ÇfarĂ« na pret me Wi-Fi 7, IEEE 802.11be?

KohĂ« mĂ« parĂ« nĂ« treg dolĂ«n pajisje qĂ« mbĂ«shtesin teknologjinĂ« Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax), pĂ«r tĂ« cilĂ«n flitet shumĂ«. Por pak njerĂ«z e dinĂ« se tani po zhvillohet brez i ri i teknologjisĂ« Wi-Fi — Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be). NĂ« kĂ«tĂ« artikull do tĂ« flasim se çfarĂ« do tĂ« pĂ«rfaqĂ«sojĂ« Wi-Fi 7.

ÇfarĂ« na pret me Wi-Fi 7, IEEE 802.11be?

Historia e mëparshme

Në Shtator 2020, ne do të festojmë 30-vjetorin e projektit IEEE 802.11, i cili ka ndikuar ndjeshëm në jetën tonë. Aktualisht, teknologjia Wi-Fi, e cila përcaktohet nga familja e standardeve IEEE 802.11, është teknologjia më e popullarizuar pa tel, e cila përdoret për t'u lidhur me internetin: Wi-Fi transmeton më shumë se gjysmën e trafikut të përdoruesve. Ndërsa teknologjitë e celularëve bëjnë ribrandim çdo dekadë, duke zëvendësuar emrin 4G me 5G, për përdoruesit e Wi-Fi, rritja e shpejtësisë së transferimit, si dhe implementimi i shërbimeve dhe karakteristikave të reja ndodhin pothuajse pa u vënë re. Vetëm disa klientë kujdesen për shkronjat "n", "ac" ose "ax" që ndjekin "802.11" në ambalazhet e pajisjeve. Por kjo nuk do të thotë se Wi-Fi nuk po zhvillohet.

Një nga provat e zhvillimit të Wi-Fi është rritja e theksuar e shpejtësive nominale të transferimit të të dhënave: nga 2 Mbit/s në versionin e vitit 1997 deri në pothuajse 10 Gbit/s në standardin më të ri 802.11ax, i njohur gjithashtu si Wi-Fi 6. Wi-Fi modern arrin këtë rritje të performancës falë struktura më të shpejta të sinjaleve dhe kodeve, kanaleve më të gjera dhe përdorimit të teknologjive. MIMO.

Përveç fokusit kryesor në rrjetet lokale pa tel me shpejtësi të lartë, evolucion i Wi-Fi përfshin disa projekte niçë. Për shembull, Wi-Fi HaLow (802.11ah) ishte një përpjekje për të futur Wi-Fi në tregun e internetit pa tel për gjërat. Wi-Fi në gamën milimetrike (802.11ad/ay) mbështet shpejtësi nominale transferimi deri në 275 Gbit/s, megjithatë në distanca shumë të vogla.

Aplikacionet dhe shërbimet e reja të lidhura me transmetimet video me definition të lartë, realitetin virtual dhe të zgjeruar, lojrat, zyrat në distancë dhe llogaritë në re, si dhe nevoja për të mbështetur një numër të madh përdoruesish me trafik intensiv në rrjetet pa tel kërkojnë performancë të lartë.

Qëllimet e Wi-Fi 7

NĂ« maj 2019, njĂ« nĂ«n-grup i BE (TGbe) i grupit tĂ« punĂ«s 802.11 tĂ« komitetit pĂ«r standardizimin e rrjeteve lokale dhe qytetare filloi punĂ«n mbi njĂ« shtesĂ« tĂ« re pĂ«r standardin Wi-Fi, qĂ« do tĂ« rrisĂ« kapacitetin nominal tĂ« transmetimit deri nĂ« mĂ« shumĂ« se 40 Gbit/s nĂ« njĂ« kanal frekuence ‘tipik’ pĂ«r gamĂ«n Wi-Fi <= 7 GHz. MegjithatĂ«, nĂ« shumĂ« dokumente pĂ«rmendet se ‘kapaciteti maksimal Ă«shtĂ« tĂ« paktĂ«n 30 Gbit/s’, protokolli i ri i nivelit fizike do tĂ« sigurojĂ« njĂ« shpejtĂ«si nominale mbi 40 Gbit/s.

