Riċentement, apparati li jappoġġjaw it-teknoloġija Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax), li qed titkellem ħafna dwarha, reċentement daħlu fis-suq. Iżda ftit nies jafu li l-iżvilupp ta 'ġenerazzjoni ġdida ta' teknoloġija Wi-Fi diġà għaddej - Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be). Skopri kif se jkun Wi-Fi 7 f'dan l-artikolu.
preistorja
F'Settembru 2020, se niċċelebraw it-30 anniversarju tal-proġett IEEE 802.11, li kellu impatt sinifikanti fuq ħajjitna. Bħalissa, it-teknoloġija Wi-Fi, definita mill-familja ta 'standards IEEE 802.11, hija l-aktar teknoloġija mingħajr fili popolari użata biex tikkonnettja mal-Internet, bil-Wi-Fi ġġorr aktar minn nofs it-traffiku tal-utent. Filwaqt li t-teknoloġija ċellulari terġa 'tibda kull għaxar snin, bħas-sostituzzjoni tal-isem 4G b'5G, għall-utenti tal-Wi-Fi, titjib fil-veloċitajiet tad-data, kif ukoll l-introduzzjoni ta' servizzi ġodda u karatteristiċi ġodda, iseħħu kważi inosservati. Ftit klijenti jimpurtahom mill-ittri "n", "ac" jew "ax" li jsegwu "802.11" fuq il-kaxxi tat-tagħmir. Iżda dan ma jfissirx li l-Wi-Fi mhux qed tevolvi.
Prova waħda tal-evoluzzjoni tal-Wi-Fi hija ż-żieda drammatika fil-veloċitajiet ratati tad-dejta: minn 2 Mbps fil-verżjoni tal-1997 għal kważi 10 Gbps fl-aħħar standard 802.11ax, magħruf ukoll bħala Wi-Fi 6. Wi-Fi modern jilħaq tali kisbiet fil-prestazzjoni minħabba disinji ta 'sinjali u kodiċi aktar mgħaġġla, kanali usa' u l-użu tat-teknoloġija .
Minbarra l-mainstream ta 'netwerks lokali bla fili ta' veloċità għolja, l-evoluzzjoni tal-Wi-Fi tinkludi bosta proġetti niċċa. Pereżempju, Wi-Fi HaLow (802.11ah) kien tentattiv biex il-Wi-Fi jinġieb fis-suq tal-Internet tal-Oġġetti mingħajr fili. Millimeter wave Wi-Fi (802.11ad/ay) jappoġġja rati nominali tad-dejta sa 275 Gbps, għalkemm fuq distanzi qosra ħafna.
Applikazzjonijiet u servizzi ġodda relatati ma 'video streaming b'definizzjoni għolja, realtà virtwali u miżjuda, logħob, uffiċċju remot u cloud computing, kif ukoll il-ħtieġa li jiġu appoġġjati għadd kbir ta' utenti bi traffiku intens fuq netwerks mingħajr fili, jeħtieġu prestazzjoni għolja.
Wi-Fi 7 għanijiet
F'Mejju 2019, is-sottogrupp BE (TGbe) tal-Grupp ta' Ħidma 802.11 tal-Kumitat tal-Istandards tan-Netwerk taż-Żona Lokali u Metropolitana beda jaħdem fuq żieda ġdida mal-istandard Wi-Fi li se tiżdied throughput nominali sa aktar minn 40 Gbit/s f'kanal ta' frekwenza wieħed tal-firxa Wi-Fi "tipika" <= 7 GHz. Għalkemm ħafna dokumenti jelenkaw "throughput massimu ta 'mill-inqas 30 Gbps", il-protokoll tas-saff fiżiku ġdid se jipprovdi veloċitajiet nominali ta' aktar minn 40 Gbps.
