Wi-Fi har blitt justert for å bli bedre og raskere med sin fremtidige store oppdatering. Tid rikelig regi Hvis det allerede er tilgjengelig med sjetonger som bruker utkastsspesifikasjoner, vil 802.11ax Wi-Fi være tilgjengelig for Wi-Fi 6 innen september 2019. sertifisering bildet laget. Dette vil starte en bølge av oppdaterte enheter som introduserer nye trådløse funksjoner som vil bidra til neste generasjons nettverk med større hastighet og mindre overbelastning.

802.11ax, også kjent som 'høy effektivitet trådløs', er mye Trådløs 6.

Dette er en ny navngivningsstandard satt av Wi-Fi Alliance, med tidligere generasjoner nå kjent som Wi-Fi 5 (802.11ac) og Wi-Fi 4 (802.11n). Denne taggeregelen forventes å vises på enheter som vist nedenfor.

Teknisk sett vil Wi-Fi 6 ha en datahastighet for én bruker 37% raskere enn 802.11ac, men enda viktigere, den oppdaterte spesifikasjonen vil gi fire ganger effektiviteten per bruker i overfylte miljøer og tilby bedre energieffektivitet over enhetens batterilevetid. det skal bety en økning.




For å oppnå disse fremskrittene implementerer 802.11ax forskjellige endringer, inkludert flerbrukerteknologier lånt fra mobilindustrien (dvs. MU-MIMO og OFDMA), som i stor grad øker kapasiteten og ytelsen ved å gi flere samtidige tilkoblinger og en mer omfattende forbindelse. spektrumbruk.




Hjemmebrukere som oppgraderer maskinvaren deres, kan forvente noen forbedringer fra disse teknologiene over tid, spesielt ettersom antall enheter per husstand øker - noen estimater anslår 50 noder i hjemmet innen 2022.

Imidlertid forventes Wi-Fi 6 å ha raskere innvirkning på områder der nettverk er overbelastet, og som til slutt vil bidra til å legge grunnlaget for forventet antall noder for kommende smart infrastruktur (f.eks. Internet of Things-enheter). Sammen med den overlappende dekningen fra flere enhets- og nettverksdistribusjoner som dukker opp når IoT dukker opp, vil Wi-Fi 6 være utstyrt for å møte den økende etterspørselen etter raskere datahastigheter for flere brukere.







Kilde: Intel

Generelt er Wi-Fi 6 bygget på 802.11ac med mer enn femti oppdaterte funksjoner, men ikke alle av dem vil bli inkludert i den endelige spesifikasjonen.




Noen av tingene Wi-Fi 6 forventes å oppnå:

  • Mer total båndbredde per bruker for ultra HD og virtual reality-streaming
  • Støtte for mer samtidig datastrøm med økt effektivitet
  • Mer totalt spektrum (2,4 GHz og 5 GHz, til slutt bånd ved 1 GHz og 6 GHz)
  • Nevnte spektrum er delt inn i flere kanaler for å gi flere ruter for kommunikasjon
  • Pakker inneholder mer data og nettverk kan håndtere forskjellige datastrømmer samtidig
  • Forbedret ytelse (opptil 4 ganger) ved maksimal rekkevidde for et tilgangspunkt
  • Bedre ytelse / robusthet i utendørs og flerveis (rotete) miljøer
  • Evne til å laste trådløs trafikk fra mobilnettverk med dårlig mottak

802.11n ve 802.11ac ve 802.11ax

  802.11n (trådløs 4) 802.11ac Wave 2 (Wi-Fi 5) 802.11ax (trådløs 6)
Publisert 2009 2013 2019
bånd 2,4 GHz og 5 GHz 5 GHz

2,4 GHz ve 5 GHz, dekker 1 GHz - 7 GHz Tross alt

Kanalbåndbredde

20MHz, 40MHz (40MHz valgfritt)




