El Wi-Fi s’ha ajustat per ser millor i més ràpid amb la seva futura actualització important. Temps direcció abundant Si ja està disponible amb xips que utilitzen les especificacions esborranys, el Wi-Fi 802.11ax estarà disponible per al Wi-Fi 6 el setembre de 2019. certificació imatge feta. D’aquesta manera s’iniciarà una onada de dispositius actualitzats que introduirà noves funcions sense fils que contribuiran a les xarxes de nova generació amb major velocitat i menys congestió.

802.11ax, també conegut com a "connexió sense fils d'alta eficiència", és àmpliament utilitzat Sense fil 6.

Es tracta d’un nou estàndard de denominació establert per la Wi-Fi Alliance, amb les generacions anteriors ara conegudes com a Wi-Fi 5 (802.11ac) i Wi-Fi 4 (802.11n). Es preveu que aquesta regla d’etiquetatge aparegui als dispositius tal com es mostra a continuació.

Tècnicament parlant, el Wi-Fi 6 tindrà una velocitat de dades d’un sol usuari un 37% més ràpida que la 802.11ac, però, el que és més important, l’especificació actualitzada oferirà quatre vegades l’eficiència per usuari en entorns concorreguts i oferirà una millor eficiència energètica durant la durada de la bateria del dispositiu. hauria de significar un augment.




Per assolir aquests avenços, 802.11ax implementa diversos canvis, incloses les tecnologies multiusuari prestades de la indústria cel·lular (és a dir, MU-MIMO i OFDMA), que augmenten considerablement la capacitat i el rendiment proporcionant connexions més simultànies i una connexió més completa. ús de l'espectre.




Els usuaris domèstics que actualitzen el seu maquinari poden esperar algunes millores d’aquestes tecnologies amb el pas del temps, sobretot a mesura que augmenta el nombre de dispositius per llar; segons algunes estimacions, es calculen 50 nodes a casa fins al 2022.

Tanmateix, com es va assenyalar, s’espera que el Wi-Fi 6 tingui un impacte més ràpid a les zones on les xarxes estan molt congestionades i, en última instància, ajudaran a establir les bases per al nombre esperat de nodes per a la propera infraestructura intel·ligent (per exemple, dispositius Internet de les coses) Juntament amb la superposició de la cobertura de múltiples desplegaments de dispositius i xarxes que apareixen a mesura que sorgeix l'IoT, el Wi-Fi 6 s'equiparà per satisfer la creixent demanda de velocitats de dades multiusuari més ràpides.







Font: Intel

En general, el Wi-Fi 6 es basa en 802.11ac amb més de cinquanta funcions actualitzades, però no totes s’inclouran a l’especificació finalitzada.




Es preveu que algunes de les coses que realitzi el Wi-Fi 6 són:

  • Més amplada de banda general per usuari per a transmissions ultra HD i realitat virtual
  • Suport per a un flux de dades més simultani amb una major eficiència
  • Més espectre total (2,4 GHz i 5 GHz, eventualment bandes a 1 GHz i 6 GHz)
  • Aquest espectre es divideix en més canals per proporcionar més vies de comunicació
  • Els paquets contenen més dades i les xarxes poden gestionar diferents fluxos de dades simultàniament
  • Rendiment millorat (fins a 4x) a l'abast màxim d'un punt d'accés
  • Millor rendiment / robustesa en entorns exteriors i de diversos camins (desordenats)
  • Possibilitat de carregar trànsit sense fils des de xarxes mòbils amb una recepció deficient

802.11n ve 802.11ac ve 802.11ax

  802.11n (sense fils 4) 802.11ac Wave 2 (Wi-Fi 5) 802.11ax (Wireless 6)
Publicat 2009 2013 2019
cintes 2,4 GHz i 5 GHz 5 GHz

