Wifi ру что это такое
Обновлено: 21.11.2024
Ожидается, что Wi-Fi 7 будет иметь более высокую скорость передачи данных и меньшую задержку, чем Wi-Fi 6
Менее месяца назад Wi-Fi Alliance объявил о сертификации Wi-Fi 6E или Wi-Fi 6 Extended, что означает способность Wi-Fi использовать полосу частот 6 ГГц для нелицензированных сетей Wi-Fi. Фиктивная операция. Но несмотря на то, что отрасль радуется тому, что Wi-Fi впервые за 20 лет получает дополнительный спектр, следующее поколение беспроводных технологий уже не за горами, обещая еще более высокие скорости передачи данных и меньшую задержку.
По сравнению с Wi-Fi 6, Wi-Fi 7 (или 802.11be) также будет использовать многодиапазонную/многоканальную агрегацию и работу и обеспечивать более высокую эффективность использования спектра и энергопотребления, лучшее подавление помех, более высокую плотность емкости и более высокую производительность. эффективность затрат. Седьмое поколение Wi-Fi также называют Wi-Fi с чрезвычайно высокой пропускной способностью, поскольку его предполагаемая способность поддерживать пропускную способность до 30 Гбит/с, что примерно в три раза выше, чем у Wi-Fi 6.
Существует ряд предлагаемых функций для стандарта Wi-Fi 7, но непосредственные улучшения по сравнению с Wi-Fi 6 включают поддержку передачи на частоте 320 МГц, что вдвое больше, чем 160 МГц по сравнению с 802.11ax, использование более высоких порядков модуляции, опциональная поддержка 4096-QAM — по сравнению с 1024-QAM в 802.11ax — и выделение нескольких единиц ресурсов, таких как группы тонов OFMDA.
Предоставлено корпорацией Intel
Последняя упомянутая функция — выделение нескольких единиц ресурсов — приведет к более эффективному использованию спектра, что сделает Wi-Fi 7 идеальным решением для корпоративного пространства, поскольку они продолжают цифровую трансформацию, добавляя приложения AR/VR, IoT и IIoT к их рабочие процессы. Кроме того, Wi-Fi 7 потенциально может улучшить поддержку приложений, требующих детерминированной задержки, высокой надежности и качества обслуживания (QoS).
Кроме того, Wi-Fi 7 будет оптимизирован для видеоприложений, которые окажутся полезными в корпоративном пространстве, а также в домах для таких сценариев использования, как игры, потоковая передача и другие устройства и услуги умного дома.
Кроме того, видео имеет первостепенное значение, так как ожидается, что очень скоро оно станет доминирующим типом трафика. На самом деле, индекс визуальных сетей Cisco показал, что к 2022 году глобальный IP-видеотрафик будет составлять 82 % всего IP-трафика, как корпоративного, так и потребительского.
Предоставлено корпорацией Intel
IEEE планирует опубликовать поправку к стандарту 802.11be где-то в 2024 году, а коммерческое развертывание произойдет примерно в то же время. Затем, как и в случае с Wi-Fi 6 и 6E, Wi-Fi Alliance выпустит свою программу сертификации Wi-Fi 7, чтобы обеспечить совместимость и стандарты безопасности.
OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов), возможно, является наиболее важной функцией Wi-Fi 6. В двух словах, он позволяет нескольким клиентам одновременно передавать или получать данные от точки доступа, разделяя доступную полосу пропускания. Спектральная эффективность OFDMA уменьшает задержку передачи или задержку в радиочастотной среде с уровнем перегрузки от среднего до высокого. Кроме того, это также повысит пропускную способность в некоторых развертываниях Wi-Fi 6 благодаря сокращению коллизий и времени состязаний.
Давайте подробно рассмотрим различные концепции этой технологии. OFDMA позволяет группировать поднесущие в полосе пропускания канала в меньшие части, называемые «единицами ресурсов» (RU). Эти отдельные RU назначаются разным станциям, что позволяет точкам доступа обслуживать их одновременно во время передачи по восходящему и нисходящему каналам.
Эти поднесущие дополнительно разбиваются на отдельные компоненты, называемые тонами. Это просто означает, что RU состоит из группы тонов. Итак, как мы получаем и визуализируем RU?
В Wi-Fi 6 интервал между поднесущими составляет 78,125 кГц, что в четыре раза меньше, чем 312,5 кГц стандарта 802.11ac.
