Díky chystané velké aktualizaci bude Wi-Fi lepší a rychlejší. Čas spousta routerů Pokud již bude k dispozici s čipy využívajícími návrhové specifikace, bude mít Wi-Fi 802.11ax Wi-Fi 6 do září 2019. osvědčení obrázek byl vyroben. Tím nastartuje vlnu aktualizovaných zařízení představujících nové bezdrátové funkce, které přispějí k sítím příští generace s vyšší rychlostí a menším přetížením.

Široce se používá standard 802.11ax, známý také jako „vysoce účinná bezdrátová síť“. Bezdrátové 6.

Jedná se o nový standard pojmenování stanovený Wi-Fi Alliance, s předchozími generacemi nyní známými jako Wi-Fi 5 (802.11ac) a Wi-Fi 4 (802.11n). Očekává se, že se toto pravidlo označování zobrazí na zařízeních, jak je znázorněno níže.

Technicky vzato, Wi-Fi 6 bude mít o 37% rychlejší datovou rychlost pro jednoho uživatele než 802.11ac, ale co je důležitější, aktualizovaná specifikace by měla nabídnout čtyřnásobnou propustnost na uživatele v přeplněném prostředí a lepší energetickou účinnost v životnosti baterie zařízení. znamenat nárůst.

K dosažení těchto vylepšení implementuje standard 802.11ax několik změn, včetně víceuživatelských technologií vypůjčených z mobilního průmyslu (tj. MU-MIMO a OFDMA), což výrazně zlepšuje kapacitu a výkon tím, že poskytuje více současných připojení a komplexnější připojení. využití spektra.



Domácí uživatelé, kteří upgradují svůj hardware, mohou v průběhu času očekávat některá vylepšení těchto technologií, zejména s nárůstem počtu zařízení na domácnost - některé odhady předpovídají do roku 2022 50 uzlů v domácnosti.

Jak je však uvedeno, očekává se, že Wi-Fi 6 bude mít rychlejší dopad v oblastech, kde jsou sítě velmi přetížené, a ve výsledku pomůže položit základ pro očekávaný počet uzlů pro nadcházející inteligentní infrastrukturu (např. Zařízení internetu věcí) . Spolu s překrývajícím se pokrytím z velkého množství zařízení a síťových nasazení, které se objeví, jakmile se objeví IoT, bude Wi-Fi 6 vybavena tak, aby uspokojila rostoucí poptávku po rychlejších rychlostech dat pro více uživatelů.



Zdroj: Intel

Wi-Fi 6 je celkově postaven na standardu 802.11ac s více než padesáti aktualizovanými funkcemi, ale ne všechny budou zahrnuty do finální specifikace.

Očekává se, že Wi-Fi 6 dosáhne několika věcí:

  • Větší celková šířka pásma na uživatele pro streamování Ultra HD a VR
  • Více simultánní podpory toku dat se zvýšenou propustností
  • Více celkového spektra (2,4 GHz a 5 GHz, případně pásma 1 GHz a 6 GHz)
  • Uvedené spektrum je rozděleno na více kanálů, aby poskytlo více cest pro komunikaci
  • Pakety obsahují více dat a sítě mohou zpracovávat různé datové toky současně
  • Vylepšený výkon (až 4x) v maximálním rozsahu přístupového bodu
  • Lepší výkon / robustnost ve venkovním a vícecestném (rozptýleném) prostředí
  • Schopnost načíst bezdrátový provoz z celulárních sítí se špatným příjmem

802.11n ve 802.11ac ve 802.11ax

  802.11n (bezdrátové připojení 4) 802.11ac Wave 2 (Wi-Fi 5) 802.11ax (bezdrátové připojení 6)
Publikováno 2009 2013 2019
pásky 2,4 GHz ve 5 GHz 5 GHz

2,4 GHz ve 5 GHzkrycí 1 GHz - 7 GHz Po všem

Šířka pásma kanálu

20MHz, 40MHz (40MHz volitelně)

