Wi-Fi is aangepast om beter en sneller te zijn met de toekomstige grote update. Tijd overvloedige regie Indien al beschikbaar met chips met conceptspecificaties, zal 802.11ax wifi vanaf september 2019 beschikbaar zijn voor wifi 6. certificering foto gemaakt. Dit zal een golf van bijgewerkte apparaten op gang brengen die nieuwe draadloze mogelijkheden introduceren die zullen bijdragen aan de volgende generatie netwerken met grotere snelheid en minder congestie.

802.11ax, ook wel bekend als 'high efficiency wireless', wordt algemeen gebruikt Draadloos 6.

Dit is een nieuwe naamgevingsstandaard die is vastgesteld door de Wi-Fi Alliance, waarbij eerdere generaties nu bekend staan ​​als Wi-Fi 5 (802.11ac) en Wi-Fi 4 (802.11n). Deze tagregel zal naar verwachting op apparaten verschijnen, zoals hieronder wordt weergegeven.

Technisch gezien zal Wi-Fi 6 een datasnelheid voor één gebruiker hebben die 37% sneller is dan 802.11ac, maar wat nog belangrijker is, de bijgewerkte specificatie levert vier keer de efficiëntie per gebruiker in drukke omgevingen en biedt een betere energie-efficiëntie gedurende de batterijduur van het apparaat. het zou een verhoging moeten betekenen.




Om deze vooruitgang te bereiken, implementeert 802.11ax verschillende veranderingen, waaronder multi-user technologieën die zijn geleend van de cellulaire industrie (d.w.z. MU-MIMO en OFDMA), die de capaciteit en prestaties aanzienlijk verhogen door meer gelijktijdige verbindingen en een uitgebreidere verbinding te bieden. spectrumgebruik.




Thuisgebruikers die hun hardware upgraden, kunnen in de loop van de tijd enkele verbeteringen van deze technologieën verwachten, vooral omdat het aantal apparaten per huishouden toeneemt - sommige schattingen schatten dat er in 2022 50 knooppunten in huis zijn.

Zoals opgemerkt, wordt echter verwacht dat Wi-Fi 6 een snellere impact zal hebben in gebieden waar netwerken zeer overbelast zijn en uiteindelijk zal helpen een basis te leggen voor het verwachte aantal knooppunten voor toekomstige slimme infrastructuur (bijv.Internet of Things-apparaten). Samen met de overlappende dekking van meerdere apparaat- en netwerkimplementaties die naar voren komen naarmate het IoT opduikt, zal Wi-Fi 6 worden uitgerust om te voldoen aan de groeiende vraag naar snellere datasnelheden voor meerdere gebruikers.







Bron: Intel

Over het algemeen is Wi-Fi 6 gebouwd op 802.11ac met meer dan vijftig bijgewerkte functies, maar ze zullen niet allemaal worden opgenomen in de definitieve specificatie.




Enkele van de dingen die Wi-Fi 6 naar verwachting zal bereiken:

  • Meer algemene bandbreedte per gebruiker voor streaming in ultra HD en virtual reality
  • Ondersteuning voor meer gelijktijdige gegevensstroom met verhoogde efficiëntie
  • Meer totaal spectrum (2,4 GHz en 5 GHz, uiteindelijk banden op 1 GHz en 6 GHz)
  • Dit spectrum is onderverdeeld in meer kanalen om meer routes voor communicatie te bieden
  • Pakketten bevatten meer gegevens en netwerken kunnen verschillende gegevensstromen tegelijkertijd verwerken
  • Verbeterde prestaties (tot 4x) op het maximale bereik van een toegangspunt
  • Betere prestaties / robuustheid in buitenomgevingen en omgevingen met meerdere paden (rommelig)
  • Mogelijkheid om draadloos verkeer te laden van mobiele netwerken met slechte ontvangst

802.11n ve 802.11ac ve 802.11ax

  802.11n (draadloos 4) 802.11ac Wave 2 (wifi 5) 802.11ax (draadloos 6)
Gepubliceerd 2009 2013 2019
banden 2,4 GHz en 5 GHz 5 GHz

2,4 GHz ve 5 GHz, aan het bedekken 1 GHz - 7 GHz Ten slotte

Kanaalbandbreedte

20 MHz, 40 MHz (40 MHz optioneel)




20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 80 + 80 MHz en 160 MHz (40 MHz-ondersteuning verplicht gemaakt)

