Wi-Fi zal met de volgende grote update beter en sneller zijn. Tijd veel routers 802.11ax Wi-Fi, indien al beschikbaar met chips die gebruikmaken van de conceptspecificaties, zal Wi-Fi 6 tegen september 2019 vervangen. certificering foto is gemaakt. Dit zal het begin zijn van een golf van bijgewerkte apparaten die nieuwe draadloze mogelijkheden introduceren die zullen bijdragen aan netwerken van de volgende generatie met hogere snelheid en minder congestie.

802.11ax, ook wel 'high efficiency wireless' genoemd, wordt veel gebruikt Draadloos 6.

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

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


Om deze verbeteringen te bereiken, implementeert 802.11ax verschillende wijzigingen, waaronder technologieën voor meerdere gebruikers die zijn geleend van de mobiele industrie (d.w.z. MU-MIMO en OFDMA), die de capaciteit en prestaties aanzienlijk verbeteren 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 naarmate het aantal apparaten per huishouden toeneemt - sommige schattingen voorspellen 50 nodes in huis tegen 2022.

Zoals opgemerkt, zal Wi-Fi 6 naar verwachting echter een snellere impact hebben in gebieden waar netwerken zeer overbelast zijn, en als resultaat zal het helpen een basis te leggen voor het verwachte aantal knooppunten voor toekomstige slimme infrastructuur (bijv. Internet of Things-apparaten) . Naast de overlappende dekking van de veelheid aan apparaten en netwerkimplementaties die naar voren komen als het IoT opkomt, 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 specificaties.

Hier zijn enkele van de dingen die Wi-Fi 6 naar verwachting zal bereiken:


  • Meer totale bandbreedte per gebruiker voor Ultra HD- en VR-streaming
  • Meer gelijktijdige gegevensstroomondersteuning met verhoogde doorvoer
  • Meer totaal spectrum (2,4 GHz en 5 GHz, uiteindelijk banden op 1 GHz en 6 GHz)
  • Dit spectrum is opgesplitst in meer kanalen om meer communicatieroutes te bieden
  • Pakketten bevatten meer data en netwerken kunnen verschillende datastromen tegelijk verwerken
  • Verbeterde prestaties (tot 4x) bij het maximale bereik van een toegangspunt
  • Betere prestaties/robuustheid in buiten- en multipath (verspreide) omgevingen
  • Mogelijkheid om draadloos verkeer van mobiele netwerken met slechte ontvangst te laden

802.11n en 802.11ac en 802.11ax

  802.11n (draadloos 4) 802.11ac Wave 2 (Wi-Fi 5) 802.11ax (draadloos 6)
gepubliceerd 2009 2013 2019
banden 2,4 GHz en 5 GHz 5GHz

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

Kanaalbandbreedte

20 MHz, 40 MHz (40 MHz optioneel)

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

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

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 cyclische prefix)

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

Hoogste modulatie

64-QAM

256 QAM

1024 QAM

Datasnelheden

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

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

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

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 in 2013 gestandaardiseerd en hoewel deze functie grotendeels geschikt is voor het typische thuisgebruik van vandaag, gebruikt deze alleen banden in het 5GHz-spectrum en mist het niveau van technologie voor meerdere gebruikers die tegelijkertijd een toenemend aantal aangesloten apparaten zal ondersteunen

Als referentiepunt voor aanstaande wijzigingen in Wi-Fi 6, 802.11ac (Wi-Fi 5) verlengd Op 802.11n (Wi-Fi 4):

  • Bredere kanalen (80MHz of 160MHz versus 40MHz max in de 5GHz-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 downlinks mogelijk in plaats van slechts één in Single-User MIMO (1x1 op still link)

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

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

Terwijl Wi-Fi 5 tot vier gelijktijdige gebruikers kan bedienen dankzij MU-MIMO, een aanzienlijke verbetering ten opzichte van single-user MIMO in Wi-Fi 4, kan de huidige draadloze AC (Wi-Fi 5) stroomopwaarts slechts één gebruiker bedienen. Op papier zal 802.11ax dit verhogen tot acht gebruikers op zowel de uplink als de downlink, met de mogelijkheid om vier gelijktijdige streams door te sturen naar een enkele client.

