SVENSKA

Nästa generations 802.11 ax wi-fi: Tät, snabb, försenad

187

Noll

Den 21-åriga IEEE 802.11 för trådlösa nätverk familj av standarder, mer allmänt känt som “wi-fi”, har en ny medlem: 802.11 ax. I två decennier, att wi-fi har gått från en nyfikenhet på att en stor social kraft, efter att ha fört enkel, snabb och billig tillgång till internet för hem, kontor och offentliga utrymmen.

Varje ny version av standarden har framför allt profilerat sig på högre hastigheter, och 802.11 ax inte lova upp till 30 procent snabbare högsta hastigheter över sin forebear 802.11 ac. Men det är inte dess främsta försäljningsargument. Istället, 802.11 ax använder en svit av ny och utökad teknik för att lösa några av wi-fi är mer bestående problem, inklusive klient densitet och latens. Med fyra gånger så mycket data som levereras samtidigt till flera kunder och latens minska med 75 procent, användarens upplevelse av 802.11-ax borde vara mycket bättre. Den behåller också fullt bakåtkompatibel med äldre standarder — en viktig funktion, men en som kommer med en kostnad.

Den nya wi-fi-standarden har haft en rocky road. De två första utkast av standarden avslogs, medan den tredje var godkänd av IEEE kommittén kör standard den 1 juli 2018. Allt detta innebär att slutligt godkännande kommer inte att ske förrän i slutet av 2019.

SE: DET pro guide till utvecklingen och effekterna av 5G-teknik (fri PDF)

Om de löften gå i uppfyllelse, att vänta kommer att vara värt det. I synnerhet, 802.11 ax kan lösa ett av teknik är större ironiernas — att alla stora konferens tillägnad trådlös kommunikation har oanvändbar wi-fi. Samma problem uppstår vid idrottsevenemang, upptagen skaror, och stora händelser. En 802.11 ax-åtkomstpunkt (AP) kommer inte att ha mycket större kapacitet än 1 gbps, eller så att en 802.11 ac-enhet kan hantera, men man kan dela upp den totala effektivt mellan många fler samtidiga anslutningar.

Viktiga tekniker

Radio

På basen av 802.11-ax innovation träd är hur den hanterar radiofrekvenser. Det har att använda samma spektrum anslagen på 2,4 GHz och 5 GHz som innan, med uppsättningar av 20 mhz-kanaler som kan grupperas i block upp till 160MHz brett. Men inom dessa 20 mhz-kanaler, 802.11 ax delar frekvensutrymme i 256 subchannels-fyra gånger mer än 64 subchannels som tidigare använts. Detta förbättrar resolutionen som en länk kan klara av störningar, frekvens-beroende blekning och så vidare.

En större förändring är i vägen 802.11 ax använder subchannels. Innan, alla subchannels användes parallellt för att prata med en enskild enhet, som monopoliserat kanal tills det var överlämnas till en annan enhet. 802.11 ax fördelar subchannels i resursenheter (RUs) som kan användas för att prata samtidigt med flera 802.11 ax kunder — upp till nio på en 20MHz kanal, eller 74 på en 160MHz kanal grupp. Detta innebär mycket lägre latens och rättvisare fördelning av bandbredd mellan 802.11 ax kunder. AP kan skicka kunder utlösa ramar att fråga vilken typ av service krävs, samtidigt som kunderna svara med buffert status rapporter som åtkomstpunkten använder för att fördela RUs.

Genom att kombinera olika innebär för subchannels, 802.11 ax gör mycket bättre användning av spektrumet med en hög täthet av kunder. Det är dock en icke-802.11 ax klient i mixen kan allvarligt nedgradera denna förmåga.

Bild: Aruba Networks

Den gamla 64-bärvåg systemet kallades Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) — ‘ortogonal”, vilket betyder att de frekvenser som var relaterade till varandra för att minimera störningar mellan subcarriers. Den nya 802.11 ax version som kallas Multi-User Orthogonal Frequency Division Multiple Access (MU-OFDMA). Detta kan vara användbart om du går till fel typ av pub quiz.