20MHz, 40 MHz, 80MHz, 80 + 80MHz og 160MHz (40MHz støtte gjort obligatorisk)

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

FFT Dimensjoner

64, 128

64, 128, 256, 512

64, 128, 256, 512, 1024, 2048

Nedre avstand mellom bærere

312,5 kHz

312,5 kHz

78,125 kHz

OFDM Symbol Varighet

3,6ms (kort vaktintervall) 4ms (langt vaktintervall)

3,2 ms (0,4 / 0,8 ms syklisk prefiks)

12,8ms (0.8/1,6 / 3,2 ms Syklisk prefiks)

Høyeste modulering

64-QAM

256 QAM

1024 QAM

Datahastigheter

Fra 54Mb / s opp til 600Mb / s (maks 4 romlige strømmer)

433Mb / s (80MHz, 1 romlig strøm) 6933Mb / s (160MHz, 8 romlige strømmer)

600Mb / s (80MHz, 1 romlig strøm) 9607.8Mb / s (160MHz, 8 romlig strøm)

SU / MU-MIMO-OFDM / A

SU-MIMO-OFDM

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

MU-MIMO-OFDMA

Introdusert i 2013 ble 802.11ac (nå kjent som Wi-Fi 5) standardisert i 2013, og selv om denne funksjonen stort sett er tilstrekkelig for dagens typiske hjemmebruk, bruker den bare bånd i 5 GHz-spekteret og mangler nivået av flerbrukerteknologi som samtidig vil støtte et økende antall tilkoblede enheter

802.11ac (Wi-Fi 5), som en målestokk for endringer som kommer i Wi-Fi 6 forlenget På 802.11n (Wi-Fi 4):

  • Bredere kanaler (80MHz eller 160MHz versus 40MHz maks i 5 GHz-bånd)
  • Åtte romlige strømmer i stedet for fire (billedlige romlige strømmer)
  • 256-QAM og 64-QAM modulering (overfører flere biter per QAM-symbol)
  • Multi-User MIMO (MU-MIMO) i 802.11ac Wave 2 muliggjør fire nedlink-tilkoblinger i stedet for bare en i MIMO for én bruker (fortsatt 1x1 i forbindelse)

Når Wi-Fi 6 er fullstendig lansert, vil spesifikasjonen være bakoverkompatibel med tidligere standarder og vil omfatte både 2,4 GHz og 5 GHz og til slutt utvide dette spekteret til å omfatte bånd ved 1 GHz og 6 GHz når det er tilgjengelig.

Kanskje mer bemerkelsesverdig enn inkluderingen av dette ekstra spekteret er teknologier som vil bruke denne båndbredden. Mens mer spekter er tilgjengelig, kan Wi-Fi 6 dele båndbredden i smalere (flere) underkanaler, og skape flere måter for klienter og tilgangspunkter å kommunisere på, og gi støtte for flere enheter på et bestemt nettverk.

Mens Wi-Fi 5 kan betjene opptil fire brukere samtidig takket være MU-MIMO, en betydelig forbedring sammenlignet med enbruker-MIMO i Wi-Fi 4, kan dagens trådløse AC (Wi-Fi 5) bare gi en bruker en oppstrøms tid. På papir vil 802.11ax øke dette til åtte brukere, både oppstrøms og nedstrøms, med potensial til å levere fire strømmer samtidig til en enkelt klient.

Imidlertid støttes kanskje ikke uplink MU-MIMO i den første runden av 802.11ax-sertifisert maskinvare, og hvis noen eksisterende enheter kan dra nytte av fire romlige strømmer, er færre enn åtte støttede i Wi-Fi 6 bare tilgjengelige på de fleste eksisterende MU-MIMO-utstyrte smarttelefoner og bærbare datamaskiner. Inkluderer 2x2: 2 eller 3x3: 3 MIMO-radio.

