1997 m. gimęs „Wi-Fi“ paveikė žmogaus gyvenimą kur kas labiau nei bet kuri kita Z kartos įžymybė. Nuolatinis jo augimas ir brendimas pamažu išlaisvino tinklo ryšį iš senovinio kabelių ir jungčių režimo tiek, kad bevielio plačiajuosčio interneto prieiga – kažkas neįsivaizduojama telefono ryšio laikais – dažnai laikoma savaime suprantamu dalyku.
Esu pakankamai senas, kad prisiminčiau malonų paspaudimą, kuriuo RJ45 kištukas reiškė sėkmingą prisijungimą prie sparčiai besiplečiančios internetinės multivisatos. Šiais laikais man mažai reikia RJ45, o technologijų prisotinti mano pažįstami paaugliai gali nežinoti apie jų egzistavimą.
60-aisiais ir 70-aisiais AT&T sukūrė modulines jungčių sistemas, kad pakeistų didelių gabaritų telefono jungtis. Vėliau šios sistemos buvo išplėstos, įtraukiant RJ45 kompiuterių tinklui
„Wi-Fi“ pirmenybė tarp gyventojų nieko nestebina; Eterneto kabeliai atrodo beveik barbariški, palyginti su nuostabiu belaidžio ryšio patogumu. Tačiau kaip inžinierius, besirūpinantis tik duomenų perdavimo našumu, vis tiek manau, kad „Wi-Fi“ yra prastesnis už laidinį ryšį. Ar 802.11 priartins „Wi-Fi“ žingsnį – o gal net šuolį – arčiau visiško eterneto išstūmimo?
Trumpas „Wi-Fi“ standartų įvadas: „Wi-Fi 6“ ir „Wi-Fi 7“.
„Wi-Fi 6“ yra viešas IEEE 802.11ax pavadinimas. Visiškai patvirtintas 2021 m. pradžioje ir naudodamasis daugiau nei dvidešimt metų sukauptais 802.11 protokolo patobulinimais, „Wi-Fi 6“ yra didžiulis standartas, kuris neatrodo tinkamas greitai pakeisti.
„Qualcomm“ tinklaraščio įraše „Wi-Fi 6“ apibendrinamas kaip „funkcijų ir protokolų rinkinys, skirtas kuo daugiau duomenų perkelti į kuo daugiau įrenginių vienu metu“. „Wi-Fi 6“ pristatė įvairias pažangias galimybes, kurios pagerina efektyvumą ir padidina pralaidumą, įskaitant dažnio domenų tankinimą, kelių vartotojų MIMO ir dinaminį duomenų paketų fragmentavimą.
„Wi-Fi 6“ apima OFDMA (ortogoninio dažnio padalijimo daugialypės prieigos) technologiją, kuri padidina spektrinį efektyvumą kelių vartotojų aplinkoje.
Kodėl tada 802.11 darbo grupė jau sėkmingai kuria naują standartą? Kodėl jau matome antraštes apie pirmąją „Wi-Fi 7“ demonstracinę versiją? Nepaisant pažangiausių radijo technologijų rinkinio, „Wi-Fi 6“ bent jau kai kuriose srityse yra suvokiamas kaip nepalankus dviem svarbiais aspektais: duomenų perdavimo sparta ir delsa.
Pagerindami „Wi-Fi 6“ duomenų perdavimo spartą ir delsą, „Wi-Fi 7“ architektai tikisi užtikrinti greitą, sklandžią ir patikimą vartotojo patirtį, kurią vis dar lengviau pasiekti naudojant eterneto kabelius.
Duomenų spartos ir delsos, susijusios su „Wi-Fi“ protokolais
„Wi-Fi 6“ palaiko duomenų perdavimo spartą, artėjančią prie 10 Gbps. Ar tai „pakankamai gerai“ absoliučia prasme, yra labai subjektyvus klausimas. Tačiau santykine prasme „Wi-Fi 6“ duomenų perdavimo sparta objektyviai yra menka: „Wi-Fi 5“ duomenų perdavimo sparta padidėjo tūkstančiu procentų, palyginti su savo pirmtaku, o „Wi-Fi 6“ padidino duomenų perdavimo spartą mažiau nei penkiasdešimt procentų. palyginti su Wi-Fi 5.
Teorinė srauto duomenų perdavimo sparta tikrai nėra visapusiška tinklo ryšio „greičio“ matavimo priemonė, tačiau ji yra pakankamai svarbi, kad nusipelno didelio tų, kurie atsakingi už nuolatinę „Wi-Fi“ komercinę sėkmę, dėmesio.
Pastarųjų trijų kartų „Wi-Fi“ tinklo protokolų palyginimas
Latencija kaip bendra sąvoka reiškia vėlavimą tarp įvesties ir atsako.
Kalbant apie tinklo ryšius, per didelė delsa gali pabloginti naudotojo patirtį tiek pat (ar net daugiau nei) ribota duomenų perdavimo sparta – nepaprastai greitas bitų lygio perdavimas jums nepadeda, jei turite palaukti penkias sekundes iki tinklalapio. pradeda krauti. Vėlavimas yra ypač svarbus realaus laiko programoms, tokioms kaip vaizdo konferencijos, virtuali realybė, žaidimai ir nuotolinis įrangos valdymas. Vartotojai turi tiek kantrybės, kad žiūrėtų trikdžius vaizdo įrašus, vėluojančius žaidimus ir išsiplečiančias mašinų sąsajas.
