新标准 802.11ax(高效 WLAN)有哪些新内容以及我们何时可以期待它?

该工作组早在 2014 年就开始制定该标准,目前正在制定 3.0 草案。 这与前几代802.11标准有些不同,因为所有工作都是在两个草案中完成的。 发生这种情况是由于计划了相当多的复杂更改,因此需要更详细和复杂的兼容性测试。 该团队最初的挑战是提高频谱效率,以提高具有高密度用户站和接入点的 WLAN 的容量。 该标准发展的主要驱动力是:移动用户数量的增加、社交网络上的直播(强调上传流量),当然还有物联网。

概括地说,这些创新是这样的:

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MIMO 8x8,更多空间流

将支持 MIMO 8x8,最高可达 8SS(空间流)。 802.11ac 标准理论上还描述了对 8 个 SS 的支持,但实际上,802.11ac“wave 2”接入点仅限于支持 4 个空间流。 因此,支持 MIMO 8x8 的接入点将能够同时为多达 8 个 1x1 客户端、2 个 2xXNUMX 客户端等提供服务。

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MU-MIMO DL/UL(多用户 MIMO 下行链路/上行链路)

同时支持下载和上传通道的多用户模式。 同时竞争性访问上传通道、对数据帧和控制帧进行分组的可能性将显着减少“开销”,从而导致吞吐量增加和响应时间减少。

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长 OFDM 符号

OFDM 已在 802.11a/g/n/ac 标准中运行约 20 年,没有任何变化。 根据标准,宽度为20MGz的信道包含64个子载波,子载波之间的间隔为312,5kHz(20MHz)/64)。 由于半导体行业在此期间取得了如此大的进步,802.11x 的子载波数量增加了 4 倍,达到 256 个,子载波之间的间隔为 78,125 kHz。 OFDM符号长度(时间)与频率成反比,相应地也会增加4倍,从3,2μs增加到12,8μs。 这一改进将提高数据传输的效率和可靠性,尤其是在“室外”WLAN 中。

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扩展范围

添加了帧之间保护间隔的新值,对于“室外”WLAN,现在可以等于 1,6 µs 和 3,2 µs;对于“室内”,间隔保留为 0,8 µs。 新的数据包格式具有更可靠(长)的前导码。 上述所有这些都将使您的网络边缘连接速度提高多达 4 倍。

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OFDMA DL/UL(正交频分多址)

主要变化之一是引入 OFDMA 而不是 OFDM。 OFDMA 技术用于 LTE 网络,并已被证明非常有效。 不同之处在于,采用OFDM传输时,整个频率信道都被占用,直到传输结束,下一个客户端才能占用频率资源。 在 OFDMA 中,这个问题是通过将信道划分为不同宽度的子信道(即所谓的 RU(资源单元))来解决的。 实际上,这意味着 256MHz 信道的 20 个子载波可以分为 26 个子载波的 RU。 每个 RU 都可以分配自己的 MCS 编码方案以及发射功率。
总体而言,这将带来整体网络容量以及每个客户端吞吐量的显着增加。

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1024 QAM

为 10-QAM 调制添加了新的 MCS(调制和编码集)11 和 1024。 也就是说,现在该方案中的一个字符将携带 10 位信息,与 25-QAM 中的 8 位相比增加了 256%。

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TWT(目标唤醒时间)——“上行链路资源调度”

一种省电机制已在 802.11ah 标准中得到证明,现已适用于 802.11ax。 TWT 允许接入点告诉客户端何时进入省电模式,并提供何时唤醒以接收或传输信息的时间表。 这些时间非常短,但能够短时间睡眠将对电池寿命产生很大影响。 减少客户端之间的“争用”和冲突将增加处于省电模式的时间。 根据流量类型,功耗的改善幅度可达 65% 至 95%(根据 Broadcom 测试)。 对于 IoT 设备,TWT 支持至关重要。

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BSS 颜色 – 空间再利用

为了提高高密度WLAN网络的容量,需要提高信道资源复用的频率。 为了减少工作在同一信道上的相邻BSS的影响,建议用“color-bit”来标记它们。 这将允许您动态调整 CCA(畅通信道评估)灵敏度和发射机功率。 由于信道规划压缩,网络容量将增加,而现有干扰对 MCS 选择的影响较小。

新标准 802.11ax(高效 WLAN)有哪些新内容以及我们何时可以期待它?

由于安全标准即将更新 WPA3,并不是每个人都能够通过简单的软件更新来解决安全问题,因此 Extreme Networks 将在 2018 年第四季度推出硬件支持 802.11ax 和 WPA3 的接入点。

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来源: habr.com

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