IEEE 802.11ax - IEEE 802.11ax

IEEE 802.11ax, продается как Wi-Fi 6 к Wi-Fi Альянс,[1][2] это Вай фай стандарт спецификации, и преемник Wi-Fi 5. Ожидается, что стандарт 802.11ax будет опубликован в феврале 2021 года.[3] Он предназначен для работы в освобожденных от лицензии диапазонах от 1 до 6.ГГц когда они станут доступны для использования 802.11. Все устройства Wi-Fi 6 работают поверх ранее выделенных 2.4 и 5 ГГц группы. В Wi-Fi 6E расширенное обозначение предназначено для продуктов, которые также поддерживают стандарт выше 6 ГГц.[4]

Устройства представлены на CES В 2018 году была заявлена ​​совокупная теоретическая скорость передачи данных 11 Гбит / с.[5] Для плотных развертываний пропускная способность в 4 раза выше, чем у IEEE 802.11ac, даже несмотря на то, что номинальная скорость передачи данных выше максимум на 37%. Задержка также снизилась на 75%.[6]

Для повышения эффективности использования спектра в новой версии представлены улучшенные методы управления мощностью, позволяющие избежать помех соседним сетям, множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), высший порядок 1024-QAM, и направление восходящей ссылки добавлено с нисходящей ссылкой MIMO и MU-MIMO для дальнейшего увеличения пропускной способности, а также повышения надежности энергопотребления и протоколов безопасности, таких как Целевое время пробуждения и WPA3.

Ставка установлена

Схемы модуляции и кодирования для одиночного пространственного потока
MCS
индекс[а]		Модуляция
тип		Кодирование
ставка		Скорость передачи данных (в Мбит / с)[b]
Каналы 20 МГцКаналы 40 МГцКаналы 80 МГцКаналы 160 МГц
1600 нс GI[c]800 нс GI1600 нс GI800 нс GI1600 нс GI800 нс GI1600 нс GI800 нс GI
0БПСК1/288.61617.23436.06872
1QPSK1/21617.23334.46872.1136144
2QPSK3/42425.84951.6102108.1204216
316-КАМ1/23334.46568.8136144.1272282
416-КАМ3/44951.698103.2204216.2408432
564-QAM2/36568.8130137.6272288.2544576
664-QAM3/47377.4146154.9306324.4613649
764-QAM5/68186.0163172.1340360.3681721
8256-QAM3/498103.2195206.5408432.4817865
9256-QAM5/6108114.7217229.4453480.4907961
101024-QAM3/4122129.0244258.1510540.410211081
111024-QAM5/6135143.4271286.8567600.511341201

Примечания

  1. ^ MCS 9 не применим ко всем комбинациям ширины канала / пространственного потока.
  2. ^ Второй поток удваивает теоретическую скорость передачи данных, третий - утроивает ее и т. Д.
  3. ^ GI обозначает защитный интервал.

Технические улучшения

Поправка 802.11ax принесет несколько ключевых улучшений 802.11ac. 802.11ax адресован диапазонам частот от 1 ГГц до 6 ГГц.[7] Следовательно, в отличие от 802.11ac, 802.11ax также будет работать в нелицензируемом диапазоне 2,4 ГГц. Для достижения цели поддержки плотного развертывания 802.11 были утверждены следующие функции.