20 GHz / 40 MHz bij 2,4 GHz, 80 MHz, 80 + 80 MHz en 160 MHz bij 5 GHz

FFT-afmetingen

64, 128

64, 128, 256, 512

64, 128, 256, 512, 1024, 2048

Lagere dragerafstand

312,5 kHz

312,5 kHz

78,125 kHz

OFDM Symbool Duur

3,6 ms (kort bewakingsinterval) 4 ms (lang bewakingsinterval)

3,2 ms (0,4 / 0,8 ms cyclisch voorvoegsel)

12,8 ms (0.8/1,6 / 3,2 ms Cyclisch voorvoegsel)

Hoogste modulatie

64-QAM

256 QAM

1024 QAM

Datasnelheden

Van 54 Mb / s tot 600 Mb / s (max. 4 ruimtelijke stromen)

433 Mb / s (80 MHz, 1 ruimtelijke stream) 6933 Mb / s (160 MHz, 8 ruimtelijke streams)

600 Mb / s (80 MHz, 1 spatial stream) 9607,8 Mb / s (160 MHz, 8 spatial stream)

SU / MU-MIMO-OFDM / A

SU-MIMO-OFDM

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

MU-MIMO-OFDMA

802.11ac (nu bekend als Wi-Fi 5), geïntroduceerd in 2013, werd gestandaardiseerd in 2013, en hoewel deze functie grotendeels voldoende is voor het typische thuisgebruik van vandaag, gebruikt het alleen banden in het 5GHz-spectrum en mist het het niveau van multi-user technologie die tegelijkertijd ondersteunt een toenemend aantal aangesloten apparaten

802.11ac (Wi-Fi 5), als maatstaf voor veranderingen in Wi-Fi 6 uitgebreid Op 802.11n (Wi-Fi 4):

  • Bredere kanalen (80 MHz of 160 MHz versus 40 MHz max in 5 GHz-band)
  • Acht ruimtelijke stromen in plaats van vier (picturale ruimtelijke stromen)
  • 256-QAM- en 64-QAM-modulatie (verzendt meer bits per QAM-symbool)
  • Multi-User MIMO (MU-MIMO) in 802.11ac Wave 2 maakt vier downlink-verbindingen mogelijk in plaats van slechts één in Single-User MIMO (nog steeds 1x1 in verbinding)

Wanneer Wi-Fi 6 volledig is gelanceerd, zal de specificatie achterwaarts compatibel zijn met eerdere standaarden en zowel 2,4 GHz als 5 GHz omvatten en uiteindelijk dit spectrum uitbreiden met banden op 1 GHz en 6 GHz, indien beschikbaar.

Misschien nog opmerkelijker dan de opname van dit extra spectrum zijn technologieën die deze bandbreedte zullen gebruiken. Hoewel er meer spectrum beschikbaar is, kan Wi-Fi 6 zijn bandbreedte verdelen in smallere (meer) subkanalen, waardoor clients en toegangspunten meer manieren krijgen om te communiceren en ondersteuning bieden voor extra apparaten op een bepaald netwerk.

Hoewel Wi-Fi 5 tot vier gebruikers tegelijkertijd kan bedienen dankzij MU-MIMO, een aanzienlijke verbetering ten opzichte van MIMO voor één gebruiker in Wi-Fi 4, kan de huidige draadloze AC-verbinding (Wi-Fi 5) slechts één gebruiker voorzien van een upstream tijd. Op papier zal 802.11ax dit verhogen tot acht gebruikers, zowel stroomopwaarts als stroomafwaarts, met het potentieel om vier streams tegelijkertijd aan één enkele klant te leveren.

Het is echter mogelijk dat uplink MU-MIMO niet wordt ondersteund in de eerste ronde van 802.11ax-gecertificeerde hardware, en als een bestaand apparaat kan profiteren van vier ruimtelijke streams, zijn minder dan acht ondersteunde Wi-Fi 6 alleen beschikbaar op de meeste bestaande met MU-MIMO uitgeruste smartphones en laptops. Inclusief 2x2: 2 of 3x3: 3 MIMO-radio.

Deze getalnotatie (AxB: C) wordt gebruikt om de maximale hoeveelheid zendantenne (A), de maximale hoeveelheid ontvangstantenne (B) en de maximale hoeveelheid ruimtelijke gegevensstroom (C) weer te geven die wordt ondersteund door een maximale MIMO-radio. Terwijl een Wi-Fi-apparaat MU-MIMO moet ondersteunen om direct van deze technologie te profiteren, zou hardware zonder MU-MIMO-chips indirect moeten profiteren van de extra zendtijd die beschikbaar is op MU-MIMO-geactiveerde toegangspunten.

Wi-Fi 6 biedt ook ondersteuning voor uplink en downlink "Orthogonal Frequency Division Multiple Access" (OFDMA), een modulatieschema dat overeenkomt met een multi-user versie van OFDM (specificatie in 802.11ac / n). verhoog de capaciteit en verhoog de efficiëntie door tot 30 gebruikers tegelijkertijd kanalen te laten delen.

Om u te helpen bij het visualiseren van deze technologieën, kan de combinatie van MU-MIMO en OFDMA, in plaats van dat een bediende een enkele klantlijn afzonderlijk bedient, veel bedienden en meerdere lijnen hebben, waarbij elke bediende meerdere klanten tegelijkertijd kan bedienen.

Bovendien verhoogt 802.11ax niet alleen de hoeveelheid beschikbare gegevens bij elke payload met 1024-QAM-codering in vergelijking met 256-QAM-modulatie in Wi-Fi 5, en stelt het klanten ook duidelijker op de hoogte wanneer een router beschikbaar is in plaats van te concurreren om toegang. 64-QAM op wifi 4.

Hoewel de algehele gegevenssnelheden en kanaalbreedtes van Wi-Fi 6 vergelijkbaar zijn met Wi-Fi 5, kunnen tientallen technologieën die de efficiëntie en efficiëntie van toekomstige Wi-Fi-netwerken aanzienlijk verbeteren, tientallen apparaten in één kanaal bedienen met een snelheid van meerdere optredens per seconde.

Hier enkele basistechnologieën Dat Wi-Fi 6 zal veranderen van bestaande Wi-Fi-functies:

MU-MIMO (Multi-User Multi-Input Multi-Output) - Wi-Fi 5 Wave 2 introduceerde Multi-User MIMO, maar ondersteunt slechts vier gelijktijdige verbindingen stroomafwaarts (één stroomopwaarts), terwijl Wi-Fi 6-gegevens op uplink of downlink, Het ondersteunt meer gebruikers tegelijkertijd en biedt vier keer de maximale theoretische doorvoersnelheid van Wi-Fi 5.

MU-MIMO-toegangspunten worden als veiliger beschouwd dan SU-MIMO AP's, ontladen van eindpuntapparaten, en MU-MIMO-verkeer wordt als veilig beschouwd totdat er tools zijn ontwikkeld om de signalen te verwerken, aangezien alleen de doelontvanger het kan lezen. gegevens.

OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) - Geen onderdeel van Wi-Fi 5 met normale OFDM. Geleend van 4G LTE-netwerken. Maakt toewijzing van resource-eenheden in een opgegeven bandbreedte mogelijk. Omdat het is opgenomen in Wi-Fi 6, kunnen meer klanten (tot 30) hetzelfde kanaal delen in plaats van te wachten, en het kan ook de efficiëntie verhogen door verschillende soorten verkeer te scannen. OFDMA wordt vergeleken als een versie voor meerdere gebruikers van OFDM.

1024 QAM (Quad Amplitude Modulation) - een toename van 256-QAM op Wi-Fi 5, maar sommige routers van deze generatie hebben 1024-QAM als een experimentele functie. Dit verhoogt de doorvoer door meer gegevens in elk pakket te comprimeren.

1024-QAM gebruikt 10 bits per OFDM-symbool, 8 bits voor 256 QAM, 25% capaciteitstoename resulterend in 600 Mb / s theoretische enkele stream datasnelheid (39% beter dan theoretische 433 Mb / s enkel) met 80 MHz kanaal - Wi- Fi 5 stream datasnelheid).

Langere OFDM-symbolen Verlengt de tijd die nodig is om een ​​OFDM-symbool over te dragen van 3,2 ms op Wi-Fi 5 naar 12,8 ms op Wi-Fi 6, en ondersteunt een langer cyclisch voorvoegsel voor elk symbool.