Direzzjoni oħra ta 'żvilupp importanti għal Wi-Fi 7 hija appoġġ għal applikazzjonijiet f'ħin reali (logħob, realtà virtwali u miżjuda, kontroll tar-robot). Ta’ min jinnota li għalkemm il-Wi-Fi jimmaniġġja t-traffiku tal-awdjo u tal-vidjo b’mod speċjali, ilu maħsub li l-provvista ta’ latenza baxxa garantita fil-livell standard (millisekondi), magħrufa wkoll bħala Netwerking Sensittiv għall-Ħin, fin-netwerks Wi-Fi hija fundamentalment. impossibbli. F'Novembru 2017, it-tim tagħna mill-IITP RAS u l-Iskola Għolja tal-Ekonomija tal-Università Nazzjonali tar-Riċerka (ma teħodhiex għal PR) għamel proposta korrispondenti fil-grupp IEEE 802.11. Il-proposta ġġenerat ħafna interess u f'Lulju 2018 tnieda sottogrupp speċjali biex tistudja aktar il-kwistjoni. Minħabba li l-appoġġ ta' applikazzjonijiet f'ħin reali jeħtieġ kemm rati ta' data nominali għoljin kif ukoll funzjonalità mtejba tas-saff tal-link, il-Grupp ta' Ħidma 802.11 iddeċieda li jiżviluppa metodi biex jappoġġjaw applikazzjonijiet f'ħin reali fi ħdan Wi-Fi 7.
Kwistjoni importanti mal-Wi-Fi 7 hija l-koeżistenza tiegħu ma 'teknoloġiji tan-netwerk ċellulari (4G/5G) li qed jiġu żviluppati minn 3GPP u li joperaw fl-istess meded ta' frekwenza mhux liċenzjati. Qed nitkellmu dwar LTE-LAA/NR-U. Biex tistudja l-problemi assoċjati mal-koeżistenza tan-netwerks Wi-Fi u ċellulari, IEEE 802.11 nieda l-Kumitat Permanenti Coexisting (Coex SC). Minkejja bosta laqgħat u anke workshop konġunt ta' parteċipanti 3GPP u IEEE 802.11 f'Lulju 2019 fi Vjenna, is-soluzzjonijiet tekniċi għadhom ma ġewx approvati. Spjegazzjoni possibbli għal din l-inutilità hija li kemm IEEE 802 kif ukoll 3GPP huma riluttanti li jibdlu t-teknoloġiji tagħhom stess biex jikkonformaw mal-oħra. Għalhekk, Bħalissa mhux ċar jekk id-diskussjonijiet tal-Coex SC se jkollhom impatt fuq l-istandard Wi-Fi 7.
Proċess ta 'żvilupp
Għalkemm il-proċess ta 'żvilupp tal-Wi-Fi 7 jinsab fl-istadji bikrija tiegħu, sal-lum kien hemm kważi 500 proposta għal funzjonalità ġdida għall-Wi-Fi 7 li jmiss, magħrufa wkoll bħala IEEE 802.11be. Ħafna mill-ideat għadhom qed jiġu diskussi fis-sottogrupp be u għadha ma ttiħditx deċiżjoni dwarhom. Ideat oħra ġew approvati reċentement. Hawn taħt se jkun indikat b'mod ċar liema proposti huma approvati u liema qed jiġu diskussi biss.
Oriġinarjament kien ippjanat li l-iżvilupp tal-mekkaniżmi ġodda ewlenin jitlesta sa Marzu 2021. Il-verżjoni finali tal-istandard hija mistennija sal-bidu tal-2024. F'Jannar 2020, 11be qajmet tħassib dwar jekk l-iżvilupp kienx se jibqa' fl-iskeda bil-pass attwali tax-xogħol. Biex iħaffef il-proċess ta 'żvilupp standard, is-sottogrupp qabel li jagħżel sett żgħir ta' karatteristiċi ta 'prijorità għolja li jistgħu jiġu rilaxxati sal-2021 (Rilaxx 1), u jħallu l-bqija fir-Rilaxx 2. Karatteristiċi ta' prijorità għolja għandhom jipprovdu l-kisbiet ewlenin tal-prestazzjoni u jinkludu appoġġ għal 320 MHz, 4K- QAM, titjib ovvju għal OFDMA minn Wi-Fi 6, MU-MIMO b'16-il fluss.