Denne tallformateringen (AxB: C) brukes til å vise den maksimale mengden sendeantenne (A), den maksimale mengden mottaksantenne (B) og den maksimale mengden romlig datastrøm (C) støttet av en maksimal MIMO-radio. Mens en Wi-Fi-enhet må støtte MU-MIMO for å dra nytte av denne teknologien direkte, bør maskinvare uten MU-MIMO-chips indirekte dra nytte av den ekstra lufttiden som er tilgjengelig på MU-MIMO-aktiverte tilgangspunkter.

Wi-Fi 6 gir også støtte for uplink og downlink "Orthogonal Frequency Division Multiple Access" (OFDMA), et moduleringsskjema som tilsvarer en flerbrukerversjon av OFDM (spesifikasjon i 802.11ac / n). øke kapasiteten og øke effektiviteten ved å tillate opptil 30 brukere å dele kanaler samtidig.

For å hjelpe deg med å visualisere disse teknologiene, kan kombinasjonen av MU-MIMO og OFDMA, i stedet for en kontorist som betjener en enkelt kundelinje separat, ha mange kontorister og flere linjer, hver kontorist kan betjene flere kunder samtidig.

I tillegg øker 802.11ax ikke bare mengden data som er tilgjengelig ved hver nyttelast med 1024-QAM-koding sammenlignet med 256-QAM-modulering i Wi-Fi 5, i tillegg til å varsle klienter tydeligere når en ruter er tilgjengelig i stedet for å konkurrere om tilgang. 64-QAM på Wi-Fi 4.

Mens Wi-Fi 6s totale datahastigheter og kanalbredder ligner på Wi-Fi 5, kan dusinvis av teknologier som vil forbedre effektiviteten og effektiviteten til fremtidige Wi-Fi-nettverk betjene dusinvis av enheter i en enkelt kanal med en hastighet på flere konserter per sekund.

Her noen grunnleggende teknologier At Wi-Fi 6 endres fra eksisterende Wi-Fi-funksjoner:

MU-MIMO (Multi-User Multi-Input Multi-Output) - Wi-Fi 5 Wave 2 introduserte Multi-User MIMO, men støtter bare fire samtidige tilkoblinger nedstrøms (en oppstrøms), mens Wi-Fi 6-data på uplink eller downlink, Den støtter flere brukere samtidig og tilbyr fire ganger den maksimale teoretiske gjennomstrømningen av Wi-Fi 5.

MU-MIMO-tilgangspunkter betraktes som sikrere enn SU-MIMO AP-er, avlasting fra sluttpunktsenheter, og MU-MIMO-trafikk regnes som sikker til verktøy er utviklet for å behandle signalene, ettersom bare målmottakeren kan lese den. data.

OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) - Ikke en del av Wi-Fi 5 med vanlig OFDM. Lånt fra 4G LTE-nettverk. Tillater ressursenhetsallokering i en spesifisert båndbredde. Siden det er inkludert i Wi-Fi 6, kan flere kunder (opptil 30) dele den samme kanalen i stedet for å vente, og det kan også øke effektiviteten ved å skanne forskjellige typer trafikk. OFDMA sammenlignes som en flerbrukerversjon av OFDM.

1024 QAM (Quad Amplitude Modulation) - en økning fra 256-QAM på Wi-Fi 5, men noen rutere i denne generasjonen har 1024-QAM som en eksperimentell funksjon. Dette øker gjennomstrømningen ved å komprimere flere data til hver pakke.

1024-QAM bruker 10 bits per OFDM-symbol, 8 bits for 256 QAM, 25% kapasitetsøkning, noe som resulterer i 600Mb / s teoretisk single stream datahastighet (39% bedre enn teoretisk 433Mb / s single) ved bruk av 80MHz kanal - Wi- Fi 5 stream datahastighet).

Lengre OFDM-symboler Øker tiden det tar å overføre et OFDM-symbol fra 3,2 ms på Wi-Fi 5 til 12,8 ms på Wi-Fi 6, og støtter et lengre syklisk prefiks for hvert symbol.