Dat gezegd hebbende, wordt uplink MU-MIMO mogelijk niet ondersteund op de eerste ronde van 802.11ax-gecertificeerde hardware, en als een bestaand apparaat kan profiteren van de vier ruimtelijke streams, zijn er minder dan acht die worden ondersteund op Wi-Fi 6 alleen beschikbaar op de meeste huidige Met MU-MIMO uitgeruste smartphones en laptops met 2x2:2 of 3x3:3 MIMO-radio's.

Deze getalnotatie (AxB:C) wordt gebruikt om de maximale hoeveelheid zendantenne (A), maximale hoeveelheid ontvangstantenne (B) en maximale hoeveelheid ruimtelijke gegevensstroom (C) aan te geven die wordt ondersteund door een maximale MIMO-radio. Een Wi-Fi-apparaat moet MU-MIMO ondersteunen om direct van deze technologie te profiteren, terwijl hardware zonder MU-MIMO-chips indirect moet profiteren van de extra zendtijd die beschikbaar is in MU-MIMO-compatibele 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 (de 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 deze technologieën te visualiseren, kan een combinatie van MU-MIMO en OFDMA veel medewerkers en meerdere lijnen hebben, waarbij elke medewerker meerdere klanten tegelijk bedient, in plaats van een medewerker die één enkele lijn klanten afzonderlijk bedient.

Bovendien verhoogt 802.11ax de hoeveelheid data die per payload wordt geleverd met 1024-QAM-codering in vergelijking met 256-QAM-modulatie in Wi-Fi 5, evenals het duidelijker informeren van klanten 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 die van Wi-Fi 5, kunnen tientallen technologieën die de efficiëntie en productiviteit van toekomstige Wi-Fi-netwerken drastisch zullen verbeteren, tientallen apparaten op één kanaal bedienen met een snelheid van meerdere gigs per seconde.

Hier enkele sleuteltechnologieën Wi-Fi 6 verandert van huidige Wi-Fi-functies:

MU-MIMO (Multi-User Multi-Input Multi-Out) - Wi-Fi 5 Wave 2 introduceerde Multi-User MIMO, maar ondersteunt slechts vier gelijktijdige verbindingen downstream (één upstream), terwijl Wi-Fi 6 gegevens levert over uplink of downlink. meer gebruikers tegelijk en biedt vier keer de theoretische maximale doorvoer van Wi-Fi 5.

MU-MIMO-toegangspunten verwerken meer signalering dan SU-MIMO AP's, offload van eindpuntapparaten, en MU-MIMO-verkeer wordt als veilig beschouwd totdat tools zijn ontwikkeld om signalen te verwerken, aangezien alleen de beoogde ontvanger het kan lezen. gegevens.

OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) - Geen onderdeel van Wi-Fi 5 met reguliere OFDM. Geleend van 4G LTE-netwerken. Toewijzing van resource-eenheden mogelijk bij een bepaalde bandbreedte. Omdat Wi-Fi 6 is inbegrepen, kunnen meer klanten (maximaal 30) hetzelfde kanaal delen in plaats van te wachten, en ook de efficiëntie verbeteren 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 in Wi-Fi 5, maar sommige routers van deze generatie hebben 1024-QAM als 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% capaciteitsverhoging bij gebruik van een 80MHz-kanaal wat resulteert in 600Mb/s theoretische single-stream datasnelheid (39% beter dan theoretische 433Mb/s single) - Wi-Fi 5 streaming datasnelheid).

Langere OFDM-symbolen - Verhoogt de overdrachtstijd van een OFDM-symbool van 3,2 ms op Wi-Fi 5 tot 12,8 ms op Wi-Fi 6 en ondersteunt een langer cyclisch voorvoegsel per symbool.

Een cyclisch voorvoegsel (CP) voegt een deel van het einde van het OFDM-symbool toe aan de voorkant van de lading, om een ​​reeks bescherming te bieden tegen interferentie tussen symbolen en dit gedeelte kan indien nodig worden gebruikt. Dit cijfer 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 delen heeft die vereisen dat alle delen van een datapakket (behalve het laatste deel) dezelfde grootte hebben, zorgt dynamische fragmentatie ervoor dat deze delen van verschillende grootte kunnen zijn voor een beter gebruik van netwerkbronnen.