2,4 GHz ve 5 GHz, cobrint 1 GHz - 7 GHz Després de tot

Amplada de banda del canal

20 MHz, 40 MHz (40 MHz opcional)




20 MHz, 40 MHz, 80MHz, 80 + 80MHz i 160MHz (El suport de 40 MHz és obligatori)

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

Dimensions FFT

64, 128

64, 128, 256, 512

64, 128, 256, 512, 1024, 2048

Espai inferior del portador

312,5 kHz

312,5 kHz

78,125 kHz

Durada del símbol OFDM

3,6 ms (interval de guàrdia curt) 4 ms (interval de guàrdia llarg)

3,2 ms (prefix cíclic de 0,4 / 0,8 ms)

12,8 ms (0.8/1,6 / 3,2 ms Prefix cíclic)

Modulació més alta

64-QAM

256 QAM

1024 QAM

Taxes de dades

Des de 54 Mb / s fins a 600 Mb / s (màxim 4 fluxos espacials)

433 Mb / s (80 MHz, 1 flux espacial) 6933 Mb / s (160 MHz, 8 fluxos espacials)

600 Mb / s (80 MHz, 1 flux espacial) 9607,8 Mb / s (160 MHz, 8 flux espacial)

EL SEU / MU-MIMO-OFDM / A

SU-MIMO-OFDM

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

MU-MIMO-OFDMA

Introduït el 2013, el 802.11ac (ara conegut com a Wi-Fi 5) es va estandarditzar el 2013 i, tot i que aquesta característica és en gran part suficient per a l’ús domèstic actual, només utilitza bandes de l’espectre de 5 GHz i no té el nivell de tecnologia multiusuari que simultàniament donarà suport a un nombre creixent de dispositius connectats

802.11ac (Wi-Fi 5), com a referència per als canvis que es produeixen a Wi-Fi 6 estès El 802.11n (Wi-Fi 4):

  • Canals més amplis (80MHz o 160MHz enfront dels 40MHz màxims a la banda de 5GHz)
  • Vuit fluxos espacials en lloc de quatre (fluxos espacials pictòrics)
  • Modulació 256-QAM i 64-QAM (transmet més bits per símbol QAM)
  • MIMO multiusuari (MU-MIMO) a 802.11ac Wave 2 permet quatre connexions d’enllaç descendent en lloc de només una a MIMO d’un sol usuari (encara 1x1 en connexió)

Quan s’iniciï completament el Wi-Fi 6, l’especificació serà compatible amb els estàndards anteriors i inclourà tant 2,4 GHz com 5 GHz i, finalment, ampliarà aquest espectre fins a incloure bandes a 1 GHz i 6 GHz quan estigui disponible.

Potser més remarcables que la inclusió d’aquest espectre addicional són les tecnologies que faran servir aquest ample de banda. Tot i que hi ha més espectre disponible, el Wi-Fi 6 pot dividir l’amplada de banda en subcanals més estrets (més), creant més maneres de comunicar-se entre els clients i els punts d’accés i oferint suport per a dispositius addicionals d’una xarxa particular.

Tot i que el Wi-Fi 5 pot servir fins a quatre usuaris al mateix temps gràcies a MU-MIMO, una millora significativa respecte al MIMO d’un sol usuari al Wi-Fi 4, la connexió sense fil actual (Wi-Fi 5) només pot proporcionar a un usuari temps. En paper, 802.11ax augmentarà això fins a vuit usuaris, tant aigües amunt com aigües avall, amb la possibilitat de lliurar quatre fluxos simultàniament a un sol client.

Tanmateix, és possible que la connexió ascendent MU-MIMO no sigui compatible amb la primera ronda de maquinari certificat 802.11ax i, si algun dispositiu existent pot aprofitar quatre fluxos espacials, menys de vuit compatibles amb Wi-Fi 6 només estan disponibles a la majoria de telèfons intel·ligents i portàtils equipats amb MU-MIMO. Inclou ràdio MIMO 2x2: 2 o 3x3: 3.

