Акыркы убакта көп сөз болуп жаткан Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) технологиясын колдогон аппараттар базарга жакында кирди. Бирок Wi-Fi технологиясынын жаңы муунун - Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be) иштеп чыгуу жүрүп жатканын аз адамдар билет. Бул макалада Wi-Fi 7 кандай болорун билип алыңыз.
prehistory
2020-жылдын сентябрында биз жашообузга олуттуу таасирин тийгизген IEEE 30 долбоорунун 802.11 жылдыгын белгилейбиз. Учурда IEEE 802.11 үй-бүлөсү менен аныкталган Wi-Fi технологиясы интернетке туташуу үчүн колдонулган эң популярдуу зымсыз технология болуп саналат, Wi-Fi колдонуучу трафигинин жарымынан көбүн ташыйт. Уюлдук технология ар бир он жылда өзүн ребрендингге алып турганда, мисалы, 4G атын 5G менен алмаштыруу, Wi-Fi колдонуучулары үчүн маалымат ылдамдыгын жакшыртуу, ошондой эле жаңы кызматтарды жана жаңы функцияларды киргизүү дээрлик байкалбайт. Жабдуу кутучаларындагы "802.11"ден кийинки "n", "ac" же "балта" тамгалары аз гана кардарларга кам көрүшөт. Бирок бул Wi-Fi өнүкпөйт дегенди билдирбейт.
Wi-Fi эволюциясынын бир далили - берилиштердин номиналдык ылдамдыгынын кескин жогорулашы: 2-жылдагы 1997 Мбит/сек.дан акыркы 10ax стандартында дээрлик 802.11 Гбит/сек чейин, ошондой эле Wi-Fi 6 деп да белгилүү. Заманбап Wi-Fi мындайларга жетет. ылдамыраак сигнал жана код конструкциялары, кененирээк каналдар жана технологияны колдонуу менен өндүрүмдүүлүк жогорулайт .
Жогорку ылдамдыктагы зымсыз локалдык тармактардын негизги агымынан тышкары, Wi-Fi эволюциясы бир нече долбоорлорду камтыйт. Мисалы, Wi-Fi HaLow (802.11ah) Wi-Fi тармагын зымсыз Интернет рыногуна алып чыгуу аракети болгон. Миллиметрдик толкун Wi-Fi (802.11ad/ay) өтө кыска аралыкта болсо да, 275 Гбит/сек чейин номиналдуу маалымат ылдамдыгын колдойт.
Жогорку сапаттагы видео агымга, виртуалдык жана кеңейтилген реалдуулукка, оюндарга, алыскы кеңсеге жана булуттагы эсептөөлөргө, ошондой эле зымсыз тармактарда интенсивдүү трафик менен көп сандагы колдонуучуларды колдоо зарылдыгына байланыштуу жаңы тиркемелер жана кызматтар жогорку аткарууну талап кылат.
Wi-Fi 7 максаттары
2019-жылдын май айында, BE (TGbe) 802.11 Жумушчу тобунун жергиликтүү жана метрополитандык тармак стандарттары боюнча комитетинин тобу Wi-Fi стандартына жаңы толуктоо боюнча ишти баштады, ал көбөйөт. номиналдык өткөрүү жөндөмдүүлүгү 40 Гбит/сек чейин "типтүү" Wi-Fi диапазонунун бир жыштык каналында <= 7 ГГц. Көптөгөн документтерде "кеминде 30 Гбит / с максималдуу өткөрүү жөндөмдүүлүгү" көрсөтүлгөнүнө карабастан, жаңы физикалык катмар протоколу 40 Гбит / с ашкан номиналдык ылдамдыкты камсыз кылат.
Wi-Fi 7 үчүн дагы бир маанилүү өнүгүү багыты болуп саналат реалдуу убакыт тиркемелерди колдоо (оюндар, виртуалдык жана кошумчаланган чындык, роботту башкаруу). Белгилей кетчү нерсе, Wi-Fi аудио жана видео трафигин өзгөчө жол менен иштетсе да, Wi-Fi тармактарында стандарттык деңгээлде кепилденген аз күтүү мөөнөтүн (миллисекунддар) камсыз кылуу, ошондой эле убакытты сезгич тармак катары белгилүү деп көптөн бери ишенип келген. мүмкүн эмес. 2017-жылдын ноябрь айында IITP RAS жана Улуттук изилдөө университетинин Жогорку Экономика мектебинин командасы (аны PR үчүн кабыл албаңыз) IEEE 802.11 тобуна тиешелүү сунуш киргизди. Сунуш көпчүлүктүн кызыгуусун жаратып, 2018-жылдын июль айында маселени андан ары изилдөө үчүн атайын чакан топ ачылган. Реалдуу убакыт режиминдеги тиркемелерди колдоо жогорку номиналдуу маалымат ылдамдыгын жана жакшыртылган шилтеме катмарынын иштешин талап кылгандыктан, 802.11 Жумушчу тобу Wi-Fi 7 ичинде реалдуу убакыт тиркемелерин колдоо ыкмаларын иштеп чыгууну чечти.
