Anyar-anyar ieu, alat anu ngadukung téknologi Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax), anu seueur diomongkeun, parantos lebet ka pasar. Tapi sababaraha urang terang yén pamekaran generasi anyar téknologi Wi-Fi parantos dijalankeun - Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be). Panggihan kumaha Wi-Fi 7 bakal sapertos dina tulisan ieu.
prasajarah
Dina Séptémber 2020, urang bakal ngagungkeun ulang taun ka-30 proyék IEEE 802.11, anu sacara signifikan mangaruhan kahirupan urang. Ayeuna, téknologi Wi-Fi, anu ditetepkeun ku kulawarga standar IEEE 802.11, nyaéta téknologi nirkabel anu pang populerna anu dianggo pikeun nyambung ka Internét, kalayan Wi-Fi mawa langkung ti satengah lalu lintas pangguna. Bari téhnologi sélular rebrands sorangan unggal dasawarsa, kayaning ngaganti ngaran 4G ku 5G, pikeun pamaké Wi-Fi, perbaikan speeds data, kitu ogé bubuka jasa anyar jeung fitur anyar, lumangsung ampir unnoticed. Sababaraha konsumén paduli hurup "n", "ac" atanapi "kampak" anu nuturkeun "802.11" dina kotak peralatan. Tapi éta henteu hartosna Wi-Fi henteu mekar.
Hiji bukti évolusi Wi-Fi nyaéta kanaékan dramatis dina laju data dipeunteun: ti 2 Mbps dina versi 1997 nepi ka ampir 10 Gbps dina standar 802.11ax panganyarna, ogé katelah Wi-Fi 6. Wi-Fi modern ngahontal sapertos kitu. gains kinerja alatan sinyal gancang sarta desain kode, saluran lega sarta pamakéan téknologi .
Salian mainstream jaringan lokal nirkabel-speed tinggi, évolusi Wi-Fi ngawengku sababaraha proyék Ecological. Salaku conto, Wi-Fi HaLow (802.11ah) mangrupikeun usaha pikeun nyangking Wi-Fi ka pasar Internet of Things nirkabel. Wi-Fi gelombang milimeter (802.11ad/ay) ngarojong laju data nominal nepi ka 275 Gbps, sanajan dina jarak anu pondok pisan.
Aplikasi sareng jasa anyar anu aya hubunganana sareng streaming pidéo definisi tinggi, kanyataan virtual sareng nambahan, kaulinan, kantor jauh sareng komputasi awan, ogé kabutuhan pikeun ngadukung sajumlah ageung pangguna kalayan lalu lintas anu kuat dina jaringan nirkabel, peryogi kinerja anu luhur.
Wi-Fi 7 gol
Dina Méi 2019, subgrup BE (TGbe) tina Grup Kerja 802.11 Panitia Standar Jaringan Lokal sareng Metropolitan mimiti damel tambahan énggal kana standar Wi-Fi anu bakal ningkat. throughput nominal nepi ka leuwih ti 40 Gbit/s dina hiji saluran frékuénsi rentang Wi-Fi "khas" <= 7 GHz. Sanajan loba dokumén daptar "throughput maksimum sahanteuna 30 Gbps", protokol lapisan fisik anyar bakal nyadiakeun speeds nominal leuwih ti 40 Gbps.
Arah pangembangan penting séjén pikeun Wi-Fi 7 nyaéta rojongan pikeun aplikasi real-time (kaulinan, kanyataanana maya jeung augmented, kontrol robot). Catet yén sanajan Wi-Fi nanganan lalu lintas audio sareng pidéo ku cara anu khusus, parantos lami dipercaya yén nyayogikeun latensi rendah (milidetik) anu dijamin tingkat standar, ogé katelah Jaringan Sensitip Waktu, dina jaringan Wi-Fi dasarna. mustahil. Dina bulan Nopémber 2017, tim kami ti IITP RAS sareng National Research University Higher School of Economics (ulah nyandak éta pikeun PR) ngadamel proposal anu saluyu dina grup IEEE 802.11. Usul ieu nyababkeun seueur minat sareng subgrup khusus diluncurkeun dina Juli 2018 pikeun ngulik masalah éta langkung jauh. Kusabab ngadukung aplikasi real-time merlukeun laju data nominal anu luhur sareng fungsionalitas link-layer anu ditingkatkeun, Kelompok Kerja 802.11 mutuskeun pikeun ngembangkeun metode pikeun ngadukung aplikasi sacara real-time dina Wi-Fi 7.
