El nuevo estándar 802.11ax (WLAN de alta eficiencia), ¿qué hay de nuevo en él y cuándo esperarlo?

El grupo de trabajo comenzó a trabajar en el estándar en 2014 y ahora se está trabajando en el borrador 3.0. Lo cual es algo diferente de las generaciones anteriores de los estándares 802.11, porque todo el trabajo cabe en dos borradores. Esto se debe a un número suficientemente grande de cambios complejos planificados, que respectivamente requieren pruebas de compatibilidad más detalladas y complejas. Inicialmente, el grupo se enfrentó a la tarea de mejorar la eficiencia de utilización del espectro para aumentar el ancho de banda de WLAN con una alta densidad de estaciones de suscriptores y puntos de acceso. Los principales impulsores para el desarrollo del estándar fueron: aumentar el número de suscriptores móviles, transmisiones en vivo en las redes sociales (énfasis en el tráfico de carga) y, por supuesto, IoT.

Esquemáticamente, las innovaciones son las siguientes:



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MIMO 8x8, más flujos espaciales


Habrá soporte para MIMO 8x8, hasta 8SS (Spatial Streams). El estándar 802.11ac también describió el soporte de 8 SS en teoría, pero en la práctica, los puntos de acceso 802.11ac wave 2 se limitaron a soportar 4 flujos espaciales. En consecuencia, los puntos de acceso que admiten MIMO 8x8 pueden servir simultáneamente hasta 8 clientes 1x1, cuatro clientes 2x2, etc.



MU-MIMO DL / UL (enlace descendente / enlace ascendente MIMO multiusuario)


Soporte de modo multiusuario simultáneo para el canal de descarga y carga. La posibilidad de acceso competitivo simultáneo al canal de carga, agrupando tanto la fecha como los cuadros de control reducirá significativamente la "sobrecarga", lo que conducirá a un aumento en el rendimiento y una disminución en el tiempo de respuesta.



Largo ofdm símbolo


OFDM ha estado trabajando en estándares 802.11a / g / n / ac por ~ 20 años sin ningún cambio. Según el estándar, el canal con un ancho de 20MGz contiene 64 subportadoras separadas entre sí con un intervalo de 312.5 kHz (20MHz / 64). Dado que durante este tiempo la industria de los semiconductores ha avanzado mucho, los 802.11 han propuesto un aumento de 4 veces en las subportadoras a 256, con un intervalo entre las subportadoras de 78.125 kHz. La longitud del símbolo OFDM (tiempo) es un valor inversamente proporcional a la frecuencia, y en consecuencia también aumentará 4 veces de 3.2 μs a 12.8 μs. Esta mejora aumentará la eficiencia y la fiabilidad de la transmisión de datos, especialmente en la WLAN "exterior".



Rango extendido


Se han agregado nuevos valores de intervalos de guarda entre tramas, que ahora pueden ser 1.6 μs y 3.2 μs para una WLAN "exterior", para un intervalo "interior" de 0.8 μs. Nuevo formato de paquete con un preámbulo más robusto (largo). Todo lo anterior le permitirá obtener un aumento de hasta 4 veces en la velocidad de conexión en el límite de la red.



OFDMA DL / UL (Acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal)


Uno de los principales cambios es la introducción de OFDMA en lugar de OFDM. La tecnología OFDMA se utiliza en redes LTE y ha demostrado ser altamente eficiente. La diferencia es que cuando se transmite a OFDM, todo el canal de frecuencia está ocupado y hasta que finaliza la transferencia, el siguiente cliente no puede ocupar el recurso de frecuencia. En OFDMA, este problema se resuelve por el hecho de que el canal está dividido en subcanales de varios anchos, los llamados RU (Unidades de Recursos). En la práctica, esto significará que 256 subportadoras del canal de 20 MHz pueden dividirse en RU por 26 subportadoras. Para cada RU, puede asignar su propio esquema de codificación MCS, así como la potencia de transmisión.
En general, esto traerá un aumento significativo en la capacidad de la red en general, así como en el ancho de banda para cada cliente individual.




1024 QAM


Se agregaron nuevos MCS (Conjuntos de modulación y codificación) 10 y 11 para modular 1024-QAM. Es decir, ahora un personaje en este esquema llevará información de 10 bits, y este es un aumento del 25% en comparación con 8 bits en 256-QAM.



TWT (Target Wake Time) - "Programación de recursos de enlace ascendente"


Un mecanismo de ahorro de energía que se ha establecido en el estándar 802.11ah y ahora está adaptado en 802.11ax. TWT permite que los puntos de acceso le digan a los clientes cuándo cambiar al modo de ahorro de energía y proporciona un cronograma sobre cuándo despertarse para recibir o transmitir información. Estos son períodos de tiempo muy cortos, pero poder dormir un montón de períodos cortos será de gran ayuda en la duración de la batería. La reducción de conflictos y conflictos entre los clientes aumentará el tiempo dedicado al modo de ahorro de energía. Según el tipo de tráfico, las mejoras de energía pueden variar del 65% al ​​95% (según las pruebas de Broadcom). Para dispositivos IoT, el soporte TWT es crucial.



Color BSS - Reutilización espacial


Para aumentar la capacidad de una red WLAN de alta densidad, debe aumentar la frecuencia de reutilización de recursos del canal. Para reducir la influencia del BSS vecino que opera en el mismo canal, se propone marcarlos utilizando "bit de color". Esto le permitirá ajustar dinámicamente la sensibilidad del CCA (evaluación clara del canal) y la potencia del transmisor. La capacidad de la red aumentará debido a la consolidación del plan de canales, mientras que la interferencia existente tendrá menos impacto en la elección de MCS.



Debido a la próxima actualización de los estándares de seguridad para WPA3 , no todos tendrán la oportunidad de resolver problemas de seguridad simplemente actualizando el software, por lo tanto, Extreme Networks introducirá puntos de acceso con soporte de hardware 802.11ax y WPA3 en el cuarto trimestre de 2018.

Más sobre 802.11ax .

Source: https://habr.com/ru/post/es416327/


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