Wi-Fi 7деги маанилүү маселе - бул 4GPP тарабынан иштелип чыккан жана ошол эле лицензияланбаган жыштык тилкелеринде иштеген уюлдук тармак технологиялары (5G/3G) менен бирге жашоо. Биз LTE-LAA/NR-U жөнүндө сөз болуп жатат. Wi-Fi жана уюлдук тармактардын чогуу жашоосу менен байланышкан көйгөйлөрдү изилдөө үчүн IEEE 802.11 Бирге жашоочу Туруктуу Комитетти (Coex SC) ишке киргизди. 3-жылы июлда Венада 802.11GPP жана IEEE 2019 катышуучуларынын көптөгөн жолугушууларына жана биргелешкен семинарына карабастан, техникалык чечимдер азырынча бекитиле элек. Бул убаракерчиликтин мүмкүн болгон түшүндүрмөсү, IEEE 802 жана 3GPP экөө тең өз технологияларын башкасына ылайыкташтыруу үчүн өзгөртүүнү каалабайт. Ошентип, Coex SC талкуулары Wi-Fi 7 стандартына таасир этеби же жокпу азырынча белгисиз.
Өнүгүү процесси
Wi-Fi 7 иштеп чыгуу процесси эң алгачкы этапта болсо да, бүгүнкү күнгө чейин IEEE 500be катары белгилүү болгон алдыдагы Wi-Fi 7 үчүн жаңы функциялар боюнча 802.11гө жакын сунуштар бар. Идеялардын басымдуу бөлүгү жаңыдан талкууланып, алар боюнча чечим кабыл алына элек. Башка идеялар жакында жактырылды. Төмөндө кайсы сунуштар жактырылып, кайсынысы талкууланып жатканы ачык көрсөтүлөт.
Башында негизги жаңы механизмдерди иштеп чыгуу 2021-жылдын мартына чейин аяктайт деп пландалган. Стандарттын акыркы версиясы 2024-жылдын башында күтүлүүдө. 2020-жылдын январында 11 иштеп чыгуунун учурдагы темпинде график боюнча кала береби деген кооптонууларды көтөрүштү. Стандарттык иштеп чыгуу процессин тездетүү үчүн, чакан топ 2021-жылга чейин (1-чыгарылыш) чыгарыла турган жогорку артыкчылыктуу функциялардын чакан топтомун тандап алууга макул болду, ал эми калганын 2-релизге калтыруу. Жогорку артыкчылыктуу функциялар негизги натыйжалуулукту камсыз кылышы керек. жана 320 МГц, 4K- QAM, Wi-Fi 6, MU-MIMO 16 агымы менен OFDMAга айкын жакшыртууларды камтыйт.
Коронавирустун айынан топ учурда жеке жолукпай, үзгүлтүксүз телеконференцияларды өткөрүп турат. Ошентип, өнүгүү бир аз басаңдады, бирок токтогон жок.
Технологиянын деталдары
Келгиле, Wi-Fi 7нин негизги жаңылыктарын карап көрөлү.
- Жаңы физикалык катмар протоколу эки эсеге өскөн Wi-Fi 6 протоколунун өнүгүшү болуп саналат өткөрүү жөндөмдүүлүгү 320 МГц чейин, мейкиндик MU-MIMO агымдарынын санын эки эсеге көбөйтөт, бул номиналдык өткөрүү жөндөмдүүлүгүн 2×2 = 4 эсеге жогорулатат. Wi-Fi 7 да модуляцияны колдоно баштайт 4K-QAM, бул номиналдык өткөрүүгө дагы 20% кошумчалайт. Демек, Wi-Fi 7 Wi-Fi 2га караганда 2x1,2x4,8 = 6 эселенген маалымат ылдамдыгын камсыздайт: Wi-Fi 7нин максималдуу номиналдык өткөрүү жөндөмдүүлүгү 9,6 Гбит/сек x 4,8 = 46 Гбит/с. Мындан тышкары, Wi-Fi'дын келечектеги версиялары менен шайкештикти камсыз кылуу үчүн физикалык катмардын протоколунда революциялык өзгөрүү болот, бирок ал колдонуучуларга көрүнбөй калат.
