Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?

Arbeidsgruppen startet arbeidet med standarden tilbake i 2014 og jobber nå med utkast 3.0. Noe som er noe forskjellig fra tidligere generasjoner av 802.11-standarder, for der ble alt arbeidet utført i to utkast. Dette skjer på grunn av et ganske stort antall planlagte komplekse endringer, som følgelig krever mer detaljert og kompleks kompatibilitetstesting. Teamets første utfordring var å forbedre spektral effektivitet for å øke kapasiteten til WLAN med høy tetthet av abonnentstasjoner og tilgangspunkter. Hoveddriverne for utviklingen av standarden var: en økning i antall mobilabonnenter, direktesendinger på sosiale nettverk (vekt på opplastingstrafikk) og selvfølgelig IoT.

Skjematisk ser innovasjonene slik ut:

Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?

MIMO 8x8, flere romlige strømmer

Det vil være støtte for MIMO 8x8, opptil 8SS (Spatial Streams). 802.11ac-standarden beskrev også støtte for 8 SS i teorien, men i praksis var 802.11ac "wave 2"-tilgangspunkter begrenset til å støtte 4 romlige strømmer. Følgelig vil tilgangspunkter som støtter MIMO 8x8 samtidig kunne betjene opptil 8 1x1-klienter, fire 2x2-klienter, etc.

Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?

MU-MIMO DL/UL (Multi-User MIMO Downlink/Uplink)

Samtidig støtte for flerbrukermodus for både nedlasting og opplastingskanaler. Muligheten for samtidig konkurransedyktig tilgang til opplastingskanalen, gruppering av både dato- og kontrollrammer vil redusere "overheaden" betydelig, noe som vil føre til en økning i gjennomstrømming og en reduksjon i responstid.

Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?

Langt OFDM-symbol

OFDM har operert i 802.11a/g/n/ac-standarder i ~20 år uten noen endringer. I henhold til standarden inneholder en kanal med en bredde på 20MGz 64 underbærere adskilt fra hverandre med et intervall på 312,5 kHz (20MHz)/64). Siden halvlederindustrien har avansert så mye i løpet av denne tiden, tilbyr 802.11x en 4-dobling av subcarriers til 256, med et intervall mellom subcarriers på 78,125 kHz. OFDM-symbollengden (tid) er omvendt proporsjonal med frekvensen, og følgelig vil den også øke med 4 ganger fra 3,2 μs til 12,8 μs. Denne forbedringen vil øke effektiviteten og påliteligheten til dataoverføring, spesielt i "utendørs" WLAN.

Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?

Utvidet rekkevidde

Nye verdier for beskyttelsesintervaller mellom rammer er lagt til, som nå kan være lik 1,6 µs og 3,2 µs for "utendørs" WLAN; for "innendørs" er intervallet igjen på 0,8 µs. Nytt pakkeformat med en mer pålitelig (lang) innledning. Alt det ovennevnte vil tillate deg å få opptil en 4-dobling av tilkoblingshastigheten ved nettverkskanten.

Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?

OFDMA DL/UL (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)

En av de store endringene er introduksjonen av OFDMA i stedet for OFDM. OFDMA-teknologi brukes i LTE-nettverk og har vist seg å være svært effektiv. Forskjellen er at ved overføring i OFDM er hele frekvenskanalen okkupert og inntil overføringen avsluttes kan ikke neste klient okkupere frekvensressursen. I OFDMA løses dette problemet ved å dele kanalen i underkanaler med forskjellig bredde, såkalte RU (Resource Units). I praksis vil dette bety at 256 underbærere av en 20MHz kanal kan deles inn i RUer på 26 underbærere. Hver RU kan tildeles sitt eget MCS-kodeskjema, samt sendeeffekt.
Samlet sett vil dette gi en betydelig økning i nettverkskapasiteten totalt sett, samt gjennomstrømming for hver enkelt klient.

Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?
Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?

1024QAM

Lagt til nye MCS (Modulation and Coding Sets) 10 og 11 for 1024-QAM-modulasjon. Det vil si at nå vil ett tegn i denne ordningen bære 10 biter med informasjon, og dette er en økning på 25 % sammenlignet med 8 bit i 256-QAM.

Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?

TWT (Target Wake Time) – «Ressursplanlegging for Up Link»

En strømsparingsmekanisme som har bevist seg i 802.11ah-standarden og som nå er tilpasset til 802.11ax. TWT lar tilgangspunkter fortelle klienter når de skal gå inn i strømsparingsmodus og gir en tidsplan for når de skal våkne for å motta eller overføre informasjon. Dette er veldig korte perioder, men å kunne sove en haug med korte perioder vil utgjøre en stor forskjell for batterilevetiden. Å redusere "strid" og kollisjoner mellom klienter vil øke tiden brukt i strømsparingsmodus. Avhengig av typen trafikk kan forbedringer i strømforbruket variere fra 65 % til 95 % (ifølge Broadcom-tester). For IoT-enheter er TWT-støtte avgjørende.

Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?

BSS Color – Romlig gjenbruk

For å øke kapasiteten til et WLAN-nettverk med høy tetthet, er det nødvendig å øke frekvensen av gjenbruk av kanalressurser. For å redusere påvirkningen fra nærliggende BSS-er som opererer på samme kanal, foreslås det å merke dem med "fargebit". Dette vil tillate deg å dynamisk justere CCA (clear channel assessment) følsomhet og sendereffekt. Nettverkskapasiteten vil øke på grunn av kanalplankomprimering, mens eksisterende interferens vil ha mindre innvirkning på MCS-valg.

Den nye standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), hva er nytt i den og når kan vi forvente den?

På grunn av den kommende oppdateringen av sikkerhetsstandarder til WPA3, vil ikke alle være i stand til å løse sikkerhetsproblemer med en enkel programvareoppdatering, så Extreme Networks vil introdusere tilgangspunkter med maskinvarestøtte for 2018ax og WPA802.11 i fjerde kvartal 3.

Mer om 802.11ax.

Kilde: www.habr.com

Legg til en kommentar