Aquest format de número (AxB: C) s’utilitza per mostrar la quantitat màxima d’antena de transmissió (A), la quantitat màxima d’antena de recepció (B) i la quantitat màxima de flux de dades espacials (C) suportat per una ràdio MIMO màxima. Mentre que un dispositiu Wi-Fi ha de suportar MU-MIMO per aprofitar aquesta tecnologia directament, el maquinari sense xips MU-MIMO hauria de beneficiar-se indirectament del temps d’emissió addicional disponible als punts d’accés habilitats per MU-MIMO.

Wi-Fi 6 també proporciona suport per a l’enllaç ascendent i descendent “Orthogonal Frequency Division Multiple Access” (OFDMA), un esquema de modulació que correspon a una versió multiusuari d’OFDM (especificació a 802.11ac / n). augmentar la capacitat i augmentar l’eficiència en permetre fins a 30 usuaris compartir canals alhora.

Per ajudar-vos a visualitzar aquestes tecnologies, la combinació de MU-MIMO i OFDMA, en lloc d’un empleat que serveixi una única línia de client per separat, pot tenir molts empleats i diverses línies, cada empleat pot atendre diversos clients alhora.

A més, 802.11ax no només augmenta la quantitat de dades disponibles a cada càrrega útil amb codificació 1024-QAM en comparació amb la modulació 256-QAM de Wi-Fi 5, a més de notificar als clients més clarament quan hi ha un enrutador disponible en lloc de competir per l’accés. 64-QAM a Wi-Fi 4.

Tot i que les velocitats de dades i amplades de canal globals de Wi-Fi 6 són similars a les de Wi-Fi 5, desenes de tecnologies que milloraran significativament l’eficiència i eficiència de les futures xarxes Wi-Fi poden servir dotzenes de dispositius en un sol canal a un ritme de diversos concerts per segon.

Aquí algunes tecnologies bàsiques Aquest Wi-Fi 6 canviarà de les funcions Wi-Fi existents:

MU-MIMO (Multi-Multi-Input Multi-Output Multi-Output): Wi-Fi 5 Wave 2 ha introduït MIMO multiusuari, però només admet quatre connexions simultànies aigües avall (una aigües amunt), mentre que les dades de Wi-Fi 6 a enllaç ascendent o descendent, Admet més usuaris simultàniament i ofereix un rendiment teòric màxim de quatre vegades el Wi-Fi 5.

Els punts d’accés MU-MIMO es consideren més segurs que els AP SU-MIMO, descarregant-se de dispositius d’extrem, i el trànsit MU-MIMO es considera segur fins que es desenvolupin eines per processar els senyals, ja que només el pot rebre el destinatari. dades.

OFDMA (Accés múltiple de la divisió de freqüència ortogonal): no forma part del Wi-Fi 5 amb OFDM normal. Prestat a les xarxes 4G LTE. Permet l'assignació d'unitats de recursos en un ample de banda especificat. Com que s’inclou a Wi-Fi 6, més clients (fins a 30) poden compartir el mateix canal en lloc d’esperar i també pot augmentar l’eficiència mitjançant l’escaneig de diferents tipus de trànsit. OFDMA es compara com una versió multiusuari d'OFDM.

1024 QAM (Quad Amplitude Modulation): augment de 256-QAM a Wi-Fi 5, però alguns routers d’aquesta generació tenen 1024-QAM com a característica experimental. Això augmenta el rendiment comprimint més dades a cada paquet.

1024-QAM utilitza 10 bits per símbol OFDM, 8 bits per 256 QAM, augment del 25% de la capacitat, donant una velocitat de dades teòrica de flux únic de 600 Mb / s (un 39% millor que el 433 Mb / s teòric) mitjançant un canal de 80 MHz. Velocitat de dades del flux Fi 5).

Símbols OFDM més llargs Augmenta el temps que es triga a transferir un símbol OFDM de 3,2 ms a Wi-Fi 5 a 12,8 ms a Wi-Fi 6 i admet un prefix cíclic més llarg per a cada símbol.