- Каналга кирүү ыкмасын өзгөртүү реалдуу убакыт колдонмо колдоо зымдуу тармактар үчүн IEEE 802 TSN тажрыйбасын эске алуу менен ишке ашырылат. Стандарттар боюнча комитетте жүрүп жаткан талкуулар каналга кирүү үчүн кокус кайра өчүрүү процедурасына, трафик кызматынын категорияларына, демек, реалдуу убакыттагы трафик үчүн өзүнчө кезектерге жана пакеттик тейлөө саясаттарына тиешелүү.
- Wi-Fi 6 (802.11ax) менен киргизилген OFDMA – убакыт жана жыштык бөлүү каналына кирүү ыкмасы (4G жана 5G тармактарында колдонулганга окшош) – ресурстарды оптималдуу бөлүштүрүү үчүн жаңы мүмкүнчүлүктөрдү берет. Бирок, 11axда OFDMA жетиштүү ийкемдүү эмес. Биринчиден, ал кирүү чекитине кардар түзмөгүнө алдын ала белгиленген өлчөмдөгү бир гана ресурс блогун бөлүүгө мүмкүндүк берет. Экинчиден, ал кардар станциялары ортосунда түз берүүнү колдобойт. Эки кемчиликтер спектралдык эффективдүүлүктү төмөндөтөт. Кошумчалай кетсек, эски Wi-Fi 6 OFDMA ийкемдүүлүгүнүн жоктугу тыгыз тармактарда иштөөнү начарлатат жана реалдуу убакыт тиркемелери үчүн маанилүү болгон күтүү убактысын жогорулатат. 11be бул OFDMA көйгөйлөрүн чечет.
- Wi-Fi 7нин тастыкталган революциялык өзгөрүүлөрүнүн бири бул жергиликтүү колдоо ар кандай жыштыктарда бир нече параллелдүү байланыштарды бир эле учурда колдонуу, бул чоң маалымат ылдамдыгы жана өтө төмөн күтүү үчүн абдан пайдалуу. Заманбап чипсеталар буга чейин эле бир эле учурда бир нече туташууларды колдоно алышат, мисалы, 2.4 жана 5 ГГц диапазондорунда, бул байланыштар көз карандысыз, бул мындай операциянын натыйжалуулугун чектейт. 11be-де каналдын ресурстарын эффективдүү пайдаланууга мүмкүндүк берүүчү жана каналга кирүү протоколунун эрежелерин олуттуу өзгөртүүгө алып келе турган каналдар ортосундагы синхрондоштуруунун деңгээли табылат.
- Өтө кеңири каналдарды жана көп сандагы мейкиндик агымдарын колдонуу MIMO жана OFDMA үчүн талап кылынган каналдын абалын баалоо процедурасы менен байланышкан жогорку чыгымдын көйгөйүнө алып келет. Бул кошумча чыгым номиналдуу маалымат ылдамдыгын жогорулатуудан түшкөн пайданы жокко чыгарат. Ошону күткөн каналдын абалын баалоо процедурасы кайра каралат.
- Wi-Fi 7 контекстинде стандарттык комитет маалыматтарды берүүнүн кээ бир "өнүккөн" ыкмаларын колдонууну талкуулап жатат. Теориялык жактан алганда, бул ыкмалар кайталанма берүү аракеттеринде, ошондой эле бир эле же карама-каршы багытта бир эле учурда берүүлөр учурунда спектрдик эффективдүүлүктү жакшыртат. Кеп учурда уюлдук тармактарда, толук дуплекстүү режимде жана ортогоналдык эмес көп жетүү (NOMA) колдонулган гибриддик автоматтык кайталоо сурамы (HARQ) жөнүндө болуп жатат. Бул ыкмалар адабияттарда теориялык жактан жакшы изилденген, бирок алар берген өндүрүмдүүлүктүн жогорулашы аларды ишке ашыруу үчүн жумшалган күч-аракетти талап кылабы же жокпу али так эмес.
- пайдалануунун HARQ төмөнкү маселе менен татаалдаштырылган. Wi-Fiда пакеттер ашыкча чыгымды азайтуу үчүн бири-бирине чапталат. Учурдагы Wi-Fi версияларында чапталган пакеттин ичиндеги ар бир пакеттин жеткирилиши ырасталат жана ырастоо келбесе, пакетти берүү каналга кирүү протоколунун ыкмаларын колдонуу менен кайталанат. HARQ кайталап аракеттерди маалымат шилтемесинен физикалык катмарга жылдырат, мында пакеттер жок, код сөздөр гана болот, ал эми код сөздөрдүн чектери пакеттердин чек аралары менен дал келбейт. Бул десинхронизация Wi-Fi тармагында HARQ ишке ашырууну кыйындатат.