Особенность802.11ac802.11axКомментарий
OFDMAНет в наличииЦентрализованно управляемый доступ к среде с динамическим назначением 26, 52, 106, 242 (?), 484 (?) Или 996 (?) Тонов на станцию. Каждый тон состоит из одной поднесущей с полосой пропускания 78,125 кГц. Следовательно, полоса пропускания, занимаемая одной передачей OFDMA, составляет от 2,03125 МГц до прибл. Полоса пропускания 80 МГц.OFDMA разделяет спектр по времени-частоте ресурсные единицы (RU). Центральный координирующий объект (AP в 802.11ax) назначает RU для приема или передачи связанным станциям. Благодаря централизованному планированию загрузки RU можно избежать накладных расходов, что повышает эффективность в сценариях плотного развертывания.
Многопользовательский MIMO (MU-MIMO)Доступно в Нисходящий канал направлениеДоступно в нисходящем канале и Восходящий канал направлениеС MU MIMO нисходящей линии связи AP может передавать одновременно на несколько станций, а с MU MIMO восходящей линии связи AP может одновременно принимать от нескольких станций. В то время как OFDMA разделяет приемники на разные RU, с MU MIMO устройства разделяются на разные пространственные потоки. В 802.11ax технологии MU MIMO и OFDMA могут использоваться одновременно. Чтобы включить передачи MU по восходящей линии связи, AP передает новый управляющий кадр (Trigger), который содержит информацию о планировании (распределение RU для станций, схему модуляции и кодирования (MCS), которая должна использоваться для каждой станции). Кроме того, Trigger также обеспечивает синхронизацию для передачи по восходящей линии связи, поскольку передача начинается SIFS после окончания триггера.
Произвольный доступ на основе триггеровНет в наличииПозволяет выполнять передачи UL OFDMA станциями, которым напрямую не выделены RU.В кадре триггера AP определяет информацию планирования для последующей передачи UL MU. Однако несколько RU могут быть назначены для произвольного доступа. Станции, которым не назначены RU напрямую, могут выполнять передачи в RU, назначенных для произвольного доступа. Для уменьшения вероятности столкновения (т. Е. Ситуации, когда две или более станций выбирают одинаковые RU для передачи) поправка 802.11ax определяет специальную процедуру отката OFDMA. Произвольный доступ удобен для передачи отчетов о состоянии буфера, когда AP не имеет информации об ожидающем трафике UL на станции.
Повторное использование пространственной частотыНет в наличииРаскрашивание позволяет устройствам отличать передачи в своей собственной сети от передачи в соседних сетях.

Адаптивные пороги мощности и чувствительности позволяют динамически регулировать мощность передачи и порог обнаружения сигнала для увеличения пространственного повторного использования.

Без возможности пространственного повторного использования устройства отказываются передавать одновременно передачи, идущие в других соседних сетях. Цветным обозначением беспроводная передача обозначается в самом начале, помогая окружающим устройствам решить, допустимо ли одновременное использование беспроводной среды или нет. Станции разрешено рассматривать беспроводную среду как неактивную и начинать новую передачу, даже если уровень обнаруженного сигнала из соседней сети превышает порог обнаружения устаревшего сигнала, при условии, что мощность передачи для новой передачи соответствующим образом уменьшена.
NAVОдиночный NAVДва NAVВ сценариях плотного развертывания значение NAV, установленное кадром, исходящим из одной сети, может быть легко сброшено кадром, отправленным из другой сети, что приводит к неправильному поведению и конфликтам. Чтобы избежать этого, каждая станция 802.11ax будет поддерживать две отдельные NAV: одна NAV модифицируется кадрами, исходящими из сети, с которой связана станция, другая NAV модифицируется кадрами, исходящими из перекрывающихся сетей.
Целевое время пробуждения (TWT)Нет в наличииTWT снижает энергопотребление и снижает конкуренцию за доступ к среде.TWT - это концепция, разработанная в 802.11ah. Это позволяет устройствам просыпаться в другие периоды, кроме периода передачи маяка. Кроме того, AP может группировать устройства по разному периоду TWT, тем самым уменьшая количество устройств, одновременно конкурирующих за беспроводную среду.
ФрагментацияСтатическая фрагментацияДинамическая фрагментацияПри статической фрагментации все фрагменты пакета данных имеют одинаковый размер, за исключением последнего фрагмента. При динамической фрагментации устройство может заполнять доступные RU других возможностей передачи до доступной максимальной продолжительности. Таким образом, динамическая фрагментация помогает снизить накладные расходы.
Защитный Интервал продолжительность0,4 мкс или 0,8 мкс0,8 мкс, 1,6 мкс или 3,2 мксУвеличенная длительность защитного интервала обеспечивает лучшую защиту от разброса задержки сигнала, как это происходит на открытом воздухе.
Продолжительность символа3,2 мкс12,8 мксПоскольку интервал поднесущих уменьшается в 4 раза, длительность символа OFDM также увеличивается в 4 раза. Увеличенная длительность символа позволяет повысить эффективность.[8]

