Лекция 15 - Модный Wi-Fi

Модный Wi-Fi

Разные течения в области развития WLAN на

основе IEEE 802.11

Новые стандарты

•IEEE 802.11 ax – уже внедрен. Ориентирован на работу с умными домами и прочим IoT. Поддерживает те же скорости MME, что и IEEE 802.11 ac.

•IEEE 802.11 ah – стандарт 2017 года, ориентирован на расширение частотного диапазона (работает на частоте 900 МГц), поддерживает режим экономии электроэнергии.

•IEEE 802.11 af – стандарт 2014 года, использует частоты ТВ 54 и 790 МГц для расширения частотного диапазона, скорость передачи до 27 Мбит/с

•IEEE 802.11 be – от же Wi-Fi7, развитие IEEE 802.11 ac с поддержкой скорости ПД до 40 Гбит/с.

•IEEE 802.11 az – позиционирование с точностью до 1 м (нескольких см), управление подвижными умными устройствами.

•IEEE 802.11 bn - развитие IEEE 802.11p, повышение помехоустойчивости, увеличение пропускной способности до 1Гб/c, увеличение радиуса действия, позиционирование, скорость ПД до 500 км/ч.

•IEEE 802.11 bf – мониторинг движущихся объектов за счет изменений электромагнитного поля.

IEEE 802.11 ax

•Смена парадигмы: вместо увеличения номинальных скоростей передачи данных принято решение решать задачу более эффективного использования частотно-временных радиоресурсов в условиях высокой интерференции.

•Методы, направленные на снижение интерференции в плотных сетях:

OFDMA, который может использоваться для борьбы с частотноселективной интерференцией,

метод прослушивания канала и адаптивного выбора мощности передачи, метод виртуальной занятости канала,

методы, позволяющие осуществлять доступ к каналу по расписанию.

Имеет две спецификации: Wi-Fi6 (2.4 и 5 ГГц) и Wi-Fi6E (2.4, 5 ГГц и 6ГГц).

Отличия от IEEE 802.11 aс

1.Используется OFDMA

2.MU-MIMO реализован в обоих направлениях (ранее только вниз)

3.Использует случайный доступ на основе триггера (доступ по событию, для IoT)

4.Повторное использование пространственной частоты (раскраска) для различения передачи в своих и чужих сетях

5.Использует два вектора NAVдля своих и соседних сетей

6.Использует TWT для реализации энергосбережения (просыпаться по расписанию вне периодов beacon)

7.Поддержка динамической фрагментации

8.Поддержка увеличенного защитного интервала и увеличенной длины символа

Расширение частотного диапазона

Wi-Fi6E поддерживает 7 каналов шириной 160 МГц, 14 каналов шириной 80 МГц, 29 каналов по 40 МГц, 59 каналов по 20 МГц. Полоса частот 6 ГГц может обеспечить более высокий уровень параллелизма, более высокую пропускную способность и меньшую задержку

Так как диапазоны 5 и 6 ГГц разделяет 110 МГц, это может привести к взаимному влиянию, которое убирается путем использования узкополосных фильтров.

Таким образом, за счет расширения диапазона достигается скорость передачи данных до 2 Гбит/с.

Модуляционно-кодирующие схемы для одного потока

В Wi-Fi6E вводятся дополнительные модуляционно-кодирующие схемы:

Пропускная способность непрерывной сети 5 ГГц + 6 ГГц увеличивается в два-три раза, удовлетворяя потребности сценариев большой емкости, таких как корпоративные рабочие места с высокой плотностью, AR / VR и промышленный AOI.

OFDMA - Orthogonal Frequency Division

Multiple Access

•Версия OFDM,ориентированная на многопользовательский доступ, включает в себя FDMA и TDMA.

•Идея: разбить канал 20МГц на несколько узких каналов по 2 МГЦ. Вводится понятие ресурсного блока - Resource unit (RU) – набора подканалов. Т.е. в один момент времени несколько клиентов могут использовать разные ресурсные блоки.