O novo padrão 802.11ax (WLAN de alta eficiência), o que há de novo e quando podemos esperá-lo?

O grupo de trabalho começou a trabalhar no padrão em 2014 e agora está trabalhando no rascunho 3.0. O que é um pouco diferente das gerações anteriores dos padrões 802.11, porque ali todo o trabalho foi feito em dois rascunhos. Isso acontece devido a um número bastante grande de alterações complexas planejadas, que exigem testes de compatibilidade mais detalhados e complexos. O desafio inicial da equipe era melhorar a eficiência espectral para aumentar a capacidade das WLANs com alta densidade de estações de assinantes e pontos de acesso. Os principais drivers para o desenvolvimento do padrão foram: aumento no número de assinantes móveis, transmissões ao vivo em redes sociais (ênfase no tráfego de upload) e, claro, IoT.

Esquematicamente, as inovações são assim:

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MIMO 8x8, mais fluxos espaciais

Haverá suporte para MIMO 8x8, até 8SS (Spatial Streams). O padrão 802.11ac também descreveu o suporte para 8 SS em teoria, mas na prática, os pontos de acesso 802.11ac "onda 2" estavam limitados a suportar 4 fluxos espaciais. Assim, os pontos de acesso que suportam MIMO 8x8 poderão atender simultaneamente até 8 clientes 1x1, quatro clientes 2x2, etc.

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MU-MIMO DL/UL (downlink/uplink MIMO multiusuário)

Suporte simultâneo para modo multiusuário para canais de download e upload. A possibilidade de acesso competitivo simultâneo ao canal de upload, agrupando quadros de data e controle, reduzirá significativamente o “overhead”, o que levará a um aumento no throughput e a uma diminuição no tempo de resposta.

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Símbolo OFDM longo

OFDM opera nos padrões 802.11a/g/n/ac há aproximadamente 20 anos sem quaisquer alterações. De acordo com a norma, um canal com largura de 20MGz contém 64 subportadoras espaçadas entre si com intervalo de 312,5 kHz (20MHz/64). Como a indústria de semicondutores avançou muito durante esse período, o 802.11x oferece um aumento de 4 vezes nas subportadoras, para 256, com um intervalo entre as subportadoras de 78,125 kHz. O comprimento (tempo) do símbolo OFDM é inversamente proporcional à frequência e, consequentemente, também aumentará 4 vezes, de 3,2 μs para 12,8 μs. Esta melhoria aumentará a eficiência e a confiabilidade da transmissão de dados, especialmente em WLAN “externas”.

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Gama alargada

Foram adicionados novos valores para intervalos de proteção entre frames, que agora podem ser iguais a 1,6 µs e 3,2 µs para WLAN “externa”; para “interna” o intervalo é deixado em 0,8 µs. Novo formato de pacote com um preâmbulo mais confiável (longo). Todos os itens acima permitirão que você obtenha um aumento de até 4 vezes na velocidade de conexão na borda da rede.

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OFDMA DL/UL (acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal)

Uma das principais mudanças é a introdução do OFDMA em vez do OFDM. A tecnologia OFDMA é usada em redes LTE e provou ser altamente eficaz. A diferença é que ao transmitir em OFDM todo o canal de frequência fica ocupado e até o término da transmissão o próximo cliente não pode ocupar o recurso de frequência. No OFDMA, esse problema é resolvido dividindo o canal em subcanais de diferentes larguras, os chamados RU (Resource Units). Na prática, isto significará que 256 subportadoras de um canal de 20 MHz podem ser divididas em RUs de 26 subportadoras. Cada RU pode receber seu próprio esquema de codificação MCS, bem como transmitir potência.
No geral, isso trará um aumento significativo na capacidade geral da rede, bem como no rendimento de cada cliente individual.

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1024 QAM

Adicionados novos MCS (conjuntos de modulação e codificação) 10 e 11 para modulação 1024-QAM. Ou seja, agora um caractere neste esquema transportará 10 bits de informação, e isso representa um aumento de 25% em comparação com 8 bits em 256-QAM.

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TWT (Target Wake Time) – “Programação de recursos do Up Link”

Um mecanismo de economia de energia comprovado no padrão 802.11ah e agora adaptado ao 802.11ax. O TWT permite que os pontos de acesso informem aos clientes quando entrar no modo de economia de energia e fornece uma programação de quando acordar para receber ou transmitir informações. São períodos de tempo muito curtos, mas poder dormir por vários períodos curtos fará uma grande diferença na vida útil da bateria. A redução da “contenção” e das colisões entre clientes aumentará o tempo gasto no modo de economia de energia. Dependendo do tipo de tráfego, as melhorias no consumo de energia podem variar de 65% a 95% (de acordo com testes da Broadcom). Para dispositivos IoT, o suporte TWT é fundamental.

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Cor BSS – Reutilização Espacial

Para aumentar a capacidade de uma rede WLAN de alta densidade, é necessário aumentar a frequência de reutilização dos recursos do canal. Para reduzir a influência dos BSSs vizinhos operando no mesmo canal, propõe-se marcá-los com “color-bit”. Isso permitirá que você ajuste dinamicamente a sensibilidade CCA (avaliação de canal claro) e a potência do transmissor. A capacidade da rede aumentará devido à compactação do plano de canais, enquanto a interferência existente terá menos impacto na seleção do MCS.

O novo padrão 802.11ax (WLAN de alta eficiência), o que há de novo e quando podemos esperá-lo?

Devido à próxima atualização dos padrões de segurança para WPA3, nem todos serão capazes de resolver problemas de segurança com uma simples atualização de software, então a Extreme Networks apresentará pontos de acesso com suporte de hardware para 2018ax e WPA802.11 no quarto trimestre de 3.

Mais sobre 802.11ax.

Fonte: habr.com

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