Minħabba l-koronavirus, il-grupp bħalissa ma jiltaqax personalment, iżda regolarment jagħmel telekonferenzi. Għalhekk, l-iżvilupp naqas xi ftit, iżda ma waqafx.
Dettalji tat-teknoloġija
Ejja nħarsu lejn l-innovazzjonijiet ewlenin tal-Wi-Fi 7.
- Il-protokoll tas-saff fiżiku ġdid huwa żvilupp tal-protokoll Wi-Fi 6 b'żieda doppja bandwidth sa 320 MHz, id-doppju tan-numru ta 'flussi spazjali MU-MIMO, li żżid it-throughput nominali b'2 × 2 = 4 darbiet. Wi-Fi 7 jibda wkoll juża l-modulazzjoni 4K-QAM, li żżid 20% oħra mal-produzzjoni nominali. Għalhekk, Wi-Fi 7 se jipprovdi 2x2x1,2 = 4,8 darbiet ir-rata tad-dejta ratata ta 'Wi-Fi 6: il-fluss massimu nominali ta' Wi-Fi 7 huwa 9,6 Gbps x 4,8 = 46 Gbit/s. Barra minn hekk, se jkun hemm bidla rivoluzzjonarja fil-protokoll tas-saff fiżiku biex tiġi żgurata l-kompatibilità ma 'verżjonijiet futuri ta' Wi-Fi, iżda se tibqa 'inviżibbli għall-utenti.
- Nibdlu l-metodu ta 'aċċess għall-kanal appoġġ għall-applikazzjoni f'ħin reali se titwettaq b'kont meħud tal-esperjenza ta' IEEE 802 TSN għal netwerks bil-fili. Id-diskussjonijiet li għaddejjin fil-kumitat tal-istandards għandhom x'jaqsmu mal-proċedura ta' backoff każwali għall-aċċess għall-kanali, il-kategoriji tas-servizz tat-traffiku u għalhekk kjuwijiet separati għat-traffiku f'ħin reali, u l-politiki tas-servizz tal-pakkett.
- Introdott fil-Wi-Fi 6 (802.11ax) Estensjoni OFDMA – metodu ta’ aċċess għall-kanali tad-diviżjoni tal-ħin u tal-frekwenza (simili għal dak użat fin-netwerks 4G u 5G) – jipprovdi opportunitajiet ġodda għall-aħjar allokazzjoni tar-riżorsi. Madankollu, f'11ax, OFDMA mhix flessibbli biżżejjed. L-ewwel, tippermetti lill-punt ta 'aċċess biex jalloka blokk tar-riżorsi wieħed biss ta' daqs predeterminat lill-apparat tal-klijent. It-tieni nett, ma jappoġġjax trasmissjoni diretta bejn l-istazzjonijiet tal-klijenti. Iż-żewġ żvantaġġi jnaqqsu l-effiċjenza spettrali. Barra minn hekk, in-nuqqas ta 'flessibbiltà tal-wirt Wi-Fi 6 OFDMA tiddegrada l-prestazzjoni f'netwerks densi u żżid il-latenza, li hija kritika għal applikazzjonijiet f'ħin reali. 11be se ssolvi dawn il-problemi OFDMA.
- Waħda mill-bidliet rivoluzzjonarji kkonfermati tal-Wi-Fi 7 hija l-appoġġ nattiv użu simultanju ta' diversi konnessjonijiet paralleli fi frekwenzi differenti, li huwa utli ħafna kemm għal rati ta 'dejta enormi kif ukoll għal latenza estremament baxxa. Għalkemm chipsets moderni diġà jistgħu jużaw konnessjonijiet multipli simultanjament, pereżempju, fil-meded 2.4 u 5 GHz, dawn il-konnessjonijiet huma indipendenti, li jillimitaw l-effettività ta 'tali operazzjoni. F'11be, se jinstab livell ta' sinkronizzazzjoni bejn il-kanali li jippermetti użu effiċjenti tar-riżorsi tal-kanali u se jinvolvi bidliet sinifikanti fir-regoli tal-protokoll ta' aċċess għall-kanali.