Un prefix cíclic (CP) afegeix part del final del símbol OFDM a la part davantera de la càrrega, ja que proporciona un rang de protecció contra la interferència entre símbols i aquesta part es pot utilitzar si cal. Aquest nombre es pot ajustar en funció dels requisits generals (un CP més llarg repeteix més dades i ocupa més espai al símbol, cosa que redueix la velocitat de dades).

Fragmentació dinàmica Tot i que el Wi-Fi 5 té trossos estàtics que requereixen que totes les parts d’un paquet de dades tinguin la mateixa mida (excepte l’última part), la fragmentació dinàmica permet que aquests trossos de mida variable puguin fer un millor ús dels recursos de la xarxa.

Reutilització de freqüències espacials / OBSS (Coloració BSS): si hi ha diversos punts d’accés que funcionen al mateix canal, poden transmetre dades amb un identificador únic de "color" que els permet comunicar-se simultàniament a través de suports sense fils, ja que permeten als colors distingir entre les dades de l’altre.

Beamforming - Disponible a Wi-Fi 5, però l’estàndard admet quatre antenes i el Wi-Fi 6 en porta vuit. Beamforming augmenta les velocitats de dades i amplia el rang dirigint senyals a clients específics en lloc de dirigir-se a totes les direccions alhora. Això ajuda MU-MIMO que no funciona bé amb dispositius de moviment ràpid. La representació de feix estava disponible opcionalment en dispositius Wi-Fi 4, però es va fer necessària amb la implementació MU-MIMO en Wi-Fi 5 Wave 2.

TWT (Temps de despertat objectiu): programació del temps de despertador en lloc d’accés basat en la tracció. Un encaminador pot indicar al client quan dormir i quan despertar, cosa que s’espera que faci una diferència significativa en la durada de la bateria, ja que un dispositiu sabrà quan escoltar al canal.

Temporitzador de recursos d’enllaç ascendent De la mateixa manera, en lloc de competir pels usuaris per carregar dades com a les xarxes sense fils actuals, el Wi-Fi 6 proporciona una millor gestió dels recursos establint connexions d’enllaç ascendent per minimitzar els conflictes.

Accés aleatori basat en activadors - També redueix les col·lisions / col·lisions de dades especificant la longitud d'una finestra d'enllaç ascendent, entre altres funcions que milloren l'assignació de recursos i augmenten l'eficiència.

İki NAV (Vector d'assignació de xarxa): quan una emissora sense fils transmet, anuncia el temps per completar-la perquè altres estacions puguin ajustar el seu NAV per evitar conflictes en accedir a l'entorn sense fils. El Wi-Fi 6 ofereix dos NAV: un per a la xarxa a la qual pertany l’estació i un per a xarxes veïnes. Això també hauria de reduir el consum d’energia minimitzant la necessitat de detecció de portadors.

Millora de l’ús a l’exterior Moltes d’aquestes funcions proporcionen un millor rendiment a l’aire lliure, inclòs el nou format de paquet, intervals de protecció més llargs i millors modes de còpia de seguretat i recuperació d’errors.

S'estén la Wi-Fi de 6 a 6 GHz

Líders de la indústria com Qualcomm han determinat que una qualitat de servei adequada a les xarxes futures requerirà un espectre superior a 2,4 GHz o 5 GHz. Tot i que la banda de 2,4 GHz ha estat saturada per l'electrònica habitual, els 5 GHz tenen un espectre insuficient per a canals d'ample de banda més amplis (com ara 80 MHz o 160 MHz) i les seccions de 5 GHz estan subjectes a restriccions que en limiten l'ús.

Qualcomm va suggerir que els reguladors esperen assignar aproximadament 1280 MHz d’espectre sense llicència en algun lloc de la banda de 5 GHz per a tecnologies sense llicència.