На основе этого мы можем построить формулу для расчета количества тонов для различных полос пропускания. т. е. количество тонов = (BW в МГц) ÷ (0,078125 МГц).
Приведенная выше формула дает общее количество тонов 256, 512 и 1024 для частот 20, 40 и 80 МГц соответственно.
Все ли они используются для передачи данных? Конечно, нет. Немногие из них - DC (прямое преобразование), Guard и неиспользуемые (Null Sub Carrier) тона. Следовательно, у нас есть пригодные для использования тоны RU 26, 52, 106, 242 и 996, которые включают поднесущие данных и контрольные поднесущие.
В сжатом виде один RU состоит минимум из 26 тонов и максимум из 996 тонов.
Что касается полосы пропускания, то на приведенной ниже диаграмме довольно наглядно видно, что каждый RU из 26 тонов соответствует приблизительно 2 МГц, 52 тона — ~ 4 МГц, 106 тонов — ~ 8 МГц и т. д.
Местоположения RU с шириной канала
Карта ресурсов
Далее мы установим взаимосвязь между RU и пропускной способностью канала. В приведенной ниже таблице представлено отображение поднесущих на ширину канала. В основном он показывает количество пользователей OFDMA для определенного тона в любой заданной полосе пропускания. На частоте 80 МГц поддерживается максимум 37 пользователей с 26 тональными RU. На частоте 40 МГц поддерживается максимум 18 пользователей с 26 тональными RU. Аналогично, на частоте 20 МГц поддерживается максимум 9 пользователей с 26 тональными RU. Поля со значением пользователя, равным 1, относятся к случаю SU (один пользователь), когда весь спектр выделяется одному пользователю.
График между тонами, пропускной способностью и количеством пользователей.
Распределение RU может происходить с помощью комбинации тонов. Например, если связаны три станции, то точка доступа может назначить 106 тонов первым двум пользователям и 26 тонов третьему пользователю. Точка доступа также может назначить 52 тона третьему пользователю. Эти решения о выделении RU динамически принимаются точкой доступа на основе типа трафика клиента и его доступного объема для передачи. Точка доступа узнает о состоянии буфера клиента с помощью механизма периодического зондирования.
Голосовые и видеоприложения реального времени, чувствительные к задержкам, являются основными кандидатами для OFDMA.
Другие приложения, использующие большие пакеты данных, могут выбрать режим передачи MU-MIMO или SU.
Распределение RU в рамках доступа к каналу
Точка доступа Wi-Fi 6 по-прежнему конкурирует со станциями, не поддерживающими Wi-Fi 6, за доступ к каналам с использованием EDCA.
EDCA обеспечивает бесконфликтный доступ к каналу в течение периода, известного как возможность передачи (TXOP), в течение которого станция может передавать максимальное количество кадров.
Выделение RU как в нисходящем, так и в восходящем направлении выполняется точкой доступа на основе TxOP.
Во время TxOP точка доступа может обслуживать нескольких пользователей Wi-Fi 6, используя один MU PPDU или пакет данных.
EDCA включает категории доступа (AC), т. е. "Голос", "Видео", "По возможности" и "Фон". Следовательно, станции, которым необходимо отправлять данные в одной и той же категории доступа, обслуживаются вместе с использованием многопользовательских (MU) пакетов OFDMA. Станции с разными тегами AC обслуживаются с использованием разных пакетов данных MU.
Есть ли у вас развертывание беспроводной сети высокой плотности с чувствительным к задержкам трафиком приложений? Если да, то сейчас самое время перейти на Wi-Fi 6. Это также повысит эффективность и производительность устройств Интернета вещей в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц. OFDMA – это решение таких проблем, как отсутствие доступа к сети и прерывистый звук или видео в людных местах, например в офисах, школах, торговых центрах, аэропортах, больницах и даже в домах с несколькими потоковыми устройствами.
В эти беспрецедентные времена социального дистанцирования Wi-Fi важен как никогда.
Точки доступа Cisco Catalyst 9100 (9130, 9120 и 9115), сертифицированные Wi-Fi 6, имеют все возможности DL и UL OFDMA. Что касается поддержки клиентов, Intel, Samsung, Huawei и Apple используют функции Wi-Fi6.
Дэвид Коулман Директор по беспроводным сетям в офисе технического директора Опубликовано 1 марта 2021 г.