Masalah penting sareng Wi-Fi 7 nyaéta ayana hirup babarengan sareng téknologi jaringan sélulér (4G / 5G) anu dikembangkeun ku 3GPP sareng beroperasi dina pita frékuénsi anu henteu dilisensikeun. Urang ngobrol ngeunaan LTE-LAA / NR-U. Pikeun ngulik masalah anu aya hubunganana sareng hirup babarengan Wi-Fi sareng jaringan sélulér, IEEE 802.11 ngaluncurkeun Coexisting Standing Committee (Coex SC). Sanaos seueur rapat sareng bahkan bengkel gabungan pamilon 3GPP sareng IEEE 802.11 dina bulan Juli 2019 di Wina, solusi téknis henteu acan disatujuan. Penjelasan anu mungkin pikeun kasia-siaan ieu nyaéta duanana IEEE 802 sareng 3GPP horéam ngarobih téknologi sorangan pikeun saluyu sareng anu sanés. Ku kituna, Ayeuna henteu écés naha diskusi Coex SC bakal mangaruhan standar Wi-Fi 7.
Prosés pangwangunan
Sanaos prosés pangembangan Wi-Fi 7 aya dina tahap awal, parantos aya ampir 500 usulan pikeun fungsionalitas énggal pikeun Wi-Fi 7 anu bakal datang, ogé katelah IEEE 802.11be, dugi ka ayeuna. Kaseueuran ideu ngan ukur dibahas dina subgroup sareng kaputusan ngeunaan éta henteu acan dilakukeun. Gagasan anu sanés parantos disatujuan. Di handap ieu bakal jelas nunjukkeun usulan mana anu disatujuan sareng anu ngan ukur dibahas.
Asalna direncanakeun yén pamekaran mékanisme anyar utama bakal réngsé dina Maret 2021. Versi ahir standar diperkirakeun awal 2024. Dina Januari 2020, 11 janten prihatin ngeunaan naha pangwangunan bakal tetep dina jadwal dina laju padamelan ayeuna. Pikeun nyepetkeun prosés pangwangunan standar, subgroup sapuk pikeun milih set leutik fitur-prioritas luhur anu bisa dileupaskeun ku 2021 (Release 1), sarta ninggalkeun sésana dina Release 2. Fitur-prioritas luhur kudu nyadiakeun gains kinerja utama. tur kaasup rojongan pikeun 320 MHz, 4K- QAM, perbaikan écés OFDMA ti Wi-Fi 6, MU-MIMO kalawan 16 aliran.
Kusabab coronavirus, grup ayeuna henteu pendak sacara pribadi, tapi rutin ngayakeun telekonferensi. Ku kituna, pangwangunan rada kalem, tapi teu eureun.
Rincian téknologi
Hayu urang tingali inovasi utama Wi-Fi 7.
- Protokol lapisan fisik anyar mangrupikeun pamekaran protokol Wi-Fi 6 kalayan paningkatan dua kali rubakpita nepi ka 320 MHz, ganda jumlah aliran MU-MIMO spasial, nu ngaronjatkeun throughput nominal ku 2 × 2 = 4 kali. Wi-Fi 7 ogé mimiti nganggo modulasi 4K-QAM, anu nambihan 20% deui kana throughput nominal. Ku alatan éta, Wi-Fi 7 bakal nyadiakeun 2x2x1,2 = 4,8 kali laju data dipeunteun tina Wi-Fi 6: throughput dipeunteun maksimum Wi-Fi 7 nyaéta 9,6 Gbps x 4,8 = 46 Gbit/s. Salaku tambahan, bakal aya parobahan revolusioner dina protokol lapisan fisik pikeun mastikeun kasaluyuan sareng versi Wi-Fi anu bakal datang, tapi bakal tetep teu katingali ku pangguna.