20 MHz, 40 MHz, 80MHz, 80 + 80MHz ve 160MHz (Podpora 40MHz je povinná)

20GHz / 40MHz @ 2,4GHz, 80MHz, 80 + 80MHz ve 160MHz @ 5GHz

Rozměry FFT

64, 128

64, 128, 256, 512

64, 128, 256, 512, 1024, 2048

Rozteč spodního nosiče

312,5 kHz

312,5 kHz

78,125 kHz

Doba trvání symbolu OFDM

3,6 ms (krátký ochranný interval) 4 ms (dlouhý ochranný interval)

3,2 ms (cyklická předpona 0,4 / 0,8 ms)

12,8 ms (0.8/1,6 / 3,2 ms cyklická předpona)

Nejvyšší modulace

64-QAM

256 QAM

1024 QAM

Datové rychlosti

Od 54 Mb / s do 600 Mb / s (max. 4 prostorové proudy)

433 Mb / s (80 MHz, 1 prostorový tok) 6933 Mb / s (160 MHz, 8 prostorových toků)

600 Mb / s (80 MHz, 1 prostorový tok) 9607,8 Mb / s (160 MHz, 8 prostorových toků)

SU / MU-MIMO-OFDM / A

SU-MIMO-OFDM

SU-MIMO-OFDM Dalga 1, MU-MIMO-OFDM Dalga 2

MU-MIMO-OFDMA

Představený v roce 2013, standard 802.11ac (nyní známý jako Wi-Fi 5) byl standardizován v roce 2013, a přestože je tato funkce do značné míry adekvátní pro dnešní typické domácí použití, využívá pouze pásma v 5GHz spektru a postrádá úroveň víceuživatelské technologie že současně bude podporovat rostoucí počet připojených zařízení

Jako referenční bod pro nadcházející změny ve Wi-Fi 6, 802.11ac (Wi-Fi 5) prodloužena Na 802.11n (Wi-Fi 4):

  • Širší kanály (80MHz nebo 160MHz versus 40MHz max v pásmu 5GHz)
  • Osm prostorových proudů místo čtyř (obrazové prostorové toky)
  • Modulace 256-QAM a 64-QAM (vysílá více bitů na symbol QAM)
  • Multi-User MIMO (MU-MIMO) in 802.11ac Wave 2 umožňuje čtyři downlinky místo pouze jednoho v Single-User MIMO (1x1 stále na odkazu)

Když bude Wi-Fi 6 plně spuštěno, specifikace bude zpětně kompatibilní s předchozími standardy a bude zahrnovat 2,4 GHz i 5 GHz, případně toto spektrum rozšíří o pásma 1 GHz a 6 GHz, pokud budou k dispozici.

Snad pozoruhodnější než zahrnutí tohoto dalšího spektra jsou technologie, které budou tuto šířku pásma využívat. Díky většímu dostupnému spektru může Wi-Fi 6 rozdělit šířku pásma na užší (více) subkanálů, což vytváří více způsobů komunikace mezi klienty a přístupovými body a poskytuje podporu pro další zařízení v dané síti.

Zatímco Wi-Fi 5 může díky MU-MIMO sloužit až čtyřem současným uživatelům, což je výrazné zlepšení oproti MIMO pro jednoho uživatele ve Wi-Fi 4, dnešní bezdrátová síť (Wi-Fi 5) může sloužit pouze jednomu uživateli. Na papíře to 802.11ax zvýší na osm uživatelů jak na uplinku, tak na downlinku s potenciálem předat čtyři simultánní toky jednomu klientovi.

To znamená, že uplink MU-MIMO nemusí být podporován v prvním kole hardwaru s certifikací 802.11ax, a pokud jakékoli stávající zařízení může využít výhody čtyř prostorových toků, méně než osm podporovaných na Wi-Fi 6 je k dispozici pouze na většině současných Chytré telefony a notebooky vybavené MU-MIMO. Má rádia MIMO 2x2: 2 nebo 3x3: 3.

