Wi-Fi 7data ставки, и задержка понимания стандарта IEEE 802.11be

Родился в 1997, Wi-Fi повлиял на человеческую жизнь гораздо больше, чем любая другая знаменитость Gen Z. Его устойчивый рост и созревание постепенно освободили сетевое подключение от древнего режима кабелей и разъемов в той степени, в которой беспроводной широкополосный доступ в Интернет-что-то немыслимое в дни набора-часто воспринимается как должное.

Я достаточно взрослый, чтобы вспомнить удовлетворительный щелчок, с помощью которого плагин RJ45 означал успешное соединение с быстро расширяющимся онлайн -мультиферным. В настоящее время мне мало нуждается в RJ45S, и подростки, насыщенные технологиями моего знакомства, могут не знать об их существовании.

В 60 -х и 70 -х годах, В&T разработали модульные соединительные системы для замены громоздких телефонных разъемов. Эти системы позже расширились, чтобы включить RJ45 для компьютерных сетей

Предпочтение Wi-Fi среди общего населения совсем не удивительно; Кабели Ethernet кажутся почти варварскими по сравнению с потрясающим удобством беспроводной связи. Но как инженер, занимающийся просто с помощью производительности dataLink, Я все еще считаю Wi-Fi худшим для проводного соединения. 802.11be принесет Wi-Fi шаг-или, может быть, даже прыжок-клозер, чтобы полностью вытеснить Ethernet?

Краткое введение в стандарты Wi-Fi: Wi-Fi 6 и Wi-Fi 7

Wi-Fi 6 это публичное название для IEEE 802.11ax. Полностью одобрен на раннем этапе 2021, и выиграть от более чем двадцатилетнего накопленного улучшения в 802.11 протокол, Wi-Fi 6 является грозным стандартом, который, по -видимому, не является кандидатом для быстрой замены.

Пост в блоге от Qualcomm суммирует Wi-Fi 6 Как «набор функций и протоколов, направленных на то, чтобы привлечь как можно больше данных к как можно большему количеству устройств». Wi-Fi 6 ввели различные расширенные возможности, которые повышают эффективность и повышают пропускную способность, в том числе мультиплексирование частотной области, Восходящая линейка многопользователя MIMO, и динамическая фрагментация пакетов данных.

Wi-Fi 6 включает в себя (Ортогональное частотное разделение множественное доступ) технология, который повышает спектральную эффективность в многопользовательских средах

Почему, затем, является 802.11 Рабочая группа уже на пути к разработке нового стандарта? Почему мы уже видим заголовки о первом Wi-Fi 7 демо? Несмотря на сбор современных радиотехнологий, Wi-Fi 6 воспринимается, По крайней мере, в некоторых кругах, как ошеломляющий в двух важных отношениях: Скорость передачи данных и задержка.

Улучшив скорость обработки данных и показатели задержки Wi-Fi 6, Архитекторы Wi-Fi 7 Надеюсь доставить пост, гладкий, надежный пользовательский опыт, который все еще легче достигнут с помощью кабелей Ethernet.

Ставки передачи данных против. Задержки, касающиеся протоколов Wi-Fi

Wi-Fi 6 поддерживает приближение скорости передачи данных 10 Гбит / с. Является ли это «достаточно хорошим» в абсолютном смысле, очень субъективный вопрос. Однако, в относительном смысле, Wi-Fi 6 Скорости передачи данных объективно неряшливые: Wi-Fi 5 Достигнуло увеличение частоты передачи данных на тысячу процентов по сравнению с его предшественником, тогда как Wi-Fi 6 Увеличение уровня передачи данных менее чем на пятьдесят процентов по сравнению с Wi-Fi 5.

Теоретическая скорость передачи данных потока определенно не является полным средством количественной оценки «скорости» сетевого соединения, Но это достаточно важно, чтобы заслужить пристальное внимание тех, кто ответственен за постоянный коммерческий успех Wi-Fi.

Сравнение последних трех поколений сетевых протоколов Wi-Fi

Задержка как общая концепция относится к задержкам между входом и ответом.

В контексте сетевых соединений, Чрезмерная задержка может ухудшить пользовательский опыт. (или даже больше, чем) Ограниченная скорость передачи данных-переходная передача на уровне битов не очень поможет, если вам придется ждать пять секунд, прежде чем начнет загрузку веб-страницы. Задержка особенно важна для приложений в реальном времени, таких как видеоконференция, виртуальная реальность, игры, и управление удаленным оборудованием. У пользователей есть столько терпения к сборочным видео, лакированные игры, и интерфейсы разбавленных машин.

Уровень данных Wi-Fi 7 и задержка

Отчет о разрешении проекта для IEEE 802.11BE включает как повышенную скорость передачи данных, так и снижение задержки в качестве явных целей. Давайте внимательно рассмотрим эти два пути обновления.

Скорость передачи данных и модуляция квадратурной амплитуды

Архитекторы Wi-Fi 7 хочу увидеть максимальную пропускную способность как минимум 30 Гбит / с. Мы не знаем, какие функции и методы будут включены в стандартный стандарт 802.11be, Но некоторые из наиболее перспективных кандидатов на повышение уровня передачи данных - это 320 Ширина канала MHZ, Операция с несколькими связями, и модуляция 4096-QAM.

С доступом к дополнительным ресурсам спектра из 6 GHZ Band, Wi-Fi может возможно увеличить максимальную ширину канала до 320 МГц. Ширина канала 320 МГц увеличивает максимальную полосу пропускания и теоретическую пиковую скорость передачи данных в течение двух по сравнению с Wi-Fi 6.

В многочисленной операции, Несколько клиентских станций со своими собственными ссылками функционируют как «мультисвязанные устройства», которые имеют один интерфейс на уровне управления логическими ссылками сети. Wi-Fi 7 будет иметь доступ к трем группам (2.4 ГГц, 5 ГГц, и 6 ГГц); Wi-Fi 7 Устройство с несколькими ссылками может отправлять и получать данные одновременно в нескольких полосах. Операция с несколькими связями имеет потенциал для значительного увеличения пропускной способности, Но это влечет за собой некоторые важные проблемы реализации.

В многочисленной операции, У устройства с несколькими ссылками есть один MAC-адрес, хотя оно включает в себя более одного STA (который означает станцию, означающее общение устройства, такое как ноутбук или смартфон)

QAM означает квадратурную амплитудную модуляцию. Это схема модуляции I/Q, в которой конкретные комбинации фазы и амплитуды соответствуют различным бинарным последовательностям. Мы можем (в теории) Увеличьте количество битов, передаваемых на символ, за счет увеличения количества точек фазы/амплитуды в «созвездии» системы (Смотрите диаграмму ниже).

Это диаграмма созвездий для 16-кам. Каждый круг на сложной плоскости представляет комбинацию фазы/амплитуды, которая соответствует предопределенному двоичному числу

Wi-Fi 6 использует 1024-QAM, который поддерживает 10 Биты за символ (Потому что 2^10 = 1024). С модуляцией 4096-QAM, Система может передавать 12 Биты на символ - если он может достичь достаточного SNR на приемнике, чтобы обеспечить успешную демодуляцию.

Wi-Fi 7 Функции задержки:

Слой Mac и Phy слой
Порог надежных функциональности приложений в реальном времени-это наихудший задержка 5–10 мс.; задержки в порядке 1 MS полезен в некоторых сценариях использования. Достижение задержек такого низкого уровня в среде Wi-Fi-нелегкая задача.

Функции, работающие на обоих Mac (Контроль среднего доступа) слой и физический слой (Фирменный) поможет принести Wi-Fi 7 Производительность задержки в realm sub -10 MS. К ним относятся координированная точка-формирование точек, Чувствительное время сеть, и многочисленная операция.

Ключевые особенности Wi-Fi 7

Недавнее исследование показывает, что агрегация с несколькими связями, который включен в общий заголовок многопользовательской операции, может сыграть важную роль в включении Wi-Fi 7 Чтобы удовлетворить требования к задержке приложений в реальном времени.

Будущее Wi-Fi 7?

Мы еще не знаем, что именно Wi-Fi 7 будет выглядеть, Но это, несомненно, будет включать впечатляющие новые радиочастотные технологии и методы обработки данных. Будет все&D Будь того? Будет Wi-Fi 7 революционизировать беспроводные сети и окончательно нейтрализовать несколько оставшихся преимуществ кабелей Ethernet? Не стесняйтесь поделиться своими мыслями в разделе комментариев ниже.