Färger

En annan viktig orsak till långsam att arbeta i täta wi-fi miljöer är ömsesidig påverkan mellan kopplingspunkter som delar samma kanal, eller vars kanal grupper överlappar varandra. Wi-fi klarar detta co-channel interferens av Carrier Sense med Flera Tillgång Collision Avoidance (CSMA/CA): en radio vill överföra först lyssnar på sin frekvens, och om det hör en annan överföring i processen det väntar ett tag innan du försöker igen.

Även om två accesspunkter är alltför långt ifrån dem för att upptäcka varandras sändningar direkt, en kund, antingen i mellan dem effektivt kan utlösa undvikande av kollisioner när en åtkomstpunkt som hör det talar till den andra. Det är dock möjligt att klienten är tillräckligt nära för att dess kopplingspunkt som andra AP kunde återanvända den frekvens utan att orsaka störningar. Detta kallas för “spatial reuse’.

Med BSS Färg, olika länkar på samma frekvens kan välja att ignorera varandra och fortsätta om de bestämmer sig för risken för störningar är låg, istället för att backa och eventuellt inte använda det tillgängliga spektrumet.

Bild: Aruba Networks

För detta ändamål, 802.11 ax har lagt till ett koncept som kallas BSS Färg. BSS står för Basic Service Set, vilket spelar ingen roll: det är färgen som är viktig. Detta är ett nummer mellan 0 och 7, och APs som är nära varandra på samma kanal som ska konfigureras till att använda olika färger. När en AP eller en klient som vill sända plockar upp en signal på sin kanal, den kan kontrollera färgkod och om det är olika och att signalstyrkan är tillräckligt låg för att indikera en låg chans för störningar, gå vidare med sitt överföring ändå. Om färgen är den samma, eller om det inte finns någon färg värde eftersom samtalet pågår mellan pre-802.11 ax radioapparater, då de gamla reglerna gälla.

MIMO

Flera Input/Multiple Output (MIMO) tekniken har funnits ett tag, och hänvisar till att använda flera antenner för att skapa samtidig länkar på samma frekvens men skild genom en kombination av tiden för varje signal ska överföras och det utrymme som den upptar. Även om detta var en del av den föregående standarden 802.11 ac, det har inte mötts med stor framgång. Processen med att etablera MIMO länkar innebär att skicka klingande bilder till kunder, som svarar med de villkor som de följer, och sedan bygga upp en matris av hur gruppen och konfigurera klienter att använda MIMO.

I 802.11 ac detta var långsam och resultaten ljum; 802.11 ax innehåller ett antal förändringar för att hantera flera klienter samtidigt och att använda andra typer av ramar för att hjälpa till att bygga MIMO grupper. Men andra problem med MIMO — kunder ofta inte har flera antenner, till exempel, och MIMO bara inte fungerar väl i täta situationer-finns kvar. Även om 802.11 ax s MIMO kommer att fungera bättre i vissa fall, förvänta dig inte mycket av det. Några aspekter, såsom att lägga till MIMO tillbehör till upplänk från kunder i stället för att bara länka ner från AP, har skjutit upp det tills nästa version av standarden 802.11 ax Våg 2.

Lilla arkanan

En mängd mindre justeringar i 802.11 ax avse specifika situationer. En är 1024-QAM, för Quadrature Amplitude Modulation — 1024 är antalet kombinationer av storlek och relativa fasen varje enskild bit av radiosignaler kan ha. Den tidigare högsta numret var 256-QAM, högre nummer innebär högre priser för en viss radio bandbredd, men är mer känsliga för störningar och därmed är endast användbar i hög signalstyrka, låg ljudnivå situationer. 1024-QAM kommer att ge ett lyft på cirka 20 procent över 256-QAM i perfekt situationer, vilket ger den mest betydande nytta för marknadsföring.