Товары

Чипсеты

  • 27 октября 2016 года Quantenna анонсировала первый чип 802.11ax - QSR10G-AX. Чипсет совместим с Draft 1.0 и поддерживает восемь потоков с частотой 5 ГГц и четыре потока с частотой 2,4 ГГц. В январе 2017 года Quantenna добавила в свой портфель QSR5G-AX с поддержкой четырех потоков в обоих диапазонах.[9] Оба продукта предназначены для маршрутизаторов и точек доступа.
  • 13 февраля 2017 г. Qualcomm анонсировали свой первый кремний 802.11ax.[10][11][12]
    • IPQ8074 - это полный SoC с четырьмя Cortex-A53 ядра.
Есть поддержка восьми потоков 5 ГГц и четырех потоков 2,4 ГГц.
  • Чипсет QCA6290, который поддерживает два потока в обоих диапазонах и предназначен для мобильных устройств.
  • 15 августа 2017 г. Broadcom анонсировали 6-е поколение продуктов Wi-Fi с поддержкой 802.11ax.[13][14]
    • BCM43684 и BCM43694 - это микросхемы MIMO 4 × 4 с полной поддержкой 802.11ax,
в то время как BCM4375 обеспечивает 2 × 2 MIMO 802.11ax вместе с Bluetooth 5.0.
  • 11 декабря 2017 г. Марвелл анонсированы чипсеты 802.11ax, состоящие из 88W9068, 88W9064 и 88W9064S.[15][16]
  • 4 января 2018 г. Intel Анонсирует наборы микросхем 802.11ax для более быстрого Wi-Fi [17]
  • 21 февраля 2018 г. Qualcomm анонсировала WCN3998, набор микросхем 2x2 802.11ax для смартфонов и мобильных устройств.[18]
  • По состоянию на апрель 2018 г. Intel работает над набором микросхем 802.11ax для мобильных устройств Wireless-AX 22560 с кодовым названием Harrison Peak.[19]
  • 23 октября 2018 г. Broadcom анонсировала два новых 2x2 802.11ax SOC: BCM6752 и BCM6755.
Оба предоставляют многоядерные процессоры и Gigabit Ethernet.[20]
  • 8 января 2019 г. MediaTek объявили, что их чипы 802.11ax будут 2x2 и 4x4[21]
  • 25 февраля 2019 г. Qualcomm объявил о QCA6390, комбинированный набор микросхем 2x2 802.11ax / Bluetooth 5.1 для мобильных и вычислительных устройств[22]
  • 28 мая 2020 года Qualcomm анонсировала свои первые чипы с поддержкой Wi-Fi 6E, включая чипы для телефонов и маршрутизаторов.[23]

Устройства

Точки доступа

  • 12 сентября 2017 года Huawei анонсировала свою первую точку доступа 802.11ax. AP7060DN использует MIMO 8 × 8 и основан на оборудовании Qualcomm.[29][30][требуется сторонний источник ]
  • 25 января 2018 г. Aerohive Networks анонсировала первое семейство точек доступа 802.11ax. AP630, AP650 и AP650X основаны на наборах микросхем Broadcom.[рекламный язык ][31][требуется сторонний источник ]
  • 17 июля 2018 года Ruckus Networks анонсировала точку доступа 802.11ax (Wi-Fi 6) с поддержкой IoT и LTE, также известную как R730. R730 был отправлен в сентябре 2018 года.[32]
  • Сентябрь 2018 г. Ruijie Networks объявила о запуске первой в отрасли трехдиапазонной беспроводной точки доступа 802.11ax RG-AP860-I до 10 Гбит / с, а в июне 2019 года выпущена экономичная точка доступа 802.11ax RG-AP840-I до 5,2 Гбит / с.
  • 13 ноября 2018 г. Aruba Networks анонсировали свои первые точки доступа 802.11ax, серию AP510.[33]
  • 22 января 2019 г. Экстремальные сети анонсировали свои первые точки доступа 802.11ax, серию 500.[34]
  • 29 апреля 2019 г. Cisco анонсировали свою первую точку доступа 802.11ax. Точки доступа с поддержкой ax: Catalyst 9115, Catalyst 9117, Catalyst 9120, Catalyst 9130, Meraki MR45 и MR55.[35]
  • 25 июня 2019 г. Juniper Networks через свою дочернюю компанию Mist Systems анонсировала свою совместимую с Wi-Fi 6 AP-43 в рамках своей корпоративной инициативы, основанной на искусственном интеллекте.[36]