Një drejtim tjetër i rëndësishëm i zhvillimit të Wi-Fi 7 është mbështetje për aplikacione në kohë reale (lojërat, realiteti virtual dhe i shtuar, menaxhimi i robotëve). E veçantë është që, ndonëse Wi-Fi shërben në mënyrë të veçantë për trafikun audio dhe video, është besuar për një kohë të gjatë se sigurimi i një vonese të garantuar të vogël (njësi miliseconds), gjithashtu i njohur si Rrjet Pjesë-Të-Politikave, në rrjetet Wi-Fi është themelore e pamundur. Në nëntor 2017, ekipi ynë nga IPPI RAN dhe HSE (mos e konsideroni si publicitet) paraqiti një propozim përkatës në grupin IEEE 802.11. Propozimi tërhoqi interes të madh dhe në korrik 2018, u lançua një nën-grup special për të studiuar më tej këtë çështje. Duke marrë parasysh se për mbështetje të aplikacioneve në kohë reale nevojiten si shpejtësi të larta nominale të transmetimit, ashtu edhe zgjerim të funksionalitetit të nivelit të kanaleve, grupi i punës 802.11 vendosi të zhvillojë metoda për mbështetje të aplikacioneve në kohë reale brenda Wi-Fi 7.

NjĂ« çështje e rĂ«ndĂ«sishme qĂ« lidhet me Wi-Fi 7 Ă«shtĂ« bashkĂ«jetesa e tij me teknologjitĂ« e rrjeteve celulare (4G/5G), tĂ« zhvilluara nga 3GPP dhe qĂ« funksionojnĂ« nĂ« tĂ« njĂ«jtat blloqe frekuencash tĂ« pa licencuara. KĂ«tu flitet pĂ«r LTE-LAA/NR-U. PĂ«r tĂ« studiuar çështjet qĂ« lidhen me bashkĂ«jetesĂ«n e Wi-Fi dhe rrjeteve celulare, IEEE 802.11 lançoi Komitetin e QĂ«ndrueshmĂ«risĂ« (Coex SC). PavarĂ«sisht nga takimet e shumta dhe madje njĂ« seminar i pĂ«rbashkĂ«t i pjesĂ«marrĂ«sve tĂ« 3GPP dhe IEEE 802.11 nĂ« korrik 2019 nĂ« VjenĂ«, zgjidhjet teknike akoma nuk janĂ« miratuar. NjĂ« shpjegim i mundshĂ«m pĂ«r kĂ«tĂ« aktivitet tĂ« paproduktive Ă«shtĂ« se si IEEE 802, ashtu edhe 3GPP nuk dĂ«shirojnĂ« tĂ« ndryshojnĂ« teknologjitĂ« e tyre pĂ«r t’i pĂ«rshtatur njĂ«ri-tjetrit. KĂ«shtu, pĂ«r momentin, nuk Ă«shtĂ« e qartĂ« nĂ«se diskutimet nĂ« kuadĂ«r tĂ« Coex SC do tĂ« ndikojnĂ« nĂ« standardin Wi-Fi 7.

Procesi i zhvillimit

Megjithëse procesi i zhvillimit të Wi-Fi 7 është në fazat e tij fillestare, deri më tani janë paraqitur rreth 500 propozime për funksionalitete të reja për Wi-Fi 7, i njohur gjithashtu si IEEE 802.11be. Shumica e ideve janë ende në diskutim në nëngrupin be dhe nuk është marrë ende një vendim për to. Ide të tjera janë miratuar së fundmi. Më poshtë do të tregohen qartë se cilat propozime janë të miratuara dhe cilat janë vetëm në diskutim.

ÇfarĂ« na pret me Wi-Fi 7, IEEE 802.11be?

Fillimisht ishte planifikuar që zhvillimi i mekanizmave të rinj kryesorë të përfundohej deri në mars 2021. Versioni përfundimtar i standardit pritet në fillim të vitit 2024. Në janar 2020, në nëngrupin 11be u shpreh shqetësimi nëse zhvillimi do të përputhej me grafikën sipas ritmit aktual të punës. Për të përshpejtuar procesin e zhvillimit të standardit, nëngrupi ra dakord të zgjedhë një grup të vogël funksionesh me prioritet të lartë, të cilat mund të lëshohen deri në vitin 2021 (Lëshimi 1), ndërsa të tjerat të lihen për Lëshimin 2. Funksionet me prioritet të lartë duhet të ofrojnë një rritje themelore të performancës dhe përfshijnë mbështetje për 320 MHz, 4K-QAM, përmirësime të dukshme të OFDMA nga Wi-Fi 6, MU-MIMO me 16 rrjedha.

Për shkak të coronavirusit, grupi aktualisht nuk po mblidhet në mënyrë fizike, por zhvillon rregullisht telekonferenca. Si rezultat, zhvillimi është ngadalësuar disi, por nuk është ndalur.

