🥇 Dè a tha gar feitheamh ann an Wi-Fi 7, IEEE 802.11be?

O chionn ghoirid, tha innealan a tha a ’toirt taic do theicneòlas Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax), air a bheilear a’ bruidhinn mòran, air a dhol a-steach don mhargaidh o chionn ghoirid. Ach chan eil mòran dhaoine eòlach air gu bheil leasachadh ginealach ùr de theicneòlas Wi-Fi air tòiseachadh mar-thà - Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be). Faigh a-mach cò ris a bhios Wi-Fi 7 coltach san artaigil seo.

ro-eachdraidheil

San t-Sultain 2020, bidh sinn a’ comharrachadh 30 bliadhna bhon phròiseact IEEE 802.11, a thug buaidh mhòr air ar beatha. An-dràsta, is e teicneòlas Wi-Fi, air a mhìneachadh leis an teaghlach inbhean IEEE 802.11, an teicneòlas gun uèir as mòr-chòrdte a thathas a’ cleachdadh airson ceangal ris an eadar-lìn, le Wi-Fi a’ giùlan còrr air leth de thrafaig luchd-cleachdaidh. Fhad ‘s a bhios teicneòlas cealla ag ath-bhranndadh a h-uile deich bliadhna, leithid a bhith a’ cur an àite an ainm 4G le 5G, airson luchd-cleachdaidh Wi-Fi, tha leasachaidhean ann an astar dàta, a bharrachd air toirt a-steach seirbheisean ùra agus feartan ùra, a’ tachairt cha mhòr gun mhothachadh. Is e glè bheag de luchd-ceannach a tha a 'gabhail cùram mu na litrichean "n", "ac" no "tuagh" a tha a' leantainn "802.11" air bogsaichean uidheamachd. Ach chan eil sin a’ ciallachadh nach eil Wi-Fi a’ tighinn air adhart.

Is e aon dhearbhadh air mean-fhàs Wi-Fi an àrdachadh mòr ann an astaran dàta clàraichte: bho 2 Mbps ann an dreach 1997 gu faisg air 10 Gbps anns an ìre 802.11ax as ùire, ris an canar cuideachd Wi-Fi 6. Bidh Wi-Fi ùr-nodha a’ ruighinn a leithid buannachdan coileanaidh mar thoradh air dealbhadh comharran is còd nas luaithe, seanalan nas fharsainge agus cleachdadh teicneòlais MIMO.

A bharrachd air prìomh-shruth lìonraidhean sgìre ionadail gun uèir, tha mean-fhàs Wi-Fi a’ toirt a-steach grunn phròiseactan sònraichte. Mar eisimpleir, bha Wi-Fi HaLow (802.11ah) na oidhirp air Wi-Fi a thoirt gu margaidh gun uèir Internet of Things. Bidh Wi-Fi tonn millimeter (802.11ad / ay) a’ toirt taic do ìrean dàta ainmichte suas ri 275 Gbps, ged a tha iad thar astaran glè ghoirid.

Feumaidh tagraidhean agus seirbheisean ùra co-cheangailte ri sruthadh bhidio àrd-mhìneachaidh, fìrinn brìgheil agus leasaichte, gèamadh, oifis iomallach agus coimpiutaireachd sgòthan, a bharrachd air an fheum air taic a thoirt do àireamhan mòra de luchd-cleachdaidh le trafaic dian air lìonraidhean gun uèir, àrd-choileanadh.

Wi-Fi 7 amasan a

Anns a’ Chèitean 2019, thòisich fo-bhuidheann BE (TGbe) de Bhuidheann-obrach 802.11 de Chomataidh Inbhean Lìonra Sgìre Ionadail is Metropolitan ag obair air cur-ris ùr ris an inbhe Wi-Fi a dh’ àrdaicheas trochur ainmichte suas gu còrr air 40 Gbit / s ann an aon seanal tricead den raon Wi-Fi “àbhaisteach” <= 7 GHz. Ged a tha mòran sgrìobhainnean ag ainmeachadh “trochur as àirde de co-dhiù 30 Gbps”, bheir am protocol còmhdach corporra ùr astaran ainmichte nas àirde na 40 Gbps.

Is e stiùireadh leasachaidh cudromach eile airson Wi-Fi 7 taic airson tagraidhean fìor-ùine (geamannan, fìrinn fhìrinneach agus leasaichte, smachd robot). Bu chòir a thoirt fa-near, ged a bhios Wi-Fi a’ làimhseachadh trafaic claisneachd is bhidio ann an dòigh shònraichte, thathas air a bhith a’ creidsinn o chionn fhada gu bheil a bhith a’ toirt seachad latency ìosal barantaichte aig ìre àbhaisteach (milliseconds), ris an canar cuideachd Lìonra Mothachadh Ùine, ann an lìonraidhean Wi-Fi gu bunaiteach. do-dhèanta. San t-Samhain 2017, rinn an sgioba againn bhon IITP RAS agus Sgoil Eaconamas Àrd-ìre an Oilthigh Rannsachaidh Nàiseanta (na gabh e airson PR) moladh co-chosmhail anns a’ bhuidheann IEEE 802.11. Thog am moladh mòran ùidh agus chaidh fo-bhuidheann sònraichte a chuir air bhog san Iuchar 2018 gus tuilleadh sgrùdaidh a dhèanamh air a’ chùis. Leis gu feum taic a thoirt do thagraidhean fìor-ùine an dà chuid ìrean dàta ainmichte àrd agus gnìomhachd còmhdach-ceangail leasaichte, cho-dhùin Buidheann Obrach 802.11 dòighean a leasachadh gus taic a thoirt do thagraidhean fìor-ùine taobh a-staigh Wi-Fi 7.

Is e cùis chudromach le Wi-Fi 7 a bhith còmhla ri teicneòlasan lìonra cealla (4G / 5G) gan leasachadh le 3GPP agus ag obair anns na h-aon bannan tricead gun chead. Tha sinn a’ bruidhinn mu dheidhinn LTE-LAA/NR-U. Gus sgrùdadh a dhèanamh air na duilgheadasan co-cheangailte ri co-sheasmhachd Wi-Fi agus lìonraidhean cealla, chuir IEEE 802.11 air bhog a’ Chomataidh Seasmhach Coexisting (Coex SC). A dh’ aindeoin grunn choinneamhan agus eadhon co-bhùth-obrach de chom-pàirtichean 3GPP agus IEEE 802.11 san Iuchar 2019 ann an Vienna, cha deach fuasglaidhean teicnigeach aontachadh fhathast. Is e mìneachadh a dh’ fhaodadh a bhith ann airson an teachd-a-steach seo gu bheil an dà chuid IEEE 802 agus 3GPP deònach na teicneòlasan aca fhèin atharrachadh gus cumail ris an fhear eile. Mar sin, Chan eil e soilleir an-dràsta an toir còmhraidhean Coex SC buaidh air inbhe Wi-Fi 7.

Pròiseas leasachaidh

Ged a tha pròiseas leasachaidh Wi-Fi 7 aig ìre thràth, tha faisg air 500 moladh air a bhith ann airson comas-gnìomh ùr airson an Wi-Fi 7 a tha ri thighinn, ris an canar cuideachd IEEE 802.11be, gu ruige seo. Tha a’ mhòr-chuid de na beachdan dìreach air an deasbad anns an fho-bhuidheann agus cha deach co-dhùnadh a dhèanamh orra fhathast. Chaidh beachdan eile aontachadh o chionn ghoirid. Gu h-ìosal thèid innse gu soilleir dè na molaidhean a thathar ag aontachadh agus nach eilear a’ bruidhinn ach.

Bhathar an dùil an toiseach gum biodh leasachadh nam prìomh dhòighean ùra deiseil ron Mhàrt 2021. Tha dùil ris an dreach mu dheireadh den inbhe ro thràth ann an 2024. Anns an Fhaoilleach 2020, thog 11be draghan a thaobh am fuiricheadh leasachadh a rèir a’ chlàr-ama aig an astar obrach a th’ ann an-dràsta. Gus am pròiseas leasachaidh àbhaisteach a luathachadh, dh’ aontaich am fo-bhuidheann seata beag de fheartan àrd-phrìomhachais a thaghadh a dh’ fhaodadh a bhith air an leigeil ma sgaoil ro 2021 (Release 1), agus an còrr fhàgail aig Release 2. Bu chòir do fheartan àrd-phrìomhachais na prìomh bhuannachdan coileanaidh a thoirt seachad. agus a 'toirt a-steach taic airson 320 MHz, 4K- QAM, leasachaidhean follaiseach air OFDMA bho Wi-Fi 6, MU-MIMO le sruthan 16.

Mar thoradh air an coronavirus, chan eil a’ bhuidheann an-dràsta a’ coinneachadh gu pearsanta, ach bidh iad a’ cumail co-labhairtean fòn gu cunbhalach. Mar sin, dh'fhàs an leasachadh beagan nas slaodaiche, ach cha do stad e.

Mion-fhiosrachadh teicneòlais

Bheir sinn sùil air na prìomh innleachdan aig Wi-Fi 7.

Tha am protocol còmhdach corporra ùr na leasachadh air a’ phròtacal Wi-Fi 6 le àrdachadh dà-fhillte leud-bann suas gu 320 MHz, dùblachadh an àireamh de shruthan MU-MIMO spàsail, a tha ag àrdachadh an toraidh ainmichte le 2 × 2 = 4 tursan. Bidh Wi-Fi 7 cuideachd a’ tòiseachadh a’ cleachdadh modaladh 4K-QAM, a chuireas 20% eile ris an toradh ainmichte. Mar sin, bheir Wi-Fi 7 seachad 2x2x1,2 = 4,8 uiread an ìre dàta clàraichte de Wi-Fi 6: Is e an toradh ìre as àirde aig Wi-Fi 7 9,6 Gbps x 4,8 = 46 Gbit/s. A bharrachd air an sin, bidh atharrachadh rèabhlaideach anns a’ phròtacal còmhdach corporra gus dèanamh cinnteach gu bheil e co-chòrdail ri dreachan Wi-Fi san àm ri teachd, ach bidh e fhathast do-fhaicsinneach do luchd-cleachdaidh.
Ag atharrachadh an dòigh ruigsinneachd sianal airson taic tagraidh fìor-ùine thèid a dhèanamh a’ toirt aire do eòlas IEEE 802 TSN airson lìonraidhean uèirleas. Tha còmhraidhean leantainneach anns a’ chomataidh inbhean co-cheangailte ris a’ mhodh cùl-taic air thuaiream airson ruigsinneachd seanail, roinnean seirbheis trafaic agus mar sin ciudhaichean fa leth airson trafaic fìor-ùine, agus poileasaidhean seirbheis pacaid.
Air a thoirt a-steach ann an Wi-Fi 6 (802.11ax) OFDMA - dòigh ruigsinneachd seanail roinn ùine is tricead (coltach ris an fhear a chleachdar ann an lìonraidhean 4G agus 5G) - a’ toirt seachad chothroman ùra airson an riarachadh ghoireasan as fheàrr. Ach, ann an 11ax, chan eil OFDMA sùbailte gu leòr. An toiseach, leigidh e leis a’ phuing-inntrigidh dìreach aon bhloca ghoireasan de mheud ro-shuidhichte a riarachadh don inneal teachdaiche. San dàrna h-àite, chan eil e a’ toirt taic do chraoladh dìreach eadar stèiseanan teachdaiche. Bidh an dà eas-bhuannachd a 'lùghdachadh èifeachdas speactra. A bharrachd air an sin, tha dìth sùbailteachd Wi-Fi dìleab 6 OFDMA a’ lughdachadh coileanadh ann an lìonraidhean dùmhail agus ag àrdachadh latency, a tha deatamach airson tagraidhean fìor-ùine. Fuasglaidh 11be na duilgheadasan OFDMA sin.
Is e taic dhùthchasach aon de na h-atharrachaidhean rèabhlaideach dearbhte de Wi-Fi 7 cleachdadh grunn cheanglaichean co-shìnte aig diofar triceadan aig an aon àm, a tha glè fheumail airson an dà chuid ìrean dàta mòr agus latency gu math ìosal. Ged a dh'fhaodas chipsets an latha an-diugh iomadh ceangal a chleachdadh aig an aon àm, mar eisimpleir, anns na bannan 2.4 agus 5 GHz, tha na ceanglaichean sin neo-eisimeileach, a tha a 'cuingealachadh èifeachdas gnìomhachd mar sin. Ann an 11be, lorgar ìre de shioncronachadh eadar seanalan a leigeas le goireasan seanail a chleachdadh gu h-èifeachdach agus a bheir atharrachaidhean mòra ann an riaghailtean protocol ruigsinneachd seanail.
Tha cleachdadh seanalan fìor fharsaing agus àireamh mhòr de shruthan spàsail a’ leantainn gu duilgheadas os-cionn àrd co-cheangailte ris a’ mhodh measaidh stàite seanail a tha riatanach airson MIMO agus OFDMA. Bidh an còrr seo a’ cuir dheth buannachdan sam bith bho bhith ag àrdachadh ìrean dàta ainmichte. An dùil sin thèid modh measaidh suidheachadh an t-seanail ath-sgrùdadh.
Ann an co-theacsa Wi-Fi 7, tha a’ chomataidh inbhean a’ beachdachadh air cleachdadh cuid de dhòighean gluasad dàta “adhartach”. Ann an teòiridh, tha na dòighean sin a 'leasachadh èifeachdas speactra ann an cùis oidhirpean tar-chuir a-rithist, a bharrachd air tar-chuiridhean aig an aon àm anns na h-aon stiùiridhean no eile. Tha sinn a’ bruidhinn air iarrtas ath-chuir fèin-ghluasadach tar-chinealach (HARQ), a thathas a’ cleachdadh an-dràsta ann an lìonraidhean cealla, modh làn-dùbailte agus ioma-ruigsinneachd neo-orthogonal (NOMA). Tha na dòighean sin air a bhith air an sgrùdadh gu math anns an litreachas ann an teòiridh, ach chan eil e soilleir fhathast an fhiach na buannachdan cinneasachd a bheir iad seachad an oidhirp gus an cur an gnìomh.
- Cleachd HARQ iom-fhillte leis an duilgheadas a leanas. Ann an Wi-Fi, tha pacaidean air an glaodhadh ri chèile gus an còrr a lughdachadh. Ann an dreachan gnàthach de Wi-Fi, tha lìbhrigeadh gach pacaid taobh a-staigh an tè glued air a dhearbhadh agus, mura tig dearbhadh, thèid tar-chuir a ’phacaid a-rithist a’ cleachdadh modhan protocol ruigsinneachd seanail. Bidh HARQ a’ gluasad ath-thionndaidhean bhon cheangal dàta chun t-sreath fiosaigeach, far nach eil barrachd phasgan ann, ach dìreach faclan-còd, agus nach eil crìochan nam faclan-luirg a’ co-thaobhadh ri crìochan nam pacaidean. Tha an dì-shioncronachadh seo a’ dèanamh iom-fhillte air buileachadh HARQ ann an Wi-Fi.
- A thaobh Làn-dhùbailte, an uairsin chan ann an-dràsta ann an lìonraidhean ceallach no ann an lìonraidhean Wi-Fi tha e comasach dàta a chuir a-steach aig an aon àm san aon seanal tricead gu agus bhon àite inntrigidh (stèisean bunaiteach). Bho shealladh teignigeach, tha seo mar thoradh air an eadar-dhealachadh mòr ann an cumhachd a ’chomharra a chaidh a ghluasad agus a fhuaireadh. Ged a tha prototypes ann a tha a ’cothlamadh toirt air falbh didseatach agus analog den chomharra tar-chuir bhon chomharra a fhuaireadh, comasach air comharra Wi-Fi fhaighinn fhad‘ s a tha e air a chraoladh, is dòcha nach bi a ’bhuannachd a bheir iad seachad ann an cleachdadh glè bheag air sgàth sin aig àm sònraichte sam bith. chan eil an sruth sìos co-ionann ris an fhear a tha a’ dìreadh (gu cuibheasach “san ospadal” tha am fear a tha a’ teàrnadh mòran nas motha). A bharrachd air an sin, bidh an leithid de sgaoileadh dà-shligheach a’ dèanamh duilgheadas mòr don phròtacal.