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

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

TWT (Target Wake Time) - Wektijdplanning in plaats van op tractie 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, omdat een apparaat weet wanneer het op het kanaal moet luisteren.

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

Op triggers gebaseerde willekeurige toegang - Het vermindert ook gegevensbotsingen/conflicten door de lengte van een uplinkvenster op te geven, naast andere functies die de toewijzing van bronnen verbeteren en de efficiëntie verhogen.

Twee NAV (Network Separation Vector) - Wanneer een draadloos station aan het zenden is, meldt het de tijd die nodig is om te voltooien, zodat andere stations hun NAV kunnen aanpassen om conflicten te voorkomen bij toegang tot de draadloze media. 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 noodzaak voor carrier-detectie te minimaliseren.

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

Wi-Fi uitbreiden van 6 naar 6 GHz

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

Qualcomm suggereerde dat regelgevers verwachten ongeveer 1280MHz aan niet-gelicentieerd spectrum ergens in de 5GHz-band toe te wijzen voor niet-gelicentieerde technologieën.

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

Om aan de opkomende vraag naar wifi te voldoen, hebben bedrijven voorgesteld 6GHz open te stellen voor niet-gelicentieerde technologieën en deze op te splitsen in vier subbanden met verschillende technische regels en interferentiebeveiligingen.

Aangezien Wi-Fi 6 momenteel in ontwikkeling is en onder andere de VS de 6GHz-band hebben 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 een gebied zonder vergunning is aantrekkelijk voor bedrijven omdat ze deze frequentie kunnen gebruiken zonder toegang tot de FCC, die innovatie en investeringen zou moeten aanmoedigen vierde industriële revolutie is onthuld.

"Door deze hele groep open te stellen voor radio-lokale toegangsnetwerkactiviteiten zonder vergunning, zal de Commissie ons in staat stellen consumenten snellere service, lagere latentie en bredere dekking te bieden, en het land in staat te stellen te profiteren van de economische en openbare veiligheidsvoordelen die gepaard gaan met technologieën zonder vergunning", zei hij. uitgelegd.

Wi-Fi 6, of 802.11ax, is slechts een van de vele draadloze standaarden die in ontwikkeling zijn om te voldoen aan de verschillende netwerkeisen die door verschillende soorten apparaten worden gesteld.

De standaarden maken allemaal (en meer) deel uit van het gelicentieerde en niet-gelicentieerde spectrum, van 802.11aj/maand, dat tientallen gigabits per seconde kan leveren op meer dan 60GHz mm, tot sub-1GHz-specificaties zoals 802.11ah, die een lagere bandbreedte/beter biedt. bereik voor IoT-sensoren. 5G.

In een notendop: een Sky-Level View van Wi-Fi 6

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

Of als Qualcomm houdt van zetten"Het gaat er niet om hoe snel wifi kan gaan, maar of het wifi-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 het een vereiste zijn dat de standaard sneller wordt aangenomen dan eerdere Wi-Fi-iteraties en uiteindelijk voor thuisgebruikers. Breedbandverbindingen van 100Mb/s tot 1Gb/s komen meer beschikbaar en de introductie van 'IoT' maakt alles online.

Meer in het algemeen denkend aan Wi-Fi 6, de toename van ondersteuning voor meerdere gebruikers en vooral de toename van gelijktijdige upstream-verbindingen, samen met een groeiende vraag naar gebruikersgegevens die moeten worden verzameld van IoT-apparaten en worden gebruikt voor doeleinden zoals machine learning, tanken, toekomstige kunstmatige intelligentie, toekomst van technologie als geheel en een groeiende digitale economie.

Zoals opgemerkt in de inleiding van dit artikel, zijn routers al beschikbaar op basis van concept 802.11ax-specificaties, met de definitieve goedkeuring van de standaard en het definitieve certificaat uitgebracht in september 2019. En nogmaals, de eerste ronde van officiële apparaten voegt meer ondersteuning toe voor functies zoals Wi-Fi 6, geavanceerde MU-MIMO en 6GHz-spectrum, mogelijk uitbreidbaar met een tweede golf hardware.

Voorgestelde metingen