Toto formátování čísla (AxB: C) se používá k označení maximálního množství vysílací antény (A), maximálního množství přijímací antény (B) a maximálního množství proudu prostorových dat (C) podporovaného maximálním rádiem MIMO. Zařízení Wi-Fi musí podporovat MU-MIMO, aby mohlo tuto technologii využívat přímo, zatímco hardware bez čipů MU-MIMO musí nepřímo těžit z dodatečného vysílacího času dostupného v přístupových bodech s podporou MU-MIMO.

Wi-Fi 6 také nabízí podporu pro uplink a downlink „Orthogonal Frequency Division Multiple Access“ (OFDMA), modulační schéma, které odpovídá víceuživatelské verzi OFDM (specifikace v 802.11ac / n). Zvyšte kapacitu a efektivitu tím, že umožníte až 30 uživatelům sdílet kanály současně.

Abychom vám pomohli vizualizovat tyto technologie, kombinace MU-MIMO a OFDMA může mít mnoho úředníků a více linek, přičemž každý úředník obsluhuje více klientů najednou, nikoli úředník obsluhující jednu linii zákazníků jednotlivě.

Kromě toho 802.11ax zvyšuje množství poskytovaných dat na užitečné zatížení s kódováním 1024-QAM ve srovnání s modulací 256-QAM ve Wi-Fi 5 a také jasněji informuje klienty, když je k dispozici router, místo aby soutěžil o přístup. 64-QAM na Wi-Fi 4.

Přestože jsou celkové datové rychlosti a šířky kanálů Wi-Fi 6 podobné Wi-Fi 5, desítky technologií, které dramaticky zlepší efektivitu a produktivitu budoucích sítí Wi-Fi, mohou sloužit desítkám zařízení na jednom kanálu rychlostí několika koncerty za sekundu.

Tady některé klíčové technologie Wi-Fi 6 se změní z aktuálních funkcí Wi-Fi:

MU-MIMO (Multi-User Multi-Input Multi-Out) - Wi-Fi 5 Wave 2 představil Multi-User MIMO, ale podporuje pouze čtyři současná připojení downstream (jedno upstream), zatímco Wi-Fi 6 poskytuje data na uplink nebo downlink, podporuje více uživatelů současně a nabízí čtyřnásobek teoretické maximální propustnosti Wi-Fi 5.

Přístupové body MU-MIMO zvládají více signalizace než přístupové body SU-MIMO, snižování zátěže z koncových zařízení a provoz MU-MIMO je považován za bezpečný, dokud nebudou vyvinuty nástroje pro zpracování signálů, protože jej může číst pouze zamýšlený příjemce. data.

OFDMA (Multiple Access Orthogonal Frequency Division Multiple Access) - Není součástí Wi-Fi 5 s běžným OFDM. Půjčeno ze sítí 4G LTE. Umožňuje alokaci zdrojových jednotek při dané šířce pásma. Vzhledem k tomu, že je k dispozici Wi-Fi 6, může více zákazníků (až 30) sdílet místo čekání stejný kanál, a také zlepšit efektivitu skenováním různých typů provozu. OFDMA je srovnáván jako víceuživatelská verze OFDM.

1024 QAM (Quad Amplitude Modulation) - Zvýšení z 256-QAM ve Wi-Fi 5, ale některé routery této generace mají jako experimentální funkci 1024-QAM. To zvyšuje propustnost komprimací více dat do každého paketu.

1024-QAM používá 10 bitů na symbol OFDM, 8 bitů pro 256 QAM, zvýšení kapacity o 25% pomocí kanálu 80MHz, což vede k teoretické rychlosti datového toku 600 Mb / s (o 39% lepší než teoretická rychlost 433 Mb / s) - streamování Wi-Fi 5 rychlost přenosu dat).

Delší symboly OFDM - Zvyšuje dobu přenosu symbolu OFDM z 3,2 ms na Wi-Fi 5 na 12,8 ms na Wi-Fi 6 a podporuje delší cyklickou předponu na každý symbol.

