Den nya standarden 802.11ax (High Efficiency WLAN), vad är nytt i den och när kan vi förvänta oss den?

Arbetsgruppen påbörjade arbetet med standarden redan 2014 och arbetar för närvarande med draft3.0. Vilket skiljer sig något från tidigare generationer av 802.11-standarder, eftersom allt arbete där var packat i två utkast. Detta beror på det stora antalet planerade komplexa förändringar, som därför kräver mer detaljerade och komplexa kompatibilitetstester. Gruppens initiala mål var att förbättra spektrumeffektiviteten för att öka WLAN-genomströmningen med hög täthet av abonnentstationer och accesspunkter. De viktigaste drivkrafterna för utvecklingen av standarden var: en ökning av antalet mobilabonnenter, livesändningar i sociala nätverk (vikt på uppladdningstrafik) och, naturligtvis, IoT.

Schematiskt ser innovationerna ut så här:

MIMO 8x8, mer rumsliga strömmar

Stöd för MIMO 8×8, upp till 8SS (Spatial Streams) kommer att visas. Standarden 802.11ac beskrev också stöd för 8 SS i teorin, men i praktiken var 802.11ac "wave 2" accesspunkter begränsade till att stödja 4 rumsliga strömmar. Följaktligen kommer åtkomstpunkter med MIMO 8x8-stöd att samtidigt kunna betjäna upp till 8 1x1-klienter, fyra 2x2-klienter, etc.

MU-MIMO DL/UL (MIMO nedlänk/upplänk för flera användare)

Samtidigt stöd för fleranvändarläge för både nedladdnings- och uppladdningskanal. Möjligheten att samtidigt få åtkomst till uppladdningskanalen, gruppering av både data och kontrollramar kommer avsevärt att minska overhead, vilket kommer att leda till ökad genomströmning och minskad svarstid.

Lång OFDM-symbol

OFDM har använts i 802.11a/g/n/ac-standarderna i ~20 år utan några ändringar. Enligt standarden innehåller en 20 MHz bred kanal 64 underbärvågor fördelade med intervaller på 312,5 kHz (20 MHz)/64). Eftersom halvledarindustrin har avancerat så mycket under tiden, föreslår 802.11ax en 4-faldig ökning av underbärvågor till 256, med ett underbärvågsavstånd på 78,125 kHz. Längden på OFDM-symbolen (tiden) är ett värde omvänt proportionellt mot frekvensen, och den kommer följaktligen också att öka med 4 gånger från 3,2 µs till 12,8 µs. Denna förbättring kommer att öka effektiviteten och tillförlitligheten för dataöverföring, särskilt i utomhus WLAN.

Utökad räckvidd

Nya värden för skyddsintervall mellan ramar har lagts till, som nu kan vara lika med 1,6 µs och 3,2 µs för "utomhus" WLAN, för "inomhus" förblir intervallet 0,8 µs. Nytt paketformat med mer robust (längre) ingress. Allt ovanstående gör att du kan få upp till en 4-faldig ökning av anslutningshastigheten vid nätverkskanten.

OFDMA DL/UL (Ortogonal Frequency Division Multiple Access)

En av de stora förändringarna är införandet av OFDMA istället för OFDM. OFDMA-teknik används i LTE-nätverk och har bevisat sin höga effektivitet. Skillnaden är att vid sändning i OFDM är hela frekvenskanalen upptagen och tills överföringen är klar kan nästa klient inte uppta frekvensresursen. I OFDMA löses detta problem genom att dela upp kanalen i underkanaler med olika bredd, de så kallade RU (Resource Units). I praktiken kommer detta att innebära att 256 underbärvågor av en 20 MHz-kanal kan delas upp i RU:er med 26 underbärvågor. Varje RU kan tilldelas sitt eget MCS-kodningsschema och överföringseffekt.
Sammantaget kommer detta att medföra en betydande ökning av nätverkskapaciteten totalt sett, såväl som genomströmning för varje enskild klient.

1024 QAM

Lade till nya MCS (Modulation and Coding Sets) 10 och 11 för 1024-QAM-modulering. Det vill säga, nu kommer en symbol i detta schema att bära 10 bitar av information, och detta är en ökning på 25 % jämfört med 8 bitar i 256-QAM.

TWT (Target Wake Time) – "Up Link resursschemaläggning"

Energisparmekanismen som har bevisat sig i 802.11ah-standarden och är nu anpassad i 802.11ax. TWT tillåter åtkomstpunkter att tala om för klienter när de ska gå in i energisparläge och ger ett schema för när de ska vakna för att ta emot eller sända information. Det är väldigt korta tidsperioder, men att kunna sova ett gäng korta perioder kommer att göra stor skillnad för din batteritid. Att minska konflikter och kollisioner mellan klienter kommer att öka tiden som spenderas i energisparläge. Beroende på typ av trafik kan förbättringar av energiförbrukningen variera från 65 % till 95 % (enligt Broadcoms tester). För IoT-enheter är TWT-stöd viktigt.

BSS Color – Spatial Reuse

För att öka kapaciteten hos ett WLAN-nätverk med hög täthet är det nödvändigt att öka frekvensen för återanvändning av kanalresurser. För att minska inflytandet från närliggande BSS:er som arbetar på samma kanal, föreslås det att de markeras med en "färgbit". Detta kommer att möjliggöra dynamisk justering av CCA (clear channel assessment) känslighet och sändareffekt. Nätkapaciteten kommer att öka på grund av kanalplanens förtätning, medan befintliga störningar kommer att ha mindre inflytande på valet av MCS.

På grund av den kommande uppdateringen av säkerhetsstandarder till WPA3, kommer inte alla att ha möjlighet att lösa säkerhetsproblem med en enkel mjukvaruuppdatering, så Extreme Networks kommer att introducera accesspunkter med hårdvarustöd för 2018ax och WPA802.11 under fjärde kvartalet 3.

Mer om 802.11ax.

Källa: will.com