Информация о выделении RU передается клиентам как на уровне PHY, так и на уровне MAC. На физическом уровне информацию о выделении RU можно найти в поле HE-SIG-B заголовка PHY кадра запуска 802.11. Поле HE-SIG-B используется для передачи назначений RU клиентам. Как показано на рисунке 1, поле HE-SIG-B состоит из двух подполей: общего поля и поля пользователя. Подполе общего поля используется для указания того, как канал разделяется на различные RU. Например, канал шириной 20 МГц может быть разделен на один RU со 106 тонами и четыре RU с 26 тонами. Пользовательское поле состоит из нескольких пользовательских полей, которые используются для сообщения о том, какие пользователи назначены каждому отдельному RU.
Рисунок 1. Распределение RU на физическом уровне
Как насчет того, как информация о выделении RU передается на уровне MAC? Информация о выделении RU доставляется в поле информация о пользователе в теле триггерного кадра. На рис. 2 показана таблица того, как информация о выделении RU передается на уровне MAC. В таблице показаны все возможные RU в пределах канала 20 МГц и диапазон поднесущих для каждого RU. Каждый конкретный RU определяется уникальной комбинацией 7 битов в поле информации о пользователе кадра триггера, известной как биты распределения RU.
Рисунок 2. Распределение RU на уровне MAC
В примере на рис. 3 кадр триггера выделяет определенные RU трем клиентским станциям для одновременной передачи по восходящей линии связи в канале OFDMA 20 МГц. Клиенты STA-1 и STA-2 назначаются RU с 52 тонами, тогда как клиент STA-3 назначается RU с 106 тонами.
Рис. 3. Распределение RU с помощью триггерных кадров
Технология 802.11ax является основой смены парадигмы поколений, происходящей с технологией Wi-Fi…. Wi-Fi 6. Если вы хотите узнать больше о 802.11ax, загрузите БЕСПЛАТНУЮ электронную книгу, которую я написал: «Wi-Fi 6 для чайников», полное руководство по всему, что вам нужно знать, чтобы опередить этот сдвиг и будущее. подтвердите свою сеть. Чтобы загрузить бесплатную копию, отсканируйте QR-код или перейдите по этой ссылке:
Решения Rohde & Schwarz для тестирования предназначены для того, чтобы помочь инженерам-испытателям уже сегодня работать с Wi-Fi 7-го поколения (Wi-Fi 7), обещающим чрезвычайно высокую пропускную способность данных.
Рынок Wi-Fi шестого поколения, IEEE 802.11ax, только набирает обороты, и регулирующие органы открывают спектр 6 ГГц для Wi-Fi 6E. Но работа над следующим поколением, а именно IEEE 802.11be, также известным как Wi-Fi 7 или чрезвычайно высокой пропускной способностью (EHT), уже ведется.
Основная цель стандарта 802.11be — увеличить пропускную способность до десятков гигабит в секунду при малой задержке, чтобы идти в ногу с последними тенденциями в области приложений, такими как потоковое видео сверхвысокой четкости, приложения виртуальной или дополненной реальности. Wi-Fi 7 будет работать, как и Wi-Fi 6E, в диапазонах 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц с небольшими изменениями в тональном плане.
Ключевыми элементами для достижения более высокой пропускной способности являются увеличенная полоса пропускания канала до 320 МГц, до 16 пространственных потоков и модуляция 4096QAM. Эти расширенные функции бросают вызов сегодняшним тестовым установкам Wi-Fi. Компания Rohde & Schwarz уже предлагает решения, хорошо подходящие для тестирования Wi-Fi 7.
Чрезвычайно высокая пропускная способность не дается бесплатно
Основой чрезвычайно высокой пропускной способности является поддержка более широких каналов, большего количества пространственных потоков и более высоких схем модуляции. Однако их далеко не достаточно для удовлетворения будущих требований приложений. Вот почему для этой задачи рассматриваются несколько дополнительных функций. Они включают в себя назначение нескольких единиц ресурсов (RU) каждому пользователю, оптимизированный процесс HARQ, многоканальную работу во всех диапазонах и несколько видов скоординированных операций с несколькими точками доступа. Для эффективного использования нового спектра в диапазоне 6 ГГц большое значение имеют такие функции, как многопользовательские блоки ресурсов (MRU) и прокалывание преамбулы. Такие функции добавляют новый уровень сложности и требуют инновационных решений для тестирования.
Читайте также: