התקן החדש 802.11ax (High Efficiency WLAN), מה חדש בו ומתי אפשר לצפות לו?

קבוצת העבודה החלה לעבוד על התקן עוד בשנת 2014 וכעת היא עובדת על טיוטה 3.0. מה ששונה במקצת מהדורות הקודמים של תקני 802.11, כי שם כל העבודה נעשתה בשתי טיוטות. זה קורה עקב מספר גדול למדי של שינויים מורכבים מתוכננים, אשר בהתאם דורשים בדיקות תאימות מפורטות ומורכבות יותר. האתגר הראשוני של הצוות היה לשפר את היעילות הספקטרלית כדי להגדיל את הקיבולת של רשתות WLAN עם צפיפות גבוהה של תחנות מנויים ונקודות גישה. המניעים העיקריים לפיתוח התקן היו: גידול במספר מנויי הסלולר, שידורים חיים ברשתות החברתיות (דגש על תעבורת העלאות) וכמובן IoT.

באופן סכמטי, החידושים נראים כך:

MIMO 8x8, יותר זרמים מרחביים

תהיה תמיכה ב-MIMO 8x8, עד 8SS (זרמים מרחביים). תקן 802.11ac גם תיאר תמיכה ב-8 SS בתיאוריה, אך בפועל, נקודות גישה של 802.11ac "wave 2" הוגבלו לתמיכה ב-4 זרמים מרחביים. בהתאם לכך, נקודות גישה התומכות ב-MIMO 8x8 יוכלו לשרת בו-זמנית עד 8 לקוחות 1x1, ארבעה לקוחות 2x2 וכו'.

MU-MIMO DL/UL (ריבוי משתמשים MIMO Downlink/Uplink)

תמיכה בו-זמנית במצב מרובה משתמשים עבור ערוצי הורדה והעלאה כאחד. האפשרות של גישה תחרותית בו-זמנית לערוץ ההעלאה, קיבוץ של מסגרות תאריך ושליטה תקטין משמעותית את ה"תקורה", מה שיוביל לעלייה בתפוקה ולירידה בזמן התגובה.

סמל OFDM ארוך

OFDM פועל בתקני 802.11a/g/n/ac במשך ~20 שנה ללא כל שינוי. על פי התקן, ערוץ ברוחב של 20MGz מכיל 64 תת-נשאים המרווחים זה מזה במרווח של 312,5 קילו-הרץ (20 מגה-הרץ)/64). מכיוון שתעשיית המוליכים למחצה התקדמה כל כך הרבה במהלך תקופה זו, 802.11x מציעה גידול פי 4 של ספקי משנה ל-256, עם מרווח בין ספקי משנה של 78,125 קילו-הרץ. אורך סמל OFDM (זמן) עומד ביחס הפוך לתדר, ובהתאם הוא גם יגדל פי 4 מ-3,2 מיקרו-שניות ל-12,8 מיקרו-שניות. שיפור זה יגדיל את היעילות והאמינות של העברת נתונים, במיוחד ב-WLAN "בחוץ".

טווח מורחב

נוספו ערכים חדשים של מרווחי הגנה בין מסגרות, שיכולים כעת להיות שווים ל-1,6 µs ו-3,2 µs עבור WLAN "חיצוני"; עבור "פנימי" המרווח נותר על 0,8 µs. פורמט מנות חדש עם הקדמה (ארוכה) אמינה יותר. כל האמור לעיל יאפשר לך להגיע לעלייה של עד פי 4 במהירות החיבור בקצה הרשת.

OFDMA DL/UL (גישה מרובה לחלוקת תדר אורתוגונלית)

אחד השינויים העיקריים הוא הכנסת OFDMA במקום OFDM. טכנולוגיית OFDMA משמשת ברשתות LTE והוכחה כיעילה ביותר. ההבדל הוא שכאשר משדרים ב-OFDM, כל ערוץ התדר תפוס ועד שהשידור מסתיים, הלקוח הבא לא יכול לתפוס את משאב התדר. ב-OFDMA, בעיה זו נפתרת על ידי חלוקת הערוץ לתת-ערוצים ברוחב שונה, מה שנקרא RU (יחידות משאבים). בפועל, המשמעות היא שניתן לחלק 256 ספקי משנה של ערוץ 20MHz ל-RUs של 26 ספקי משנה. לכל RU ניתן להקצות ערכת קידוד MCS משלו, כמו גם כוח שידור.
בסך הכל, זה יביא לגידול משמעותי בקיבולת הרשת הכוללת, כמו גם בתפוקה עבור כל לקוח בודד.

1024 קמ

נוספו MCS (ערכות אפנון וקידוד) חדשות 10 ו-11 עבור אפנון 1024-QAM. כלומר, כעת תו אחד בסכימה זו ישא 10 סיביות של מידע, וזוהי עלייה של 25% בהשוואה ל-8 ביט ב-256-QAM.

TWT (זמן התעוררות יעד) - "תזמון משאבי Up Link"

מנגנון חיסכון בחשמל שהוכיח את עצמו בתקן 802.11ah והותאם כעת ל-802.11ax. TWT מאפשר לנקודות גישה לומר ללקוחות מתי להיכנס למצב חיסכון בחשמל ומספק לוח זמנים למתי להתעורר כדי לקבל או לשדר מידע. אלו הם פרקי זמן קצרים מאוד, אבל היכולת לישון מספר תקופות קצרות תעשה הבדל גדול בחיי הסוללה. צמצום ה"מחלוקת" והתנגשויות בין לקוחות יגדיל את הזמן המושקע במצב חיסכון בחשמל. בהתאם לסוג התעבורה, שיפורים בצריכת החשמל יכולים לנוע בין 65% ל-95% (לפי מבחני ברודקום). עבור מכשירי IoT, תמיכת TWT היא קריטית.

BSS Color - שימוש חוזר מרחבי

כדי להגדיל את הקיבולת של רשת WLAN בצפיפות גבוהה, יש צורך להגדיל את תדירות השימוש החוזר במשאבי הערוצים. על מנת לצמצם את ההשפעה של BSS שכנים הפועלים באותו ערוץ, מוצע לסמן אותם ב-"color-bit". זה יאפשר לך להתאים באופן דינמי את רגישות ה-CCA (הערכת ערוץ ברור) ואת הספק המשדר. קיבולת הרשת תגדל עקב דחיסת תוכנית הערוצים, בעוד להפרעות קיימות תהיה פחות השפעה על בחירת MCS.

עקב העדכון הקרוב של תקני הבטיחות ל WPA3, לא כולם יוכלו לפתור בעיות אבטחה עם עדכון תוכנה פשוט, ולכן Extreme Networks תציג נקודות גישה עם תמיכה בחומרה עבור 2018ax ו-WPA802.11 ברבעון הרביעי של 3.

עוד על 802.11ax.

מקור: www.habr.com