En resposta a la crida de la FCC comentaris públics Més de 30 empreses tecnològiques, inclosa Qualcomm, pel que fa a l’expansió de l’espectre de banda mitjana entre 3,7 GHz i 24 GHz al juliol de 2017 una oferta Va destacar que la banda de 5925-7125 MHz ("banda de 6 GHz") és "necessària per satisfer la demanda de serveis de banda ampla sense fils de propera generació".

Per satisfer la propera demanda de Wi-Fi, les empreses van proposar que els 6 GHz s’obrissin a tecnologies sense llicència i es dividissin en quatre subbandes amb diferents regles tècniques i proteccions contra interferències.

Tenint en compte que el Wi-Fi 6 està actualment en desenvolupament i els Estats Units, entre altres països, han obert la banda de 6 GHz, el grup de tasques IEEE 802.11ax ha decidit implementar suport per a aquest espectre a la propera generació de Wi-Fi 6.

Separar la banda de 6 GHz com a domini sense llicència és atractiu per a les empreses, ja que poden utilitzar aquesta freqüència sense sol·licitar l’accés a la FCC, que suposadament fomentarà la innovació i la inversió com se suposa. quarta revolució industrial es revela.

"En obrir tot aquest grup a operacions de xarxa de ràdio local sense llicència, la Comissió ens permetrà oferir als consumidors un servei més ràpid, una latència més baixa i una cobertura més àmplia, i que el país pugui gaudir dels avantatges econòmics i de seguretat pública associats a les tecnologies sense llicència", va explicar.

Wi-Fi 6 o 802.11ax és només un dels molts estàndards sense fils que s’estan desenvolupant per atendre diverses demandes de xarxa de diferents tipus de dispositius.

Estàndards, des de 802.11aj / mes capaços de proporcionar desenes de gigabits per segon a més de 60 GHz mm, fins a especificacions inferiors a 1 GHz, com ara 802.11ah, que ofereixen un menor ample de banda / millor abast per als sensors IoT, tota (i més) part de l’espectre llicenciat i sense llicència 5G.

En resum: la vista a nivell de cel del Wi-Fi 6

Per substituir tant el 802.11n com el 802.11ac com a pròxim estàndard WLAN, s’està desenvolupant 802.11ax o Wi-Fi 6 per proporcionar un augment significatiu de l’eficiència i la capacitat de la xarxa per als nuclis densos de població. es pot utilitzar millor en més dispositius alhora.

O com Qualcomm li agrada posar"El problema no és la velocitat del Wi-Fi, sinó si la xarxa Wi-Fi té prou capacitat per satisfer la creixent demanda de molts dispositius i serveis connectats".

Com que el Wi-Fi 6 tindrà un impacte immediat en el rendiment de les xarxes en llocs concorreguts, com ara estadis o edificis d’apartaments, l’estàndard s’adoptarà més ràpidament que les anteriors iteracions de Wi-Fi i, finalment, serà un requisit per als usuaris domèstics. Les connexions de banda ampla des de 100 Mb / s fins a 1 GB / s estan més disponibles i el llançament de l'IoT 'ho manté tot en línia.

Tenint en compte el Wi-Fi 6 a grans trets, l’increment del suport multiusuari i, en particular, l’increment de les connexions upstream simultànies, una demanda creixent de dades de l’usuari que es recopilen dels dispositius IoT i s’utilitzen amb finalitats com l’aprenentatge automàtic, l’abastiment de combustible i la intel·ligència artificial futura, el futur de la tecnologia en el seu conjunt i una economia digital en creixement.

Com s’indica a la introducció d’aquest article, els enrutadors ja estan disponibles basant-se en les esborranys d’especificacions 802.11ax i amb l’aprovació final de la certificació estàndard i final publicada el setembre de 2019. I de nou, la primera ronda de dispositius oficials proporciona més suport per a funcions com Wi-Fi 6, MU-MIMO de gamma alta i espectre de 6 GHz, que potencialment es poden ampliar amb una segona onada de maquinari.

Lectures suggerides