802.11ax

Что представляет собой стандарт Wi-Fi 802.11ax?

Примерно раз в пять лет Wi-Fi претерпевает кардинальные перемены. Новейший стандарт Wi-Fi 802.11ax приближает производительность к 10-гигабитным скоростям. Новый стандарт Wi-Fi позволит повысить производительность сети и одновременно подключать больше устройств. Благодаря этому Wi-Fi превратится из негарантированного по скорости канала в детерминированную беспроводную технологию, которая станет повсеместно принятым средством подключения к Интернету. Ожидается, что пропускная способность при использовании стандарта 802.11ax увеличится в четыре раза по сравнению со стандартом 802.11ac Wave 2. При развертывании на объектах с высокой плотностью устройств новый стандарт будет поддерживать соглашения о более высоком уровне обслуживания (SLA) с большим количеством одновременно подключенных пользователей и устройства с более широким профилем использования.

Публикация IDC Technology Spotlight

Оценка нового стандарта Wi-Fi 802.11ax и его значение для предприятий. Читать далее (английский).

Стандарт 802.11ax предлагает ряд технических усовершенствований для оптимизации спектральной эффективности, повышения пропускной способности и снижения энергопотребления. В их числе можно упомянуть следующие.

OFDMA и MU-MIMO

Множественный доступ с ортогональным частотным разделением (OFDMA) и многопользовательские системы MIMO (MU-MIMO) — это технологии, повышающие надежность и эффективность в нелицензированном спектре Wi-Fi. В отличие от технологий Wi-Fi предыдущего поколения, OFDMA делает сеть Wi-Fi детерминированной, поскольку устройства находятся в приоритете, а вероятность возникновения конфликтов минимальна. Это помогает обеспечить стабильную производительность Wi-Fi, особенно в средах с высокой плотностью устройств.

Каждый канал Wi-Fi делится на более узкие подканалы, которые называются единицами ресурса. Решение о распределении подканалов принимает точка доступа, при этом каждую единицу ресурса (или подканал) можно адресовать нескольким одновременно обслуживаемым клиентам. Благодаря созданию более узкого выделенного подканала эта технология повышает среднюю пропускную способность на пользователя. Кроме того, технология OFDMA улучшает спектральную эффективность и сокращает задержки, а также поддерживает разнородное использование (например, для сервисов мгновенного обмена сообщениями, электронной почты, веб-серфинга и загрузки больших файлов одновременно).

Стоит отметить, что OFDMA и MU-MIMO представляют собой дополняющие друг друга технологии для одновременного обслуживания множества пользователей. В частности, OFDMA лучше всего подходит для использования при передаче ограниченного объема данных по множеству соединений. Технология OFDMA эффективна в любом диапазоне (ближнем, среднем или дальнем), обеспечивает малое время задержки и может использоваться для нейтрализации помех OBSS. Технологию MU-MIMO лучше всего использовать в средах со множеством пользователей и полной буферизацией. Эта технология наиболее эффективна в ближнем и среднем диапазоне.

MU-MIMO в восходящей линии

Стандарт 802.11ax поддерживает технологии OFDMA и MU-MIMO как в нисходящей (от точки доступа к станциям), так и в восходящей (от станций к точке доступа) линии. Следует отметить, что точка доступа планирует передачу данных в обоих направлениях. В этом состоит отличие от сетей, предшествовавших 802.11ax, где действует соревновательное распределение ресурсов (особенно в восходящем направлении) и решение о выборе канала и передаче данных принимают отдельные станции. С увеличением количества станций растет и конкуренция в сети.

Разнесение поднесущих и улучшенные возможности MAC/PHY

С появлением стандарта 802.11ax уменьшилось разнесение поднесущих, а следовательно, в четыре раза увеличилось количество доступных сигналов данных и значительно возросла максимальная физическая скорость. Наличие дополнительных сигналов данных в сочетании с OFDMA помогает поддерживать множество пользователей. Кроме того, стандарт 802.11ax оптимизирует спектральную эффективность благодаря увеличению числа сигналов/каналов, снижает расходы, поддерживает работу вне помещения и обеспечивает качественный скачок с точки зрения максимально достижимой физической скорости. Помимо этого, точки доступа 802.11ax поддерживают два отдельных вектора распределения сети (NAV) для предотвращения конфликтов и неправильного функционирования. Наконец, стандарт 802.11ax использует модуляцию 1024-QAM (в отличие от 256-QAM для 11ac), что позволяет на 25 % повысить скорость на физическом уровне, а это, вместе с другими технологиями стандарта 802.11ax, способствует четырехкратному увеличению пропускной способности.

Целевое время пробуждения

Целевое время пробуждения (TWT) впервые появилось в стандарте IEEE 802.11ah. Оно позволяет запланировать время сна и работы (бодрствования), а также время пробуждения, заранее оговоренное между точкой доступа и клиентами с целью избежать конкуренции между клиентскими устройствами в сети. Это позволяет эффективнее использовать радиоэфир и продлить время работы клиентских устройств от аккумулятора.

Блог компании Ruckus
802.11ax fundamentals: Target Wake Time (TWT)
Let’s talk about Wi-Fi and the 2022 World Cup
Connecting smart cities with 802.11ax APs
Ruckus targets ultra-high-density Wi-Fi deployments with R730 AP
eSports Wi-Fi FTW!
Видео

802.11ax 

Общие беспроводные технологии

Что это такое:

802.11ax — это самый современный стандарт беспроводной связи Wi-Fi IEEE. Новый стандарт обладает целым рядом существенных преимуществ.  Он расширяет возможности технологий MU-MIMO, позволяя передавать до восьми потоков одновременно, в то время как стандарт 802.11ac Wave 2 поддерживает одновременную передачу всего четырех потоков. Кроме того, новый стандарт дополняет MU-MIMO технологией OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением), что позволяет разделить каждый поток MU-MIMO на четыре дополнительных потока. Это повышает фактическую среднюю пропускную способность в четыре раза для каждого пользователя.

Новые возможности модуляции и кодирования сигнала с помощью технологии 1024-QAM позволяют увеличить объем данных в пакете, что повышает пропускную способность. Кроме того, новый стандарт повышает эффективность использования физического уровня и уровня MAC, а также снижает энергопотребление.

Предыдущие стандарты Wi-Fi можно сравнить с магазином, в котором работает всего одна касса. Технология MU-MIMO, реализованная в стандарте 802.11ac, увеличила количество «кассиров» до четырех. А стандарт 802.11ax — это магазин, в котором работает уже восемь касс. Благодаря технологии OFDMA «кассир» может обслуживать сразу несколько «покупателей», пока они свободны. Например, если первый покупатель забыл положить в корзину какой-то товар и решил вернуться за ним, кассир тем временем может обслужить следующего покупателя в очереди.

Почему это важно:

Сегодня сети Wi-Fi развертываются на переполненных стадионах и в загруженных аэропортах, где за подключение борются сотни тысяч устройств. Стандарт 802.11ac не справляется с такой нагрузкой. В средах с высокой плотностью клиентов выручает стандарт 802.11ax, который повышает среднюю пропускную способность в четыре раза для каждого пользователя.

В сочетании с пакетом технологий Ruckus Ultra-High-Density Technology Suite этот новый стандарт позволяет обеспечивать наилучшее качество обслуживания клиентов.

Дополнительные продукты и решения

Файлы