Cyklická předpona (CP) přidává část konce symbolu OFDM na přední stranu užitečného zatížení, aby poskytla rozsah ochrany před interferencí mezi symboly a tuto část lze v případě potřeby použít. Tento údaj lze upravit v závislosti na obecných požadavcích (delší CP opakuje více dat a zabírá více místa v symbolu, což vede k nižší datové rychlosti).

dynamická fragmentace - Ačkoli má Wi-Fi 5 statické části, které vyžadují, aby všechny části datového paketu (kromě poslední části) byly stejné velikosti, dynamická fragmentace umožňuje, aby tyto části měly různé velikosti, aby bylo možné lépe využívat síťové zdroje.

Opětovné použití prostorové frekvence / OBSS (BSS zbarvení) - Pokud více přístupových bodů pracuje na stejném kanálu (kanálech), mohou přenášet data s jedinečným „barevným“ identifikátorem, který jim umožňuje simultánně komunikovat přes bezdrátové médium, protože umožňují rozlišovat barvy mezi sebou navzájem .

Tvarování paprsku - K dispozici ve Wi-Fi 5, ale standard podporuje čtyři antény a Wi-Fi 6 to zvyšuje na osm. Beamforming zvyšuje přenosové rychlosti a rozšiřuje rozsah směrováním signálů ke konkrétním klientům namísto všech směrů najednou. To pomáhá MU-MIMO, které nefunguje dobře s rychle se pohybujícími zařízeními. Beamforming byl volitelně k dispozici na zařízeních Wi-Fi 4, ale stal se nezbytným na Wi-Fi 5 Wave 2 s implementací MU-MIMO.

TWT (Target Wake Time) - Plánování času probuzení místo přístupu založeného na trakci. Směrovač může zákazníkovi sdělit, kdy má spát a kdy se probudit, což by mělo významně ovlivnit životnost baterie, protože zařízení bude vědět, kdy má na kanálu naslouchat.

Plánovač zdrojů uplink Podobně namísto toho, aby uživatelé soutěžili o nahrávání dat jako v dnešních bezdrátových sítích, poskytuje Wi-Fi 6 lepší správu zdrojů vytvořením uplinků, aby se minimalizovaly konflikty.

Spouštěcí náhodný přístup - Snižuje také kolize / konflikty dat zadáním délky uplinkového okna mezi dalšími funkcemi, které zlepšují alokaci zdrojů a zvyšují efektivitu.

Dvě NAV (Vector Separation Vector) - Když bezdrátová stanice vysílá, hlásí čas do dokončení, aby ostatní stanice mohly upravit svou NAV, aby se zabránilo konfliktům při přístupu k bezdrátovému médiu. Wi-Fi 6 nabízí dvě NAV: jednu pro síť, ke které stanice patří, a jednu pro sousední sítě. To by mělo také snížit spotřebu energie minimalizací potřeby detekce nosiče.

Vylepšené venkovní použití - Mnoho z těchto funkcí poskytuje lepší výkon venku, včetně nového formátu paketů, delších intervalů ochrany a vylepšených režimů zálohování a zotavení po chybě.

Rozšíření Wi-Fi o 6 až 6 GHz

Vedoucí pracovníci v oboru, jako je Qualcomm, zjistili, že adekvátní kvalita služeb v budoucích sítích bude vyžadovat více spektra než 2,4 GHz nebo 5 GHz. Zatímco pásmo 2,4 GHz je již dlouho nasyceno běžnou elektronikou, 5 GHz nemá dostatečné spektrum pro širší kanály šířky pásma (například 80 MHz nebo 160 MHz) a segmenty 5 GHz podléhají omezením, která omezují jeho použití.

Společnost Qualcomm navrhla, aby regulační orgány očekávaly přidělení asi 1280 MHz nelicencovaného spektra někde v pásmu 5 GHz pro nelicencované technologie.