- Ngarobah métode aksés channel pikeun rojongan aplikasi real-time bakal dilaksanakeun nyokot kana akun pangalaman IEEE 802 TSN pikeun jaringan kabel. Diskusi lumangsung dina panitia standar patali jeung prosedur backoff acak pikeun aksés channel, kategori jasa lalulintas sarta ku kituna antrian misah pikeun lalulintas real-time, sarta kawijakan layanan pakét.
- Diwanohkeun dina Wi-Fi 6 (802.11ax) OFDMA - Metoda aksés channel waktos- jeung frékuénsi division (sarupa jeung nu dipaké dina jaringan 4G na 5G) - nyadiakeun kasempetan anyar pikeun alokasi sumberdaya optimal. Sanajan kitu, dina 11ax, OFDMA teu cukup fléksibel. Kahiji, éta ngamungkinkeun titik aksés pikeun allocate ngan hiji blok sumberdaya ukuran predetermined kana alat klien. Bréh, teu ngarojong transmisi langsung antara stasiun klien. Duanana kalemahan ngurangan efisiensi spéktral. Salaku tambahan, kurangna kalenturan Wi-Fi 6 OFDMA warisan ngaréduksi kinerja dina jaringan padet sareng ningkatkeun latency, anu penting pikeun aplikasi sacara real-time. 11be bakal ngajawab masalah OFDMA ieu.
- Salah sahiji parobahan revolusioner anu dikonfirmasi tina Wi-Fi 7 nyaéta dukungan asli pamakéan simultaneous sababaraha sambungan paralel dina frékuénsi béda, nu pohara kapaké pikeun duanana ongkos data badag tur latency pisan low. Sanajan chipsets modern geus bisa ngagunakeun sababaraha sambungan sakaligus, contona, dina pita 2.4 jeung 5 GHz, sambungan ieu bebas, nu ngawatesan efektivitas operasi misalna hiji. Dina 11be, tingkat sinkronisasi antara saluran bakal kapanggih anu ngamungkinkeun pamakéan efisien sumberdaya channel sarta bakal merlukeun parobahan signifikan dina aturan protokol aksés channel.
- Pamakéan saluran pisan lega sarta angka nu gede ngarupakeun aliran spasial ngabalukarkeun masalah overhead tinggi pakait sareng prosedur estimasi kaayaan channel diperlukeun pikeun MIMO na OFDMA. overhead Ieu cancels kaluar sagala gains tina ngaronjatna ongkos data nominal. Dipiharep éta prosedur assessment kaayaan saluran bakal dirévisi.
- Dina konteks Wi-Fi 7, panitia standar ngabahas pamakean sababaraha metode transfer data "maju". Sacara tiori, métode ieu ngaronjatkeun efisiensi spéktral dina kasus usaha transmisi ulang, kitu ogé transmisi simultaneous dina arah anu sarua atawa sabalikna. Ieu kalebet pamundut ulangan otomatis hibrid (HARQ), ayeuna dianggo dina jaringan sélulér, mode dupleks lengkep, sareng aksés sababaraha non-ortogonal (NOMA). Téhnik ieu parantos diulik sacara saé dina literatur dina téori, tapi éta henteu acan écés naha kauntungan produktivitas anu disayogikeun bakal patut usaha pikeun ngalaksanakeunana.
- pamakean HARQ pajeulit ku masalah di handap ieu. Dina Wi-Fi, pakét dihijikeun pikeun ngirangan overhead. Dina vérsi Wi-Fi ayeuna, pangiriman unggal pakét di jero glued dikonfirmasi sareng, upami konfirmasi henteu sumping, pangiriman pakét diulang nganggo metode protokol aksés saluran. HARQ ngalir retries ti link data ka lapisan fisik, dimana aya euweuh deui pakét, tapi ngan codewords, sarta wates of codewords teu coincide jeung wates pakét. Desynchronization ieu ngahesekeun palaksanaan HARQ dina Wi-Fi.