Et syklisk prefiks (CP) legger til en del av enden av OFDM-symbolet foran på lasten, da det gir en rekke beskyttelse mot inter-symbolinterferens, og denne delen kan brukes om nødvendig. Dette tallet kan justeres avhengig av generelle krav (en lengre CP gjentar mer data og tar mer plass i symbolet, noe som resulterer i en lavere datahastighet).

Dynamisk fragmentering Mens Wi-Fi 5 har statiske biter som krever at alle deler av en datapakke har samme størrelse (unntatt den siste delen), tillater dynamisk fragmentering de biter av varierende størrelse for bedre bruk av nettverksressurser.

Gjenbruk av romlig frekvens / OBSS (BSS-farging) - Hvis flere tilgangspunkter opererer på samme kanal (er), kan de overføre data med en unik "farge" -identifikator som lar dem kommunisere over trådløse medier samtidig som de gjør det mulig for farger å skille mellom hverandres data.

Beamforming - Tilgjengelig på Wi-Fi 5, men standarden støtter fire antenner, og Wi-Fi 6 tar det til åtte. Stråleforming øker datahastighetene og utvider rekkevidden ved å rette signaler til spesifikke klienter i stedet for i alle retninger samtidig. Dette hjelper MU-MIMO som ikke fungerer bra med enheter i rask bevegelse. Strålegjengivelse var valgfritt tilgjengelig på Wi-Fi 4-enheter, men ble nødvendig med MU-MIMO-implementeringen på Wi-Fi 5 Wave 2.

TWT (Målvåkningstid) - Planlegging av vekketid i stedet for pull-basert tilgang. En ruter kan fortelle en kunde når han skal sove og når han skal våkne, noe som forventes å gjøre en betydelig forskjell i batterilevetiden, ettersom en enhet vil vite når den skal lytte på kanalen.

Uplink ressurstimer I stedet for at brukere konkurrerer om å laste inn data som i dagens trådløse nettverk, gir Wi-Fi 6 bedre ressursadministrasjon ved å etablere uplink-tilkoblinger for å minimere konflikter.

Utløserbasert tilfeldig tilgang - Det reduserer også datakollisjoner / kollisjoner ved å spesifisere lengden på et opplinkvindu, blant andre funksjoner som forbedrer ressurstildeling og øker effektiviteten.

İki NAV (Network Allocation Vector) - Når en trådløs stasjon sender, kunngjør den tiden for å fullføre, slik at andre stasjoner kan justere NAV-ene for å unngå konflikter når de får tilgang til det trådløse miljøet. Wi-Fi 6 tilbyr to NAV-er: en for nettverket som stasjonen tilhører, og en for nærliggende nettverk. Dette bør også redusere energiforbruket ved å minimere behovet for transportørdeteksjon.

Forbedret utendørs bruk Mange av disse funksjonene gir bedre ytelse utendørs, inkludert nytt pakkeformat, lengre beskyttelsesintervaller og forbedrede sikkerhetskopierings- og feilgjenopprettingsmodus.

Utvide Wi-Fi 6 til 6 GHz

Bransjeledere som Qualcomm har bestemt at tilstrekkelig kvalitet på tjenesten i fremtidige nettverk vil kreve mer enn 2,4 GHz eller 5 GHz spektrum. Mens 2,4 GHz-båndet lenge har vært mettet av vanlig elektronikk, har 5 GHz ikke tilstrekkelig spekter for bredere båndbreddekanaler (for eksempel 80 MHz eller 160 MHz) og 5 GHz-seksjoner er underlagt begrensninger som begrenser bruken.

Qualcomm foreslo at regulatorer forventer å tildele omtrent 1280 MHz ulisensiert spektrum et sted i 5 GHz-båndet for ulisensiert teknologi.