- Fhad ‘s a tha feum air grunn shruthan a’ cleachdadh MIMO airson an neach a chuir agus an neach a gheibh e, le ruigsinneachd neo-orthogonal faodaidh an t-àite inntrigidh dàta a chuir gu dithis luchd-faighinn bho aon antenna aig an aon àm. Tha diofar roghainnean ruigsinneachd neo-orthogonal air an toirt a-steach do na sònrachaidhean 5G as ùire. Prototype NOMA Chaidh Wi-Fi a chruthachadh an toiseach ann an 2018 aig an IITP RAS (a-rithist, na bi ga mheas mar PR). Sheall e àrdachadh coileanaidh 30-40%. Is e buannachd an teicneòlais leasaichte a cho-fhreagarrachd air ais: faodaidh aon den dà neach-faighinn a bhith na inneal seann-fhasanta nach eil a’ toirt taic do Wi-Fi 7. San fharsaingeachd, tha an duilgheadas co-chòrdalachd air ais glè chudromach, oir faodaidh innealan de dhiofar ghinealaichean obrachadh aig an aon àm. air lìonra Wi-Fi. An-dràsta, tha grunn sgiobaidhean air feadh an t-saoghail a’ dèanamh sgrùdadh air èifeachdas cleachdadh còmhla NOMA agus MU-MIMO, agus bidh na toraidhean a’ dearbhadh dè an dàn don dòigh-obrach san àm ri teachd. Tha sinn cuideachd a’ leantainn air adhart ag obair air a’ prototype: thèid an ath dhreach aige a thaisbeanadh aig co-labhairt IEEE INFOCOM san Iuchar 2020.
Mu dheireadh, tha ùr-ghnàthachadh cudromach eile, ach le cinnt neo-shoilleir obrachadh co-òrdanaichte de phuingean inntrigidh. Ged a tha na riaghladairean meadhanaichte aca fhèin aig mòran de luchd-reic airson lìonraidhean Wi-Fi iomairt, tha comasan an leithid de luchd-riaghlaidh air a bhith cuingealaichte ri rèiteachadh paramadair fad-ùine agus taghadh seanail. Tha a’ chomataidh inbhean a’ beachdachadh air co-obrachadh nas dlùithe eadar puingean inntrigidh faisg air làimh, a tha a’ toirt a-steach clàradh tar-chuir co-òrdanaichte, cumadh beam, agus eadhon siostaman MIMO sgaoilte. Bidh cuid de na dòighean-obrach air a bheilear a’ beachdachadh a’ cleachdadh cuir às do eadar-theachd sreath (timcheall air an aon rud ri NOMA). Ged nach deach dòighean-obrach airson co-òrdanachadh 11be a leasachadh fhathast, chan eil teagamh sam bith gun leig an inbhe le puingean inntrigidh bho luchd-saothrachaidh eadar-dhealaichte clàran tar-chuir a cho-òrdanachadh le chèile gus casg a chuir air a chèile a lughdachadh. Bidh e nas duilghe dòighean-obrach eile, nas iom-fhillte (leithid MU-MIMO sgaoilte) a chuir an sàs san inbhe, ged a tha cuid de bhuill na buidhne dìorrasach sin a dhèanamh taobh a-staigh Release 2. Ge bith dè an toradh a th’ ann, mar a tha dòighean co-òrdanachaidh puing-inntrigidh chan eil e soilleir. Fiù ma tha iad air an gabhail a-steach san inbhe, is dòcha nach ruig iad a’ mhargaidh. Tha an aon rud air tachairt roimhe seo nuair a thathar a’ feuchainn ri òrdugh a thoirt gu tar-chuir Wi-Fi a’ cleachdadh fuasglaidhean leithid HCCA (11e) agus HCCA TXOP Negotiation (11be).

Ann an geàrr-chunntas, tha e coltach gum bi a’ mhòr-chuid de na molaidhean co-cheangailte ris a’ chiad còig buidhnean mar phàirt de Wi-Fi 7, fhad ‘s a tha na molaidhean co-cheangailte ris an dà bhuidheann mu dheireadh a’ feumachdainn mòran rannsachaidh a bharrachd gus an èifeachdas a dhearbhadh.