- L-użu ta 'kanali wiesgħa ħafna u numru kbir ta' flussi spazjali jwassal għall-problema ta 'overhead għolja assoċjata mal-proċedura ta' stima tal-istat tal-kanal meħtieġa għal MIMO u OFDMA. Din l-ispiża ġenerali tikkanċella kwalunkwe qligħ miż-żieda fir-rati nominali tad-dejta. Mistenni li il-proċedura tal-valutazzjoni tal-kundizzjoni tal-kanal se tiġi riveduta.
- Fil-kuntest tal-Wi-Fi 7, il-kumitat tal-istandards qed jiddiskuti l-użu ta 'xi metodi ta' trasferiment tad-data "avvanzati". Fit-teorija, dawn il-metodi jtejbu l-effiċjenza spettrali fil-każ ta 'tentattivi ta' trażmissjoni ripetuti, kif ukoll trasmissjonijiet simultanji fl-istess direzzjonijiet jew opposti. Qed nitkellmu dwar it-talba ripetuta awtomatika ibrida (HARQ), li bħalissa tintuża fin-netwerks ċellulari, modalità full-duplex u aċċess multiplu mhux ortogonali (NOMA). Dawn it-tekniki ġew studjati sew fil-letteratura fit-teorija, iżda għadu mhux ċar jekk il-qligħ fil-produttività li jipprovdu hux se jiswa l-isforz biex jimplimentawhom.
- Użu HARQ ikkumplikat bil-problema li ġejja. Fil-Wi-Fi, il-pakketti huma inkollati flimkien biex inaqqsu l-overhead. Fil-verżjonijiet attwali tal-Wi-Fi, il-kunsinna ta 'kull pakkett ġewwa dak inkollat hija kkonfermata u, jekk il-konferma ma tasalx, it-trażmissjoni tal-pakkett tiġi ripetuta bl-użu ta' metodi ta 'protokoll ta' aċċess għall-kanal. HARQ jiċċaqlaq tentattivi mill-ġdid mill-link tad-data għas-saff fiżiku, fejn ma jkunx hemm aktar pakketti, iżda biss kodiċi ta 'kodiċi, u l-konfini tal-kliem tal-kodiċi ma jikkoinċidux mal-konfini tal-pakketti. Din id-desinkronizzazzjoni tikkomplika l-implimentazzjoni ta' HARQ fil-Wi-Fi.
- Fir-rigward full duplex, allura bħalissa la fin-netwerks ċellulari u lanqas fin-netwerks Wi-Fi huwa possibbli li simultanjament tittrasmetti data fl-istess kanal ta 'frekwenza lejn u mill-punt ta' aċċess (stazzjon bażi). Mil-lat tekniku, dan huwa dovut għad-differenza kbira fil-qawwa tas-sinjal trażmess u riċevut. Għalkemm hemm prototipi li jgħaqqdu t-tnaqqis diġitali u analogu tas-sinjal trażmess mis-sinjal riċevut, kapaċi jirċievi sinjal Wi-Fi waqt it-trażmissjoni tiegħu, il-qligħ li jistgħu jipprovdu fil-prattika jista 'jkun negliġibbli minħabba l-fatt li fi kwalunkwe ħin partikolari dak downstream mhuwiex ugwali għal dak axxendenti (bħala medja "fl-isptar" dak dixxendenti huwa ferm akbar). Barra minn hekk, tali trażmissjoni bidirezzjonali se tikkomplika b'mod sinifikanti l-protokoll.