„Wi-Fi 7“ duomenų perdavimo sparta ir delsa
IEEE 802.11be projekto autorizacijos ataskaitoje kaip aiškūs tikslai yra ir padidintas duomenų perdavimo greitis, ir sumažintas delsos laikas. Pažvelkime atidžiau į šiuos du atnaujinimo būdus.
Duomenų perdavimo spartos ir kvadratūros amplitudės moduliavimas
„Wi-Fi 7“ architektai nori, kad didžiausias pralaidumas būtų bent 30 Gbps. Nežinome, kurios funkcijos ir technologijos bus įtrauktos į galutinį 802.11be standartą, tačiau kai kurie iš perspektyviausių kandidatų padidinti duomenų perdavimo spartą yra 320 MHz kanalo plotis, kelių krypčių veikimas ir 4096-QAM moduliacija.
Turėdamas prieigą prie papildomų spektro išteklių iš 6 GHz juostos, „Wi-Fi“ gali padidinti maksimalų kanalo plotį iki 320 MHz. 320 MHz kanalo plotis padidina maksimalų pralaidumą ir teorinį didžiausią duomenų perdavimo spartą du kartus, palyginti su „Wi-Fi 6“.
Kelių nuorodų veikimo metu kelios klientų stotys, turinčios savo nuorodas, kartu veikia kaip „kelių nuorodų įrenginiai“, turintys vieną sąsają su tinklo loginio ryšio valdymo sluoksniu. „Wi-Fi 7“ turės prieigą prie trijų dažnių juostų (2.4 GHz, 5 GHz ir 6 GHz); „Wi-Fi 7“ kelių nuorodų įrenginys galėtų siųsti ir gauti duomenis vienu metu keliomis juostomis. Kelių nuorodų operacija gali labai padidinti pralaidumą, tačiau tai sukelia tam tikrų didelių įgyvendinimo iššūkių.
Naudojant kelių nuorodų funkciją, kelių nuorodų įrenginys turi vieną MAC adresą, net jei jame yra daugiau nei vienas STA (tai reiškia stotį, ty ryšio įrenginį, pvz., nešiojamąjį kompiuterį ar išmanųjį telefoną).
QAM reiškia kvadratinės amplitudės moduliaciją. Tai I/Q moduliavimo schema, kurioje specifiniai fazės ir amplitudės deriniai atitinka skirtingas dvejetaines sekas. Galime (teoriškai) padidinti bitų, perduodamų vienam simboliui, skaičių padidindami fazės/amplitudės taškų skaičių sistemos „žvaigždyne“ (žr. diagramą žemiau).
Tai yra 16-QAM žvaigždyno diagrama. Kiekvienas apskritimas kompleksinėje plokštumoje reiškia fazės/amplitudės derinį, atitinkantį iš anksto nustatytą dvejetainį skaičių
„Wi-Fi 6“ naudoja 1024-QAM, kuris palaiko 10 bitų vienam simboliui (nes 2^10 = 1024). Naudojant 4096-QAM moduliaciją, sistema gali perduoti 12 bitų vienam simboliui, jei ji gali pasiekti pakankamą SNR imtuve, kad būtų galima sėkmingai demoduliuoti.
"Wi-Fi 7 Latencijos ypatybės:
MAC sluoksnis ir PHY sluoksnis
Patikimo realaus laiko taikomųjų programų funkcionalumo riba yra blogiausio atvejo delsa – 5–10 ms; 1 ms delsos yra naudingos kai kuriais naudojimo atvejais. Pasiekti tokį mažą delsą „Wi-Fi“ aplinkoje nėra lengva užduotis.
Funkcijos, veikiančios tiek MAC (vidutinės prieigos kontrolės) lygmenyje, tiek fiziniame lygmenyje (PHY), padės pasiekti, kad „Wi-Fi 7“ delsos veikimas būtų mažesnis nei 10 ms. Tai apima kelių prieigos taškų suderintą pluošto formavimą, laiko jautrų tinklą ir kelių krypčių veikimą.
Pagrindinės „Wi-Fi 7“ funkcijos
Naujausi tyrimai rodo, kad kelių nuorodų agregavimas, įtrauktas į bendrąją kelių nuorodų veikimo antraštę, gali padėti „Wi-Fi 7“ patenkinti realiojo laiko programų delsos reikalavimus.
„Wi-Fi 7“ ateitis?
Kol kas nežinome, kaip tiksliai atrodys „Wi-Fi 7“, tačiau jis neabejotinai apims įspūdingas naujas RF technologijas ir duomenų apdorojimo būdus. Ar visi tyrimai ir plėtra bus to verti? Ar „Wi-Fi 7“ pakeis belaidį tinklą ir galutinai neutralizuos kelis likusius eterneto kabelių pranašumus? Nedvejodami pasidalykite savo mintimis toliau pateiktame komentarų skyriuje.