- kalawan hal pikeun Full-Dupleks, teras ayeuna henteu dina jaringan sélulér atanapi dina jaringan Wi-Fi tiasa sakaligus ngirimkeun data dina saluran frekuensi anu sami ka sareng ti titik aksés (base station). Tina sudut pandang téknis, ieu kusabab bédana ageung dina kakuatan sinyal anu dikirimkeun sareng anu ditampi. Sanaos aya prototipe anu ngagabungkeun pangurangan digital sareng analog tina sinyal anu dikirimkeun tina sinyal anu ditampi, sanggup nampi sinyal Wi-Fi salami pangirimanna, kauntungan anu tiasa disayogikeun dina prakna tiasa diabaikan kusabab kanyataan yén iraha waé waktos. hilir teu sarua jeung naek (rata-rata "di rumah sakit" turunna nyata gede). Sumawona, transmisi dua arah sapertos bakal ngahesekeun protokol sacara signifikan.
- Bari ngirimkeun sababaraha aliran maké MIMO merlukeun sababaraha anteneu pikeun pangirim jeung panarima, kalawan aksés non-ortogonal titik aksés sakaligus bisa ngirimkeun data ka dua panarima ti anteneu tunggal. Rupa-rupa pilihan aksés non-ortogonal kaasup dina spésifikasi 5G panganyarna. Prototipe NOMA Wi-Fi munggaran didamel taun 2018 di IITP RAS (deui, ulah nganggap éta PR). Ieu nunjukkeun kanaékan kinerja 30-40%. Kauntungannana téknologi anu dikembangkeun nyaéta kasaluyuan mundurna: salah sahiji tina dua panampi tiasa janten alat anu luntur anu henteu ngadukung Wi-Fi 7. Sacara umum, masalah kasaluyuan mundur penting pisan, sabab alat-alat tina generasi anu béda tiasa sakaligus beroperasi. dina jaringan Wi-Fi. Ayeuna, sababaraha tim di sakumna dunya nganalisa efektivitas panggunaan gabungan NOMA sareng MU-MIMO, hasilna bakal nangtukeun nasib pendekatan ka hareup. Kami ogé teras-terasan ngerjakeun prototipe: versi salajengnana bakal ditingalikeun dina konperénsi IEEE INFOCOM dina Juli 2020.
- Tungtungna, inovasi penting sejen, tapi kalawan nasib can écés operasi koordinasi titik aksés. Sanaos seueur padagang gaduh pangendali terpusat sorangan pikeun jaringan Wi-Fi perusahaan, kamampuan pangendali sapertos kitu umumna dugi ka konfigurasi parameter jangka panjang sareng pilihan saluran. Panitia standar ngabahas gawé babarengan anu langkung caket antara titik aksés tatangga, anu kalebet penjadwalan transmisi anu terkoordinasi, beamforming, sareng sistem MIMO anu disebarkeun. Sababaraha pendekatan anu dipertimbangkeun nganggo pembatalan gangguan sekuensial (kira-kira sami sareng NOMA). Sanajan pendekatan pikeun koordinasi 11be teu acan dikembangkeun, euweuh ragu yén standar bakal ngidinan titik aksés ti pabrik béda pikeun koordinat jadwal transmisi saling pikeun ngurangan gangguan silih. Séjén, pendekatan leuwih kompleks (sapertos disebarkeun MU-MIMO) bakal leuwih hese pikeun nerapkeun kana standar, sanajan sababaraha anggota grup ditangtukeun pikeun ngalakukeunana dina Release 2. Paduli hasilna, nasib métode koordinasi titik aksés. teu jelas. Sanaos kalebet kana standar, aranjeunna moal dugi ka pasar. Hal anu sami parantos kajantenan nalika nyobian ngagentos transmisi Wi-Fi nganggo solusi sapertos HCCA (11e) sareng HCCA TXOP Negotiation (11be).
Kasimpulanana, sigana yén kalolobaan usulan anu aya hubunganana sareng lima grup anu munggaran bakal janten bagian tina Wi-Fi 7, sedengkeun usulan anu aya hubunganana sareng dua grup anu terakhir peryogi panalungtikan tambahan anu penting pikeun ngabuktikeun efektivitasna.
Langkung rinci téknis
Rincian téknis ngeunaan Wi-Fi 7 tiasa dibaca (dina Basa Inggris)
sumber: www.habr.com