Varje punkt representerar ett möjligt tillstånd av radiosignalen. Ju fler punkter, desto mer information kan förmedlas, men mer störningar kan maskera den signal som staten. Mottagaren har att arbeta ut den troliga budskap, och större prick densitet kräver mer processorkraft för att avkoda.

Bild: Aerohive

TWT — Target Vakna Tid — är ett avtal mellan en AP och en klient för när AP kommer nästa fråga kunden för trafik. Detta gör det möjligt för kunden att gå in i energisparlägen mellan uppvaknanden, det gör också att AP-skapa effektiva mönster av användning för att maximera antalet klienter som kan hantera över tid.

802.11 ax: när och varför

En del av 802.11-ax nya funktioner har mycket specifika användningsfall. TWT är en tydlig nick till sakernas internet, där energiförbrukning och tillförlitlighet är viktigare än hög bandbredd. Sakernas internet på tidigare generationer av 802.11 är mycket ineffektivt, att knyta ihop massor av resurser för att leverera enstaka små skurar. Däremot, 802.11 ax kommer att kunna avsätta en liten del av spektrum till flera IoT-enheter, vilket frigör resten av kanal för återanvändning.

Men de flesta av fördelarna av 802.11-ax kommer inte att förverkligas under många år. Även om du kan köpa ‘802.11 ax-kompatibla’ kopplingspunkter från flera leverantörer just nu finns det inga klienter — och tills något som 30 till 40 procent av våra kunder är 802.11 ax-kompatibel, accesspunkter kommer att falla tillbaka till äldre standarder nästan hela tiden, för att serva de äldre kunder.

Naturligtvis, 802.11 ax kopplingspunkter kommer att ha den senaste Processorer och högsta RAM-minnet så att det ska vara en prestandaökning under vissa omständigheter även med äldre kunder. Men APs kommer också att behöva mer makt-ett problem om du använder Power-over-Ethernet med sin 15-watts gränsen — och snabbare fast backhaul via flera 1Gbps eller 5Gbps Ethernet-anslutningar.

Det kommer också att finnas stabilitetsproblem med alla nya koden, och en brist på analytics, diagnostiska och plats, planering och utrustning, vilket kommer att påverka kopplingspunkter, och när de anländer till kunder. Om du måste fråga ” ska jag köpa 802.11 ax nu?” du vet redan svaret. Om inte ditt jobb eller passion handlar om att utvärdera avancerad nätverksteknik, bör du vänta.

Den första distributioner kommer i stora arenor, där publik kan förväntas ha den senaste och bästa smartphones — Apple-fans, med andra ord. De ledde ut i 1999 med Apple ‘ s antagande av wi-fi för sin ibook att vara den första mass-marknaden för konsumentprodukter att använda standard, och de kommer att göra det igen.

DE SENASTE OCH RELATERAT INNEHÅLL

D-Link, Asus tout 802.11 ax Wi-Fi-routrar, men du får vänta tills senare i år 2018
På CES 2018, det är bekräftelse på att Wi-Fi-nätverk behöver mer fart och stöd för flera enheter. Gör dig redo för den futuristiska router med åtta antenner.

Gör mesh-nätverk fick bara mycket lättare med Wi-Fi Alliance EasyMesh
Inrätta en multi-vendor mesh-nätverk som används för att vara omöjligt. Det kommer inte att vara mycket längre… hoppas vi.

Varför WPA3 frågor, och hur nya Easy Connect-funktionen kommer ombord IoT-enheter med en QR-kod (TechRepublic)
Tillverkare kan börja tillämpa för WPA3 certifiering för Wi-Fi-aktiverade enheter, för att skydda mot angrepp.

4 sätt att stoppa någon från att stjäla din Wi-Fi (CNET)
Om nätverket är långsamt eller beter sig konstigt, det är möjligt att någon stjäl din signal.

Relaterade Ämnen:

Recensioner

Cloud

Sakernas Internet

Säkerhet

Datacenter