- эске алуу менен Толук дуплекс, анда учурда уюлдук тармактарда да, Wi-Fi тармактарында да бир эле жыштык каналындагы маалыматтарды кирүү чекитине (базалык станция) жана андан өткөрүү мүмкүн эмес. Техникалык көз караштан алганда, бул берилүүчү жана кабыл алынган сигналдын кубаттуулугундагы чоң айырмачылыкка байланыштуу. Кабыл алынган сигналдан берилүүчү сигналдын санариптик жана аналогдук кемитүүсүн айкалыштырган прототиптер бар болсо да, аны өткөрүү учурунда Wi-Fi сигналын кабыл алууга жөндөмдүү, алар иш жүзүндө камсыз кыла турган пайда анчалык деле маанилүү эмес болушу мүмкүн. ылдый агым жогорулаганга барабар эмес (орточо алганда "ооруканада" төмөндөө кыйла чоң). Анын үстүнө, мындай эки тараптуу берүү протоколду кыйла татаалдантат.
- MIMO аркылуу бир нече агымдарды өткөрүү жөнөтүүчү жана алуучу үчүн бир нече антенналарды талап кылат, ортогоналдык эмес кирүү мүмкүнчүлүгү менен кирүү чекити бир эле учурда бир антеннадан эки алуучуга маалыматтарды өткөрө алат. Ар кандай ортогоналдык мүмкүндүк алуу параметрлери акыркы 5G спецификацияларында камтылган. Прототип ЖОК БИРОК Wi-Fi биринчи жолу 2018-жылы IITP АККда түзүлгөн (дагы PR деп эсептебеңиз). Бул 30-40% натыйжалуулугун көрсөттү. Иштелип чыккан технологиянын артыкчылыгы анын артка шайкештигинде: эки алуучунун бири Wi-Fi 7ди колдобогон эскирген түзүлүш болушу мүмкүн. Жалпысынан алганда, артка шайкештик маселеси абдан маанилүү, анткени ар кандай муундун аппараттары бир эле учурда иштей алат. Wi-Fi тармагында. Учурда дүйнө жүзү боюнча бир нече командалар NOMA жана MU-MIMO комплексин колдонуунун эффективдүүлүгүн талдап жатышат, анын натыйжалары ыкманын келечектеги тагдырын аныктайт. Биз ошондой эле прототиптин үстүндө иштөөнү улантып жатабыз: анын кийинки версиясы 2020-жылдын июль айында IEEE INFOCOM конференциясында көрсөтүлөт.
- Акыр-аягы, дагы бир маанилүү инновация, бирок тагдыры белгисиз кирүү пункттарынын макулдашылган иштеши. Көптөгөн сатуучулар ишкананын Wi-Fi тармактары үчүн өздөрүнүн борборлоштурулган контроллерлоруна ээ болсо да, мындай контроллерлордун мүмкүнчүлүктөрү көбүнчө узак мөөнөттүү параметр конфигурациясы жана каналды тандоо менен чектелген. Стандарттар боюнча комитет кошуна кирүү пункттарынын ортосундагы тыгыз кызматташууну талкуулап жатат, анын ичинде координацияланган өткөрүү расписаниесин, нурланууну жана ал тургай бөлүштүрүлгөн MIMO системаларын камтыйт. Каралып жаткан айрым ыкмалар ырааттуу кийлигишүүнү жокко чыгарууну колдонушат (NOMAдагыдай эле). 11be координациялоо үчүн ыкмалар иштелип чыга элек болсо да, стандарт ар кандай өндүрүүчүлөрдүн кирүү чекиттерине өз ара кийлигишүүнү азайтуу үчүн бири-бири менен өткөрүү графиктерин координациялоого мүмкүндүк береринде шек жок. Башка, татаалыраак ыкмаларды (мисалы, бөлүштүрүлгөн MU-MIMO) стандартка киргизүү кыйыныраак болот, бирок топтун кээ бир мүчөлөрү муну 2-релиздин алкагында жасоого чечкиндүү болушат. түшүнүксүз. Стандартка кирген күндө да алар базарга жетпей калышы мүмкүн. Буга чейин HCCA (11e) жана HCCA TXOP Negotiation (11be) сыяктуу чечимдерди колдонуп, Wi-Fi өткөргүчтөрүн тартипке келтирүүгө аракет кылганда ушундай эле нерсе болгон.
Жыйынтыктап айтканда, биринчи беш топко байланыштуу сунуштардын көбү Wi-Fi 7дин бир бөлүгү болуп калат окшойт, ал эми акыркы эки топко байланыштуу сунуштар алардын натыйжалуулугун далилдөө үчүн олуттуу кошумча изилдөөлөрдү талап кылат.
Көбүрөөк техникалык маалымат
Wi-Fi 7 тууралуу техникалык деталдарды окуса болот (англис тилинде)
Source: www.habr.com