Маршрутизаторы

  • 30 августа 2017 года Asus анонсировала первый маршрутизатор 802.11ax.[5][37] RT-AX88U использует чипсет Broadcom, имеет 4 × 4 MIMO в обоих диапазонах и обеспечивает максимальную скорость 1148 Мбит / с на 2,4 ГГц и 4804 Мбит / с на 5 ГГц.
  • 4 июня 2018 года Asus запускает ROG Rapture GT-AX11000: первую в мире 10 Гбит / с. SOHO -маршрутизатор.[38]

Рекомендации

  1. ^ Wi-Fi Alliance® представляет Wi-Fi 6
  2. ^ А вот Wi-Fi 4, 5 и 6 в плане упрощения сетевых имен 802.11, Cnet.
  3. ^ «Официальные сроки реализации проекта рабочей группы IEEE 802.11 - 30 ноября 2020 г.». www.ieee.org. 30 ноября 2020 г.. Получено 3 декабря 2020.
  4. ^ Джеффри, Кэл (10 января 2020 г.). «Wi-Fi 6E: что это такое и чем он отличается от Wi-Fi 6? - TL; DR: тот же стандарт, новый расширенный спектр». Techspot. Получено 2020-04-02.
  5. ^ а б Дигнан, Ларри (8 января 2018 г.). «D-Link и Asus рекламируют маршрутизаторы Wi-Fi 802.11ax, но вам придется подождать до конца 2018 года». ZD net. Получено 14 апреля 2018.
  6. ^ Гудвинз, Руперт. «Wi-Fi нового поколения 802.11ax: плотный, быстрый, с задержкой». ZDNet. Получено 2019-02-20.
  7. ^ Абул-Магд, Усама (24 января 2014 г.). «P802.11ax» (PDF). IEEE-SA. Получено 2017-01-14.
  8. ^ Порат, Рон; Фишер, Мэтью; Венкатешваран, Шрирам; и другие. (2015-01-12). «Размер символа полезной нагрузки для 11ax». IEEE P802.11. Получено 2017-01-14.
  9. ^ «Quantenna анонсирует QSR5G-AX, решение 802.11ax с двумя точками доступа Wi-Fi 4 × 4, предназначенное для основного сегмента Wi-Fi». Получено 2017-03-26.
  10. ^ «Qualcomm и технология Wi-Fi 802.11ax: революционный прорыв для плотных сетей | Qualcomm». Qualcomm. 2017-02-13. Получено 2017-03-26.
  11. ^ «Qualcomm объявляет о первом сквозном портфеле Wi-Fi 802.11ax | Qualcomm». Qualcomm. 2017-02-13. Получено 2017-03-26.
  12. ^ «Qualcomm создала новый чип Wi-Fi для следующего поколения Wi-Fi». Грани. Получено 2018-10-04.
  13. ^ «Broadcom объявляет о выпуске первой в отрасли полной экосистемы решений 802.11ax». www.broadcom.com. Получено 2017-08-16.
  14. ^ «Broadcom представляет MAX, улучшенный Wi-Fi на основе 802.11ax | FierceWireless». www.fiercewireless.com. Получено 2018-05-02.
  15. ^ «Беспроводная связь - 802.11AX - Marvell». www.marvell.com. Получено 2018-05-02.
  16. ^ «Описание продукта Marvell 88W9068».
  17. ^ «Intel анонсирует наборы микросхем 802.11ax для более быстрого Wi-Fi». Пиринговая сеть ИТ. 2018-01-04. Получено 2019-02-11.
  18. ^ «Qualcomm представляет первое в отрасли интегрированное решение с поддержкой 802.11ax для смартфонов и вычислительных устройств | Qualcomm». Qualcomm. Получено 2018-05-02.