Een cyclisch voorvoegsel (CP) voegt een deel van het einde van het OFDM-symbool toe aan de voorkant van de belasting, omdat het een reeks bescherming biedt tegen inter-symboolinterferentie en dit deel kan indien nodig worden gebruikt. Dit aantal kan worden aangepast afhankelijk van algemene vereisten (een langere CP herhaalt meer gegevens en neemt meer ruimte in het symbool in beslag, wat resulteert in een lagere gegevenssnelheid).

Dynamische fragmentatie Hoewel Wi-Fi 5 statische brokken heeft waarvoor alle delen van een datapakket dezelfde grootte moeten hebben (behalve het laatste deel), maakt dynamische fragmentatie die brokken van verschillende grootte mogelijk voor een beter gebruik van netwerkbronnen.

Hergebruik van ruimtelijke frequenties / OBSS (BSS-kleuring) - Als meerdere toegangspunten op hetzelfde kanaal / dezelfde kanalen werken, kunnen ze gegevens verzenden met een unieke "kleur" -identificatie waarmee ze gelijktijdig via draadloze media kunnen communiceren, omdat ze kleuren in staat stellen om onderscheid te maken tussen elkaars gegevens.

Beamforming - Beschikbaar op Wi-Fi 5, maar de standaard ondersteunt vier antennes en Wi-Fi 6 brengt dat naar acht. Beamforming verhoogt de datasnelheden en vergroot het bereik door signalen naar specifieke clients te sturen in plaats van in alle richtingen tegelijk. Dit helpt MU-MIMO die niet goed werkt met snel bewegende apparaten. Beam rendering was optioneel beschikbaar op Wi-Fi 4-apparaten, maar werd noodzakelijk met de MU-MIMO-implementatie op Wi-Fi 5 Wave 2.

TWT (Target Wake Up Time) - Wektijdplanning in plaats van pull-gebaseerde toegang. Een router kan een klant vertellen wanneer hij moet slapen en wanneer hij wakker moet worden, wat naar verwachting een aanzienlijk verschil zal maken in de levensduur van de batterij, aangezien een apparaat weet wanneer hij op het kanaal moet luisteren.

Uplink-resourcetimer Evenzo, in plaats van dat gebruikers concurreren om gegevens te laden zoals in de huidige draadloze netwerken, biedt Wi-Fi 6 een beter resourcebeheer door uplink-verbindingen tot stand te brengen om conflicten te minimaliseren.

Trigger-gebaseerde willekeurige toegang - Het vermindert ook gegevensbotsingen / botsingen door de lengte van een uplinkvenster te specificeren, naast andere functies die de toewijzing van bronnen verbeteren en de efficiëntie verhogen.

İki NAV (Network Allocation Vector) - Wanneer een draadloos station aan het zenden is, kondigt het de voltooiingstijd aan, zodat andere stations hun NAV's kunnen aanpassen om conflicten te vermijden bij toegang tot de draadloze omgeving. Wi-Fi 6 biedt twee NAV's: één voor het netwerk waartoe het station behoort, en één voor aangrenzende netwerken. Dit zou ook het energieverbruik moeten verminderen door de behoefte aan carrier-detectie te minimaliseren.

Verbeterd gebruik buitenshuis Veel van deze functies bieden betere prestaties buitenshuis, waaronder een nieuw pakketformaat, langere beveiligingsintervallen en verbeterde back-up- en foutherstelmodi.

Wi-Fi uitbreiden van 6 tot 6 GHz

Marktleiders zoals Qualcomm hebben vastgesteld dat een adequate servicekwaliteit in toekomstige netwerken meer dan 2,4 GHz of 5 GHz spectrum vereist. Hoewel de 2,4 GHz-band al lang verzadigd is door gewone elektronica, heeft 5 GHz onvoldoende spectrum voor kanalen met een bredere bandbreedte (zoals 80 MHz of 160 MHz) en zijn 5 GHz-secties onderhevig aan beperkingen die het gebruik ervan beperken.

Qualcomm suggereerde dat toezichthouders verwachten ongeveer 1280 MHz spectrum zonder licentie ergens in de 5 GHz-band toe te wijzen voor technologieën zonder licentie.