Detajet rreth teknologjisë

Le të shqyrtojmë risitë kryesore në Wi-Fi 7.

  1. Protokolli i ri i nivelit fizik Ă«shtĂ« njĂ« zhvillim i protokollit Wi-Fi 6 me dyfishimin e gjerĂ«si sĂ« brezit nĂ« 320 MHz, dyfishimin e numrit tĂ« rrjedhave hapĂ«sinore MU-MIMO, e cila e rrit kapacitetin nominal 2×2 = 4 herĂ«. Wi-Fi 7 gjithashtu fillon tĂ« pĂ«rdorĂ« modulimin 4K-QAM, i cili shton edhe 20% nĂ« kapacitetin nominal. KĂ«shtu, Wi-Fi 7 do tĂ« ofrojĂ« njĂ« shpejtĂ«si nominale transmetimi 2x2x1,2 = 4,8 herĂ« mĂ« tĂ« lartĂ« krahasuar me Wi-Fi 6: kapaciteti maksimal nominal i Wi-Fi 7 Ă«shtĂ« 9,6 Gbit/s x 4,8 = 46 Gbit/s. PĂ«rveç kĂ«saj, do tĂ« bĂ«het njĂ« ndryshim revolucionar nĂ« protokollin e nivelit fizik, lidhur me sigurimin e pĂ«rputhshmĂ«risĂ« me versionet e ardhshme tĂ« Wi-Fi, por kjo do tĂ« mbetet e padukshme pĂ«r pĂ«rdoruesit.
  2. Ndryshimi i metodës së aksesit në kanal për mbështetje të aplikacioneve në kohë reale do t'u krye duke marrë parasysh përvojën e IEEE 802 TSN për rrjetet me tel. Diskutimet e vazhdueshme në komitetin për standardizimin lidhen me procedurën e vonesës rastësore në aksesin në kanal, kategoritë e shërbimit të trafikut dhe, përkatësisht, radhët e veçanta për trafikun në kohë reale, si dhe politikat e shërbimit të paketeve.
  3. E prezantuar nĂ« Wi-Fi 6 (802.11ax) OFDMA – njĂ« metodĂ« e qasjes nĂ« kanal tĂ« ndarĂ« nĂ« kohĂ« dhe frekuencĂ« (e ngjashme me atĂ« qĂ« pĂ«rdoret nĂ« rrjetet 4G dhe 5G) – ofron mundĂ«si tĂ« reja pĂ«r shpĂ«rndarjen optimale tĂ« burimeve. MegjithatĂ«, nĂ« 11ax OFDMA nuk Ă«shtĂ« mjaft fleksibel. SĂ« pari, ai lejon pikĂ«n e qasjes tĂ« alokojĂ« pĂ«r pajisjen klient vetĂ«m njĂ« bllok burimesh tĂ« pĂ«rcaktuar paraprakisht. SĂ« dyti, ai nuk mbĂ«shtet transmetimin e drejtpĂ«rdrejtĂ« midis stacioneve klientĂ«. TĂ« dyja kĂ«to disavantazhe e ulin efikasitetin spektral. PĂ«r mĂ« tepĂ«r, mungesa e fleksibilitetit tĂ« trashĂ«guar nga OFDMA e Wi-Fi 6 dĂ«mton performancĂ«n nĂ« rrjete tĂ« ngjeshura dhe rrit vonesat, gjĂ« qĂ« Ă«shtĂ« kritike pĂ«r aplikacionet nĂ« kohĂ« reale. 11be do tĂ« zgjidhĂ« kĂ«to probleme tĂ« OFDMA.
  4. Një nga ndërrimet revolucionar të miratuara të Wi-Fi 7 është mbështetje e brendshme për përdorimin e shumë lidhjeve paralele në frekuenca të ndryshme, që është shumë e dobishme si për shpejtësitë e mëdha të transferimit të të dhënave, ashtu edhe për vonesën ekstremisht të ulët. Megjithëse çipsetet moderne mund të përdorin tashmë disa lidhje njëkohësisht, për shembull, në intervalin 2.4 dhe 5 GHz, këto lidhje janë të pavarura, gjë që e kufizon efikasitetin e një operacioni të tillë. Në 11be do të gjendet një nivel i tillë sinkronizimi midis kanaleve, i cili lejon përdorimin efikas të burimeve të kanalit dhe do të sjellë ndryshime të konsiderueshme në rregullat e protokollit për aksesin në kanal.
  5. Përdorimi i kanaleve shumë të gjerë dhe një numri të madh të rrjedhave hapësinore ka çuar në një problem të lartë të shpenzimeve, të lidhura me procedurën e vlerësimit të gjendjes së kanalit, e nevojshme për MIMO dhe OFDMA. Këto shpenzime neutralizojnë shkallën e përmirësuar të shpejtësisë nominale të transferimit të të dhënave. Pritet që procedura e vlerësimit të gjendjes së kanalit do të rishikohet.
  6. Në kontekstin e Wi-Fi 7, komiteti për standardizimin diskuton përdorimin e disa metodave "të avancuara" të transferimit të të dhënave. Në teori, këto metoda rrisin efikasitetin spektral në rastet e përpjekjeve të përsëritura, si dhe gjatë transmetimeve simultane në të njëjtin ose në drejtime të kundërta. Bëhet fjalë për kërkesën hibride automatike për përsëritje (HARQ), e cila përdoret aktualisht në rrjetet celulare, për modin full-duplex dhe për aksesin jo-ortogonal të shumëfishtë (NOMA). Këto metoda janë studiuar mirë në literaturë teorike, megjithatë, është ende e paqartë nëse rritja e performancës që ato ofrojnë do të justifikojë përpjekjet e bëra për realizimin e tyre.
    • PĂ«rdorimi HARQ kĂ«to gjĂ«ra komplikohen nga problemi i mĂ«poshtĂ«m. NĂ« Wi-Fi, pĂ«r tĂ« ulur ngarkesat, paketat bashkohen. NĂ« versionet aktuale tĂ« Wi-Fi, dorĂ«zimi i çdo pakete brenda tĂ« bashkuarĂ«s konfirmohet, si dhe, nĂ« rast se konfirmimi nuk arrin, transmetimi i paketĂ«s pĂ«rsĂ«ritet me metodat e protokollit tĂ« aksesit nĂ« kanal. HARQ transferon pĂ«rpjekjet e pĂ«rsĂ«ritura nga niveli i kanalit nĂ« atĂ« fizik, ku paketat nuk ekzistojnĂ« mĂ«, por ka fjalĂ« koduese, dhe kufijtĂ« e fjalĂ«ve koduese nuk pĂ«rputhen me kufirin e paketave. Kjo risincronizim e komplikon realizimin e HARQ nĂ« Wi-Fi.
    • Sa i pĂ«rket Full-Duplex, aktualisht as nĂ« rrjetet celulare dhe as nĂ« rrjetet Wi-Fi nuk mund tĂ« transmetoni tĂ« dhĂ«na dhe nĂ« pikĂ«n e qasjes (stacionin bazĂ«) dhe prej saj nĂ« tĂ« njĂ«jtĂ«n kohĂ« nĂ« tĂ« njĂ«jtin kanal frekuencor. Nga pikĂ«pamja teknike, kjo lidhet me njĂ« ndryshim tĂ« madh nĂ« fuqinĂ« e sinjalit tĂ« transmetuar dhe tĂ« pranuar. Edhe pse ekzistojnĂ« prototipa qĂ« pĂ«rdorin zbritjen digjitale dhe analogjike tĂ« sinjalit tĂ« transmetuar nga ai i pranuar, tĂ« afta pĂ«r tĂ« marrĂ« sinjalin Wi-Fi gjatĂ« transmetimit tĂ« saj, fitimi qĂ« ata mund tĂ« ofrojnĂ« nĂ« praktikĂ« mund tĂ« jetĂ« i vogĂ«l pĂ«r shkak se nĂ« çdo moment gjatĂ« rrjedhĂ«s krejtĂ«sisht tĂ« zbritshme nuk Ă«shtĂ« i barabartĂ« me tĂ« pranuarĂ«n (nĂ« mesatar, rrjedha e zbritshme Ă«shtĂ« ndjeshĂ«m mĂ« e madhe). NĂ« kĂ«tĂ« mĂ«nyrĂ«, transmetimi dypalĂ«sh do ta komplikohej ndjeshĂ«m protokollin.
