Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?

Pracovná skupina začala pracovať na štandarde už v roku 2014 a teraz pracuje na návrhu 3.0. Čo sa trochu líši od predchádzajúcich generácií štandardov 802.11, pretože tam bola všetka práca vykonaná v dvoch návrhoch. Deje sa tak v dôsledku pomerne veľkého počtu plánovaných komplexných zmien, ktoré si preto vyžadujú podrobnejšie a komplexnejšie testovanie kompatibility. Prvotnou výzvou tímu bolo zlepšiť spektrálnu účinnosť, aby sa zvýšila kapacita sietí WLAN s vysokou hustotou účastníckych staníc a prístupových bodov. Hlavnými ťahúňmi vývoja štandardu boli: nárast počtu mobilných predplatiteľov, živé vysielanie na sociálnych sieťach (dôraz na upload traffic) a samozrejme IoT.

Schematicky vyzerajú inovácie takto:

Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?

MIMO 8x8, viac priestorových streamov

K dispozícii bude podpora pre MIMO 8x8, až po 8SS (priestorové toky). Štandard 802.11ac tiež teoreticky popisoval podporu pre 8 SS, ale v praxi boli prístupové body 802.11ac „vlny 2“ obmedzené na podporu 4 priestorových tokov. V súlade s tým budú prístupové body podporujúce MIMO 8x8 schopné súčasne obsluhovať až 8 klientov 1x1, štyroch klientov 2x2 atď.

Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?

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

Súčasná podpora pre režim viacerých používateľov pre kanály sťahovania aj nahrávania. Možnosť simultánneho konkurenčného prístupu k nahrávaciemu kanálu, zoskupenie dátumových a riadiacich rámcov výrazne zníži „réžiu“, čo povedie k zvýšeniu priepustnosti a skráteniu doby odozvy.

Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?

Dlhý symbol OFDM

OFDM funguje v štandardoch 802.11a/g/n/ac ~20 rokov bez akýchkoľvek zmien. Podľa štandardu kanál so šírkou 20 MGz obsahuje 64 subnosných vzdialených od seba s intervalom 312,5 kHz (20 MHz/64). Keďže polovodičový priemysel počas tejto doby veľmi pokročil, 802.11x ponúka 4-násobný nárast subnosných na 256, s intervalom medzi subnosnými 78,125 kHz. Dĺžka (čas) symbolu OFDM je nepriamo úmerná frekvencii a podľa toho sa tiež zvýši 4-krát z 3,2 μs na 12,8 μs. Toto zlepšenie zvýši efektívnosť a spoľahlivosť prenosu dát, najmä v „vonkajšej“ sieti WLAN.

Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?

Rozšírený rozsah

Boli pridané nové hodnoty pre intervaly ochrany medzi snímkami, ktoré sa teraz môžu rovnať 1,6 µs a 3,2 µs pre „vonkajšiu“ WLAN; pre „vnútorné“ je interval ponechaný na 0,8 µs. Nový formát paketov so spoľahlivejšou (dlhšou) preambulou. Všetko spomenuté vám umožní získať až 4-násobné zvýšenie rýchlosti pripojenia na hranici siete.

Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?

OFDMA DL/UL (viacnásobný prístup s ortogonálnym frekvenčným delením)

Jednou z hlavných zmien je zavedenie OFDMA namiesto OFDM. Technológia OFDMA sa používa v sieťach LTE a ukázala sa ako vysoko efektívna. Rozdiel je v tom, že pri vysielaní v OFDM je obsadený celý frekvenčný kanál a kým sa prenos neskončí, ďalší klient nemôže obsadiť frekvenčný zdroj. V OFDMA je tento problém vyriešený rozdelením kanála na subkanály rôznych šírok, takzvané RU (Resource Units). V praxi to bude znamenať, že 256 subnosných 20 MHz kanála môže byť rozdelených do RU s 26 subnosnými. Každému RU môže byť pridelená vlastná schéma kódovania MCS, ako aj vysielací výkon.
Celkovo to prinesie výrazné zvýšenie celkovej kapacity siete, ako aj priepustnosti pre každého jednotlivého klienta.

Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?
Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?

1024 QAM

Pridané nové MCS (modulačné a kódovacie sady) 10 a 11 pre moduláciu 1024-QAM. To znamená, že teraz jeden znak v tejto schéme bude niesť 10 bitov informácií, čo je 25% nárast v porovnaní s 8 bitmi v 256-QAM.

Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?

TWT (Cieľový čas prebudenia) – „Plánovanie zdrojov odkazu“

Mechanizmus na úsporu energie, ktorý sa osvedčil v štandarde 802.11ah a teraz bol adaptovaný na 802.11ax. TWT umožňuje prístupovým bodom oznámiť klientom, kedy majú vstúpiť do režimu úspory energie, a poskytuje plán, kedy sa majú zobudiť, aby mohli prijímať alebo vysielať informácie. Sú to veľmi krátke časové úseky, ale možnosť spánku na veľa krátkych období bude mať veľký vplyv na výdrž batérie. Zníženie „kontencie“ a kolízií medzi klientmi predĺži čas strávený v režime úspory energie. V závislosti od typu prevádzky sa zlepšenia spotreby energie môžu pohybovať od 65 % do 95 % (podľa testov Broadcom). Pre zariadenia internetu vecí je podpora TWT kritická.

Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?

BSS Color – Priestorové opätovné použitie

Na zvýšenie kapacity siete WLAN s vysokou hustotou je potrebné zvýšiť frekvenciu opätovného použitia prostriedkov kanála. Aby sa znížil vplyv susedných BSS prevádzkovaných na rovnakom kanáli, navrhuje sa ich označiť „farebným bitom“. To vám umožní dynamicky upraviť citlivosť CCA (vyhodnotenie kanála) a výkon vysielača. Kapacita siete sa zvýši v dôsledku zhutnenia plánu kanálov, zatiaľ čo existujúce rušenie bude mať menší vplyv na výber MCS.

Nový štandard 802.11ax (High Efficiency WLAN), čo je v ňom nové a kedy ho môžeme očakávať?

Z dôvodu pripravovanej aktualizácie bezpečnostných noriem k WPA3, nie každému sa podarí vyriešiť bezpečnostné problémy jednoduchou aktualizáciou softvéru, a tak spoločnosť Extreme Networks v štvrtom štvrťroku 2018 predstaví prístupové body s hardvérovou podporou pre 802.11ax a WPA3.

Viac o 802.11ax.

Zdroj: hab.com

Pridať komentár