V reakci na výzvu FCC veřejné komentáře Více než 30 technologických společností, včetně Qualcomm, v červenci 2017 o rozšíření středního pásma mezi 3,7 GHz a 24 GHz nabídka Zdůraznil, že pásmo 5925–7 125 MHz („pásmo 6 GHz“) je „zásadní pro uspokojení poptávky po bezdrátových širokopásmových službách nové generace“.

Pro uspokojení nadcházející poptávky po Wi-Fi navrhly společnosti otevření 6GHz nelicencovaným technologiím a jejich rozdělení na čtyři dílčí pásma s různými technickými pravidly a ochranou proti rušení.

Vzhledem k tomu, že Wi-Fi 6 je v současné době ve vývoji a USA mimo jiné otevřely pásmo 6 GHz, rozhodla se pracovní skupina IEEE 802.11ax implementovat podporu tohoto spektra do nové generace Wi-Fi 6.

Oddělení pásma 6 GHz jako nelicencované oblasti je pro společnosti atraktivní, protože mohou tuto frekvenci využívat bez podání žádosti o přístup k FCC, která má údajně podporovat inovace a investice. čtvrtá průmyslová revoluce je odhaleno.

„Otevřením celé této skupiny nelicencovaným operacím s rádiovým lokálním přístupem nám Komise umožní nabídnout spotřebitelům rychlejší služby, nižší latenci a širší pokrytí a umožnit zemi využívat výhody ekonomické a veřejné bezpečnosti spojené s nelicencovanými technologiemi,“ řekl vysvětleno.

Wi-Fi 6 nebo 802.11ax je jen jedním z mnoha vyvíjených bezdrátových standardů, které slouží různým síťovým požadavkům různých typů zařízení.

Všechny standardy (a další) části licencovaného a nelicencovaného spektra, od 802.11aj / měsíc, které mohou dodávat desítky gigabitů za sekundu na více než 60 GHz mm, až po specifikace sub-1 GHz, jako je 802.11ah, která nabízí nižší šířku pásma / lepší rozsah pro IoT senzory. 5G.

Stručně řečeno: Pohled na Wi-Fi na úrovni nebe 6

Aby se nahradil standard 802.11n a 802.11ac jako další standard WLAN, vyvíjí se standardy 802.11ax nebo Wi-Fi 6, které zajišťují výrazné zvýšení efektivity a kapacity sítě pro hustá centra populace. lépe použitelné na více zařízeních současně.

Nebo jako Qualcomm rád uvádí„Nejde o to, jak rychle může Wi-Fi jít, ale pokud má síť Wi-Fi dostatečnou kapacitu, aby uspokojila rostoucí poptávku po mnoha různých připojených zařízeních a službách.“

Vzhledem k tomu, že Wi-Fi 6 bude mít okamžitý dopad na výkon sítí na přeplněných místech, jako jsou stadiony nebo bytové domy, bude vyžadováno přijetí standardu rychleji než předchozí iterace Wi-Fi a případně i pro domácí uživatele. Širokopásmové připojení od 100 Mb / s do 1 Gb / s se stává dostupnějším a díky zavedení IoT je vše online.

V širším pohledu na Wi-Fi 6, zvýšení podpory pro více uživatelů a zejména zvýšení současných připojení proti proudu, spolu s rostoucí poptávkou po tom, aby uživatelská data byla shromažďována ze zařízení IoT a používána pro účely, jako je strojové učení, tankování, budoucí umělá inteligence, budoucnost technologie jako celek a rostoucí digitální ekonomika.

Jak je uvedeno v úvodu tohoto článku, směrovače jsou již k dispozici na základě návrhů specifikací standardu 802.11ax, s konečným schválením standardu a finálním certifikátem vydaným v září 2019. První kolo oficiálních zařízení opět přidává další podporu pro funkce, jako je Wi-Fi 6, špičkové MU-MIMO a 6GHz spektrum, které lze potenciálně rozšířit o druhou vlnu hardwaru.

Doporučené četby