  19. ^ «Продукция Intel® для беспроводных сетей: документы и спецификации». Intel. Получено 2018-05-02.
  20. ^ «Broadcom расширяет семейство решений Wi-Fi 6 с новыми платформами ячеистой сети». www.broadcom.com. Получено 2019-03-01.
  21. ^ «MediaTek запускает новейший комбинированный чип с Wi-Fi 6 и AP + Bluetooth». www.mediatek.com. Получено 2019-02-08.
  22. ^ «Qualcomm революционизирует смартфоны и вычислительные устройства с помощью революционной технологии Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.1 SoC». www.qualcomm.com. Получено 2019-03-01.
  23. ^ Кастренакес, Джейкоб (2020-05-28). «Первые чипы Wi-Fi 6E Qualcomm уже здесь - для телефонов и маршрутизаторов». Грани. Получено 2020-05-28.
  24. ^ Крист, Рай (2019-09-16). «IPhone 11 поддерживает Wi-Fi 6. Вот что это значит для вас». CNET. Получено 2020-02-13.
  25. ^ Бруссар, Митчел (18 марта 2020 г.). «Анонсирован новый iPad Pro с чипом A12Z Bionic, волшебной клавиатурой с трекпадом, сканером LiDAR и сверхширокоугольной камерой». MacRumors. Получено 2020-07-09.
  26. ^ «Все смартфоны с поддержкой Wi-Fi 6». TechieTechTech. 2020-02-20. В архиве из оригинала 2020-08-20.
  27. ^ «Представляем следующее поколение Mac». Apple Inc.. 2020-11-10. Получено 2020-11-12.
  28. ^ Баркер, Сэмми (26 августа 2020 г.). «PS5 использует Bluetooth 5.1, Wi-Fi 6 для повышения производительности». PushSquare. Получено 27 августа, 2020.
  29. ^ «X-Gen Wi-Fi». e.huawei.com. Получено 2017-09-27.
  30. ^ «Huawei запускает X-Gen Wi-Fi, чтобы переопределить эру Agile Campus Network». Huawei. Получено 2017-09-27.
  31. ^ "Aerohive Networks". www.aerohive.com. Получено 2018-02-02.
  32. ^ Чиргвин, Ричард (2018-07-18). «Толпа ревёт, и Ruckus присоединяется с комплектом 802.11ax». Реестр. Публикация ситуации. Получено 2019-01-15.
  33. ^ «Aruba представляет новые безопасные инновации в области мобильности на базе искусственного интеллекта для максимального удобства». www.arubanetworks.com. Получено 2019-08-07.
  34. ^ «Extreme Networks делает решение Wi-Fi 6 уровня стадиона доступным для любого предприятия». investor.extremenetworks.com. Получено 2019-08-07.
  35. ^ «Точки доступа Catalyst 9100». Cisco. Получено 2019-05-20.
  36. ^ «Mist Systems представляет новые продукты и услуги для упрощения и масштабирования предприятий, основанных на искусственном интеллекте». Системы тумана. 2019-06-25. Получено 2019-07-31.
  37. ^ «Пресс-центр ASUS». press.asus.com. Получено 2017-09-03.
  38. ^ «Asus представляет ROG Rapture GT-AX11000: первый в мире маршрутизатор со скоростью 10 Гбит / с». Надежные отзывы. 2018-06-04. Получено 2020-02-03.

внешняя ссылка