- Filwaqt li t-trażmissjoni ta 'flussi multipli bl-użu ta' MIMO teħtieġ antenni multipli għall-mittent u r-riċevitur, b'aċċess mhux ortogonali l-punt ta 'aċċess jista' simultanjament jittrasmetti data lil żewġ riċevituri minn antenna waħda. Diversi għażliet ta 'aċċess mhux ortogonali huma inklużi fl-aħħar speċifikazzjonijiet 5G. Prototip NOMA Wi-Fi inħoloq għall-ewwel darba fl-2018 fl-IITP RAS (għal darb'oħra, ma tqishiex PR). Wera żieda fil-prestazzjoni ta '30-40%. Il-vantaġġ tat-teknoloġija żviluppata huwa l-kompatibilità b'lura tagħha: wieħed miż-żewġ riċevituri jista 'jkun apparat skadut li ma jappoġġjax Wi-Fi 7. B'mod ġenerali, il-problema tal-kompatibilità b'lura hija importanti ħafna, peress li apparati ta' ġenerazzjonijiet differenti jistgħu joperaw simultanjament fuq netwerk Wi-Fi. Bħalissa, diversi timijiet madwar id-dinja qed janalizzaw l-effettività tal-użu kombinat ta 'NOMA u MU-MIMO, li r-riżultati tagħhom se jiddeterminaw id-destin futur tal-approċċ. Qed inkomplu naħdmu wkoll fuq il-prototip: il-verżjoni li jmiss tiegħu se tiġi ppreżentata fil-konferenza IEEE INFOCOM f'Lulju 2020.
- Fl-aħħarnett, innovazzjoni importanti oħra, iżda b'destin mhux ċar, hija operat koordinat tal-punti ta' aċċess. Għalkemm ħafna bejjiegħa għandhom il-kontrolluri ċentralizzati tagħhom stess għal netwerks Wi-Fi ta 'intrapriżi, il-kapaċitajiet ta' tali kontrolluri ġeneralment ġew limitati għal konfigurazzjoni ta 'parametri fit-tul u għażla tal-kanal. Il-kumitat tal-istandards qed jiddiskuti kooperazzjoni eqreb bejn punti ta 'aċċess ġirien, li tinkludi skedar ta' trażmissjoni kkoordinata, beamforming, u anke sistemi MIMO distribwiti. Uħud mill-approċċi taħt konsiderazzjoni jużaw kanċellazzjoni ta' interferenza sekwenzjali (madwar l-istess bħal fin-NOMA). Għalkemm approċċi għall-koordinazzjoni 11be għadhom ma ġewx żviluppati, m'hemm l-ebda dubju li l-istandard se jippermetti punti ta 'aċċess minn manifatturi differenti biex jikkoordinaw skedi ta' trażmissjoni ma 'xulxin biex inaqqsu l-interferenza reċiproka. Approċċi oħra, aktar kumplessi (bħal MU-MIMO distribwit) se jkunu aktar diffiċli biex jiġu implimentati fl-istandard, għalkemm xi membri tal-grupp huma determinati li jagħmlu dan fi ħdan Rilaxx 2. Irrispettivament mir-riżultat, id-destin tal-metodi ta 'koordinazzjoni tal-punt ta' aċċess mhix ċara. Anke jekk inklużi fl-istandard, jistgħu ma jilħqux is-suq. Ħaġa simili ġrat qabel meta ppruvaw iġibu ordni għat-trażmissjonijiet Wi-Fi bl-użu ta 'soluzzjonijiet bħal HCCA (11e) u HCCA TXOP Negotiation (11be).
Fil-qosor, jidher li ħafna mill-proposti assoċjati mal-ewwel ħames gruppi se jsiru parti minn Wi-Fi 7, filwaqt li l-proposti assoċjati mal-aħħar żewġ gruppi jeħtieġu riċerka addizzjonali sinifikanti biex tipprova l-effettività tagħhom.
Aktar dettalji tekniċi
Dettalji tekniċi dwar Wi-Fi 7 jistgħu jinqraw (bl-Ingliż)
Sors: www.habr.com