In reactie op de oproep van de FCC openbare opmerkingen Meer dan 30 technologiebedrijven, waaronder Qualcomm, met betrekking tot de uitbreiding van het middenbandspectrum tussen 3,7 GHz en 24 GHz in juli 2017 een aanbod Hij benadrukte dat de 5925-7125 MHz-band ("6 GHz-band") "noodzakelijk is om te voldoen aan de vraag naar de volgende generatie draadloze breedbanddiensten".

Om aan de aankomende vraag naar wifi te voldoen, stelden bedrijven voor om 6 GHz open te stellen voor technologieën zonder licentie en te splitsen in vier subbanden met verschillende technische regels en interferentiebeveiligingen.

Gezien het feit dat Wi-Fi 6 momenteel in ontwikkeling is en onder meer de VS de 6GHz-band heeft geopend, heeft de IEEE 802.11ax Task Group besloten om ondersteuning voor dit spectrum te implementeren in de volgende generatie Wi-Fi 6.

Het scheiden van de 6GHz-band als het domein zonder vergunning is aantrekkelijk voor bedrijven, omdat ze deze frequentie kunnen gebruiken zonder een aanvraag in te dienen voor toegang tot de FCC, die innovatie en investeringen zou moeten aanmoedigen zoals het hoort. vierde industriële revolutie is onthuld.

"Door deze hele groep open te stellen voor niet-gelicentieerde lokale radiotoegangsnetwerken, zal de Commissie ons in staat stellen om consumenten snellere service, lagere latentie en meer wijdverspreide dekking te bieden, en het land te laten genieten van de economische en openbare veiligheidsvoordelen die gepaard gaan met technologieën zonder licentie," legt hij uit.

Wi-Fi 6 of 802.11ax is slechts een van de vele draadloze standaarden die worden ontwikkeld om te voldoen aan verschillende netwerkvereisten van verschillende soorten apparaten.

Standaarden, van 802.11aj / maand die tientallen gigabit per seconde kunnen leveren bij meer dan 60 GHz mm, tot specificaties van minder dan 1 GHz zoals 802.11ah met een lagere bandbreedte / beter bereik voor IoT-sensoren, allemaal (en meer) een deel van het gelicentieerde en niet-gelicentieerde spectrum 5G.

Samengevat: de Sky-Level View van Wi-Fi 6

Om zowel 802.11n als 802.11ac te vervangen als de volgende WLAN-standaard, wordt 802.11ax of Wi-Fi 6 ontwikkeld om de netwerkefficiëntie en capaciteit voor dichtbevolkte centra aanzienlijk te verhogen. kan beter op meer apparaten tegelijk worden gebruikt.

Of als Qualcomm houdt van te zetten"Het probleem is niet hoe snel Wi-Fi kan gaan, maar of het Wi-Fi-netwerk voldoende capaciteit heeft om aan de groeiende vraag naar veel verschillende verbonden apparaten en diensten te voldoen."

Aangezien Wi-Fi 6 een onmiddellijke impact zal hebben op de prestaties van netwerken in drukke plaatsen zoals stadions of appartementsgebouwen, zal de standaard sneller worden overgenomen dan eerdere Wi-Fi-iteraties en zal uiteindelijk een vereiste worden voor thuisgebruikers. Breedbandverbindingen van 100 Mb / s tot 1 Gb / s worden meer beschikbaar, en de lancering van IoT 'houdt alles online.

Wi-Fi 6 in het algemeen beschouwd, de toename van ondersteuning voor meerdere gebruikers en in het bijzonder de toename van gelijktijdige stroomopwaartse verbindingen, een toenemende vraag naar gebruikersgegevens die moeten worden verzameld van IoT-apparaten en gebruikt voor doeleinden zoals machine learning, bijtanken en toekomstige kunstmatige intelligentie, de toekomst van technologie als geheel en een groeiende digitale economie.

Zoals vermeld in de inleiding van dit artikel, zijn routers al beschikbaar op basis van conceptspecificaties van 802.11ax en met de definitieve goedkeuring van de standaard en de definitieve certificering vrijgegeven in september 2019. En nogmaals, de eerste ronde van officiële apparaten biedt verdere ondersteuning voor functies zoals Wi-Fi 6, high-end MU-MIMO en 6GHz-spectrum, dat mogelijk kan worden uitgebreid met een tweede golf hardware.

Voorgestelde metingen