Som svar på FCCs samtale offentlige kommentarer Mer enn 30 teknologibedrifter, inkludert Qualcomm, angående utvidelse av mellombåndsspektrum mellom 3,7 GHz og 24 GHz i juli 2017 et tilbud Han understreket at 5925-7125MHz-båndet ("6 GHz-båndet") er "nødvendig for å møte etterspørselen etter neste generasjons trådløse bredbåndstjenester".

For å imøtekomme den kommende etterspørselen etter Wi-Fi, foreslo selskaper at 6 GHz skulle åpnes for ulisensiert teknologi og delt inn i fire underbånd med forskjellige tekniske regler og interferensbeskyttelse.

Gitt at Wi-Fi 6 for tiden er under utvikling og USA blant andre land har åpnet 6 GHz-båndet, har IEEE 802.11ax Task Group besluttet å implementere støtte for dette spekteret i neste generasjon av Wi-Fi 6.

Å skille 6 GHz-båndet som det ikke-lisensierte domenet er attraktivt for bedrifter fordi de kan bruke denne frekvensen uten å arkivere for tilgang til FCC, som skal fremme innovasjon og investeringer slik det skal. fjerde industrielle revolusjon blir avslørt.

"Ved å åpne hele denne gruppen for ulisensierte radiotjenester for lokalt tilgangsnettverk, vil kommisjonen tillate oss å tilby forbrukerne raskere service, lavere ventetid og mer utbredt dekning, og landet til å nyte fordelene med økonomisk og offentlig sikkerhet forbundet med ulisensiert teknologi," forklarte han.

Wi-Fi 6 eller 802.11ax er bare en av mange trådløse standarder som utvikles for å betjene en rekke nettverksbehov fra forskjellige typer enheter.

Standarder, fra 802.11aj / måned som kan gi titalls gigabit per sekund på mer enn 60 GHz mm, til spesifikasjoner på under 1 GHz som 802.11ah som gir lavere båndbredde / bedre rekkevidde for IoT-sensorer, hele (og mer) en del av det lisensierte og ikke-lisensierte spekteret 5G.

Oppsummert: Sky-Level View of Wi-Fi 6

For å erstatte både 802.11n og 802.11ac som neste WLAN-standard, utvikles 802.11ax eller Wi-Fi 6 for å gi betydelig økning i nettverkseffektivitet og kapasitet for tette befolkningssentre. kan brukes bedre på flere enheter samtidig.

Eller som Qualcomm liker å sette"Problemet er ikke hvor raskt Wi-Fi kan gå, men hvis Wi-Fi-nettverket har nok kapasitet til å møte den økende etterspørselen etter mange forskjellige tilkoblede enheter og tjenester."

Siden Wi-Fi 6 vil ha en umiddelbar innvirkning på ytelsen til nettverk på overfylte steder som stadioner eller bygårder, vil standarden bli vedtatt raskere enn tidligere Wi-Fi-iterasjoner og vil til slutt være et krav for hjemmebrukere. Bredbåndsforbindelser fra 100Mb / s til 1Gb / s blir mer tilgjengelige, og lanseringen av IoT 'holder alt online.

Tatt i betraktning Wi-Fi 6 bredt, økningen i flerbrukerstøtte og spesielt økningen i samtidige oppstrømsforbindelser, et økende behov for at brukerdata skal samles inn fra IoT-enheter og brukes til formål som maskinlæring, tanking, samt fremtidig kunstig intelligens, fremtiden for teknologi som en helhet og en voksende digital økonomi.

Som nevnt i innledningen til denne artikkelen, er rutere allerede tilgjengelige basert på utkast til 802.11ax-spesifikasjoner og med endelig godkjenning av standard- og endelig sertifisering utgitt i september 2019. Og igjen, den første runden med offisielle enheter gir ytterligere støtte for funksjoner som Wi-Fi 6, avansert MU-MIMO og 6 GHz-spektrum, som potensielt kan utvides med en annen bølge av maskinvare.

Foreslåtte målinger