Grupa robocza rozpoczęła prace nad standardem w 2014 roku i obecnie pracuje nad wersją 3.0. Co nieco różni się od poprzednich generacji standardów 802.11, ponieważ tam cała praca została wykonana w dwóch wersjach roboczych. Dzieje się tak ze względu na dość dużą liczbę planowanych skomplikowanych zmian, które w związku z tym wymagają bardziej szczegółowych i złożonych testów kompatybilności. Początkowym wyzwaniem dla zespołu była poprawa wydajności widmowej w celu zwiększenia przepustowości sieci WLAN o dużej gęstości stacji abonenckich i punktów dostępowych. Głównymi czynnikami wpływającymi na rozwój standardu były: wzrost liczby abonentów telefonii komórkowej, transmisje na żywo w sieciach społecznościowych (nacisk na ruch wysyłający) i oczywiście IoT.
Schematycznie innowacje wyglądają następująco:
MIMO 8x8, więcej strumieni przestrzennych
Dostępna będzie obsługa MIMO 8x8, aż do 8SS (strumieni przestrzennych). Standard 802.11ac również opisywał w teorii obsługę 8 SS, jednak w praktyce punkty dostępowe 802.11ac „fali 2” ograniczały się do obsługi 4 strumieni przestrzennych. W związku z tym punkty dostępowe obsługujące MIMO 8x8 będą mogły jednocześnie obsługiwać do 8 klientów 1x1, czterech klientów 2x2 itp.
MU-MIMO DL/UL (łącze w dół/w górę MIMO dla wielu użytkowników)
Jednoczesna obsługa trybu wielu użytkowników zarówno dla kanałów pobierania, jak i wysyłania. Możliwość jednoczesnego konkurencyjnego dostępu do kanału uploadu, grupującego zarówno datę, jak i ramki kontrolne, znacznie zmniejszy „narzut”, co doprowadzi do wzrostu przepustowości i skrócenia czasu odpowiedzi.
Długi symbol OFDM
OFDM działa w standardach 802.11a/g/n/ac od ~20 lat bez żadnych zmian. Zgodnie ze standardem kanał o szerokości 20 MHz zawiera 64 podnośne oddalone od siebie w odstępie 312,5 kHz (20 MHz/64). Ponieważ w tym czasie przemysł półprzewodników bardzo się rozwinął, standard 802.11x oferuje 4-krotny wzrost liczby podnośnych do 256, z odstępem między podnośnymi wynoszącym 78,125 kHz. Długość (czas) symbolu OFDM jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości i odpowiednio również wzrośnie 4-krotnie z 3,2 μs do 12,8 μs. Ulepszenie to zwiększy wydajność i niezawodność transmisji danych, szczególnie w „zewnętrznych” sieciach WLAN.
Zwiększony zasięg
Dodano nowe wartości odstępów ochronnych między ramkami, które teraz mogą wynosić 1,6 µs i 3,2 µs dla „zewnętrznej” sieci WLAN, dla „wewnętrznej” pozostawiono odstęp 0,8 µs. Nowy format pakietu z bardziej niezawodną (długą) preambułą. Wszystko to pozwoli Ci uzyskać nawet 4-krotny wzrost szybkości połączenia na brzegu sieci.
OFDMA DL/UL (wielokrotny dostęp z ortogonalnym podziałem częstotliwości)
Jedną z głównych zmian jest wprowadzenie OFDMA zamiast OFDM. Technologia OFDMA jest stosowana w sieciach LTE i okazała się bardzo skuteczna. Różnica polega na tym, że przy transmisji w OFDM cały kanał częstotliwości jest zajęty i do momentu zakończenia transmisji kolejny klient nie może zająć zasobu częstotliwości. W OFDMA problem ten rozwiązano dzieląc kanał na podkanały o różnej szerokości, tzw. RU (Resource Units). W praktyce będzie to oznaczać, że 256 podnośnych kanału 20 MHz można podzielić na jednostki RU składające się z 26 podnośnych. Każdemu RU można przypisać własny schemat kodowania MCS, a także moc nadawania.
Ogólnie rzecz biorąc, przyniesie to znaczny wzrost ogólnej przepustowości sieci, a także przepustowości dla każdego indywidualnego klienta.
1024QAM
Dodano nowe MCS (zestawy modulacji i kodowania) 10 i 11 dla modulacji 1024-QAM. Oznacza to, że teraz jeden znak w tym schemacie będzie przenosił 10 bitów informacji, co stanowi wzrost o 25% w porównaniu z 8 bitami w 256-QAM.
TWT (Docelowy czas budzenia) – „Planowanie zasobów łącza w górę”
Mechanizm oszczędzania energii, który sprawdził się w standardzie 802.11ah, a teraz został dostosowany do standardu 802.11ax. TWT umożliwia punktom dostępowym informowanie klientów, kiedy mają przejść w tryb oszczędzania energii, i zapewnia harmonogram określający, kiedy mają się obudzić, aby odebrać lub przesłać informacje. Są to bardzo krótkie okresy czasu, ale możliwość spania przez kilka krótkich okresów będzie miała duży wpływ na żywotność baterii. Ograniczenie „konfliktu” i kolizji między klientami wydłuży czas przebywania w trybie oszczędzania energii. W zależności od rodzaju ruchu, poprawa zużycia energii może wynosić od 65% do 95% (według testów Broadcom). W przypadku urządzeń IoT obsługa TWT ma kluczowe znaczenie.
Kolor BSS – ponowne wykorzystanie przestrzenne
Aby zwiększyć pojemność sieci WLAN o dużej gęstości, konieczne jest zwiększenie częstotliwości ponownego wykorzystania zasobów kanału. Aby zmniejszyć wpływ sąsiednich BSS działających na tym samym kanale, proponuje się oznaczenie ich „bitem koloru”. Umożliwi to dynamiczną regulację czułości CCA (Clear Channel Assessment) i mocy nadajnika. Pojemność sieci wzrośnie ze względu na zagęszczenie planu kanałów, podczas gdy istniejące zakłócenia będą miały mniejszy wpływ na wybór MCS.
W związku ze zbliżającą się aktualizacją standardów bezpieczeństwa dot nie każdy będzie w stanie rozwiązać problemy bezpieczeństwa za pomocą prostej aktualizacji oprogramowania, dlatego Extreme Networks w czwartym kwartale 2018 roku wprowadzi punkty dostępowe ze sprzętową obsługą 802.11ax i WPA3.
Więcej na temat .
Źródło: www.habr.com