    • NĂ«se pĂ«r transmetimin e disa kanaleve me pĂ«rdorim tĂ« MIMO duhen disa antena pĂ«r dĂ«rguesin dhe marrĂ«sin, nĂ« rastin e qasjes joortogonale, pika e qasjes mund tĂ« transmetojĂ« njĂ«kohĂ«sisht tĂ« dhĂ«na pĂ«r dy marrĂ«s me njĂ« antenĂ«. Varianta tĂ« ndryshme tĂ« qasjes joortogonale janĂ« pĂ«rfshirĂ« nĂ« specifikimet mĂ« tĂ« fundit tĂ« 5G. Prototipi NOMA Wi-Fi u krijua pĂ«r herĂ« tĂ« parĂ« nĂ« vitin 2018 nĂ« IPPI RAN (mos e merrni pĂ«r reklamĂ«). Ai demonstroi njĂ« rritje tĂ« performancĂ«s prej 30-40%. Avantazhet e teknologjisĂ« sĂ« zhvilluar janĂ« pĂ«rputhshmĂ«ria e saj prapa: njĂ« nga dy marrĂ«sit mund tĂ« jetĂ« njĂ« pajisje tĂ« vjetruar, qĂ« nuk mbĂ«shtet Wi-Fi 7. NĂ« pĂ«rgjithĂ«si, problemi i pĂ«rputhshmĂ«risĂ« mbrapa Ă«shtĂ« shumĂ« i rĂ«ndĂ«sishĂ«m, pasi nĂ« rrjetin Wi-Fi mund tĂ« punojnĂ« njĂ«kohĂ«sisht pajisje tĂ« gjeneratave tĂ« ndryshme. Aktualisht disa ekipe nĂ« botĂ« po analizojnĂ« efikasitetin e ndarjes sĂ« NOMA dhe MU-MIMO, rezultatet e tĂ« cilĂ«ve do tĂ« pĂ«rcaktojnĂ« fatin e mĂ«tejshĂ«m tĂ« kĂ«tij qasje. Ne gjithashtu po vazhdojmĂ« punĂ«n mbi prototipin: versioni i tij tjetĂ«r do tĂ« prezantohet nĂ« konferencĂ«n IEEE INFOCOM nĂ« korrik 2020.
  7. Më në fund, një tjetër novacion i rëndësishëm, por me një fat të paqartë, është punimi i koordinuar i pikave të qasjes. Megjithëse shumë furnizues kanë kontrollorë të centralizuar për rrjetet Wi-Fi të korporatave, mundësitë e këtyre kontrollorëve janë zakonisht të kufizuara në konfigurimin e parametrave afatgjatë dhe përzgjedhjen e kanalit. Komiteti për standardizimin po diskuton për një bashkëpunim më të ngushtë midis pikave të qasjes fqinje, që përfshin planifikimin e koordinuar të transmetimeve, formimin e rrezeve (transmetimin e orientuar) dhe madje edhe sistemet e shpërndara MIMO. Disa nga qasjet e shqyrtuara përdorin shtypjen sekondare të ndërhyrjeve (gati si në NOMA). Megjithëse qasjet për koordinimin e 11be ende nuk janë zhvilluar, nuk ka dyshim se standardi do të lejojë pikave të qasjes nga prodhues të ndryshëm të koordinojnë midis tyre orarin e transmetimeve për të zvogëluar ndërhyrjen reciproke. Sa i përket qasjeve të tjera më komplekse (për shembull, MU-MIMO të shpërndarë), implementimi i tyre në standard do të jetë më i vështirë, megjithatë anëtarët e veçantë të grupit janë të vendosur ta bëjnë këtë në kuadër të Release 2. Pavarësisht nga rezultati, e ardhmja e metodave të koordinimit të pikave të qasjes është e paqartë. Edhe duke u përfshirë në standard, ato mund të mos arrijnë në treg. Diçka e ngjashme ka ndodhur më parë gjatë përpjekjeve për të rregulluar transmetimet Wi-Fi me ndihmën e zgjidhjeve si HCCA (11e) dhe HCCA TXOP Negotiation (11be).

Në përmbledhje, duket se shumica e propozimeve që lidhen me pesë grupet e para do të bëhen pjesë e Wi-Fi 7, ndërsa propozimet që lidhen me dy grupet e fundit kërkojnë kërkime shtesë të konsiderueshme për të dëshmuar efikasitetin e tyre.

Më shumë detaje teknike

Detajet teknike për Wi-Fi 7 mund të lexohen këtu (në anglisht)

Burimi: habr.com

Blini hosting tĂ« besueshĂ«m pĂ«r faqe interneti me mbrojtje nga DDoS, serverĂ« VPS VDS đŸ”„ Blini hosting tĂ« besueshĂ«m pĂ«r faqe interneti me mbrojtje nga DDoS, serverĂ« VPS VDS | ProHoster