reciprokan interferon. Aliaj, pli kompleksaj aliroj (kiel ekzemple distribuita MU-MIMO) estos pli malfacile efektivigi en la normon, kvankam kelkaj membroj de la grupo estas celkonsciaj fari tion ene de Release 2. Sendepende de la rezulto, la sorto de alirpunktokunordigmetodoj estas neklara. Eĉ se inkluzivitaj en la normo, ili eble ne atingas la merkaton. Simile okazis antaŭe, kiam oni provis ordoni al Wi-Fi-dissendoj uzante solvojn kiel HCCA (11e) kaj HCCA TXOP Negotiation (11be).
Resume, ŝajnas, ke la plej multaj el la proponoj asociitaj kun la unuaj kvin grupoj fariĝos parto de Wi-Fi 7, dum la proponoj asociitaj kun la lastaj du grupoj postulas signifan kroman esploradon por pruvi ilian efikecon.
Pli teknikaj detaloj
Teknikaj detaloj pri Wi-Fi 7 legeblas (en la angla)
fonto: www.habr.com