Новый стандарт 802.11ax: увеличение производительности WI-FI в 4 раза

Содержание:

1. 802.11ax значительно быстрее
2. 802.11ax будет менее перегружен
3. 802.11ax увеличивает срок службы батареи
4. Чипы Qualcomm для 802.11ax

В недавнем объявлении Qualcomm представила два новых чипа: IPQ8074 SoC и QCA6290, став первым чипмейкером, который представит комплексное решение для 802.11ax Wi-Fi, следующего стандарта Wi-Fi  после 802.11ac. В то время как предыдущие версии Wi-Fi до 802.11ac wave 2 всегда фокусировались на улучшении скорости, 802.11ax Wi-Fi продолжает тенденцию, начатую 2 волной  802.11ac, уделяя больше внимания емкости и охвату, а не только чистой производительности одного клиента. Чтобы достичь этого, 802.11ax использует такие технологии, как 8 × 8 MU-MIMO, OFDMA, 1024 QAM, планирование ресурсов восходящей линии связи и многое другое.

Проблема с Wi-Fi - это не всегда скорость системы. Технология 802.11ac wave 2 доставляет нас до или через барьер Gigabit, которого должно быть достаточно для большинства пользователей. Наибольшая проблема с Wi-Fi - это перегрузка и то, как текущий Wi-Fi обрабатывает большое количество клиентов, которые нагружают сеть. Стандарт ax решает эти проблемы и другие, полностью пересмотрев работу Wi-Fi и используя некоторые лучшие практики LTE.

802.11ax значительно быстрее

802.11 ax будет от 4x до 10x быстрее, чем существующий Wi-Fi, но стоит помнить, что более широкие и множественные каналы значительно увеличивают пропускную способность. Например, если предположить, что скорость увеличивается в 4 раза с 160 МГц каналами, скорость одного потока 802.11ax будет 3,5 Гбит / с. Эквивалентное соединение 802.11ac будет составлять 866 Мбит / с. Окружающая среда 4x4 MIMO приведет к суммарной емкости около 14 Гбит / с. Клиентское устройство, поддерживающее два или три потока, будет легко превышать 1 Гбит / с.

Если вы сбиваете ширину канала до 40 МГц, что может произойти в переполненных областях, таких как стадионы, один поток 802.11ax будет составлять около 800 Мбит / с на общую емкость 3,2 Гбит / с. Независимо от размера канала, 802.11ax обеспечит огромный рост скорости и общей емкости.

802.11ax будет менее перегружен

Одним из больших достижений в LTE является то, что называется множественным доступом с ортогональным частотным разделением (ODMFA). С предыдущими версиями Wi-Fi каналы были открыты до тех пор, пока передача данных не закончилась. Подумайте об очереди в банке, где есть только один кассир, и люди должны стоять в очереди. MU-MIMO означает, что могут быть четыре счетчика и четыре строки, но людям все равно нужно дождаться завершения транзакции перед ними.

С OFDMA каждый канал прерывается сотнями меньших подканалов, каждый с другой частотой. Затем сигналы поворачиваются ортогонально (под прямым углом), поэтому их можно укладывать друг на друга и демультиплексировать. С банковской аналогией, представьте себе, что кассир способен обрабатывать несколько клиентов, когда они свободны. Таким образом, клиент передает кассиру проверку, и пока этот человек подписывает чек, кассир имеет дело со следующим клиентом и т. д. Использование OFDMA означает, что до 30 клиентов могут делиться каждым каналом, вместо того, чтобы поочередно транслировать и прослушивать каждый.

С точки зрения пользователя, сеть будет казаться намного менее загруженной, чем в 802.11ac. Другим преимуществом является то, что полосы 2,4 ГГц и 5 ГГц можно комбинировать, создавая еще больше каналов для данных. Спецификация ax также включает кодирование QAM (квадратурная амплитудная модуляция), которое позволяет передавать больше данных на один пакет.

802.11ax увеличивает срок службы батареи

Любой новый стандарт Wi-Fi улучшит срок службы батареи, поскольку диапазон обычно больше, и данные передаются быстрее, поэтому клиенту не нужно работать так сильно. Тем не менее, у 802.11 ax есть новая функция, называемая планированием времени бодрствования. Это позволяет точкам доступа сообщать клиентам, когда идти спать, и предоставляет график, когда нужно проснуться. Это очень короткие периоды времени, но возможность спать кучу коротких периодов будет иметь большое значение для работы батареи.

Чипы Qualcomm для 802.11ax

Как уже говорилось, компания Qualcomm первая представила чипы для точек доступа и маршрутизаторов стандарта 802.11ax. 

Qualcomm IPQ8074 SoC использует 12 × 12 MU-MIMO-дизайн (4 × 4 MU-MIMO 2,4 ГГц + 8 × 8 MU-MIMO 5 ГГц), который может обеспечить совокупную пропускную способность до 4,8 Гбит / с. IPQ8074 SoC является 14nm ARM на базе четырехъядерного Quad-Core 64-bit A53 процессора и двухъядерного сетевого ускорителя (акселератора).

Включение IPQ8074 SoC - это 14-нм четырехъядерный 64-разрядный процессор A53 на базе ARM и двухъядерный сетевой ускоритель.

Qualcomm QCA6290 - это набор микросхем Qualcomm  для клиентских устройств 802.11ax Wi-Fi. Он использует 2 × 2 MU-MIMO, но может воспользоваться преимуществами 8 × 8 MU-MIMO, поддерживая расширенный 8 × 8 звуковой механизм.

Используя комбинацию двухдиапазонной работы и 1024 QAM, QCA6290 способен обеспечить скорость до 1,775 Гбит / с. Кроме того, благодаря новым энергосберегающим функциям, QCA6290 использует на 2/3 меньше мощности, чем предыдущие чипы. 

С точки зрения внедрения, хорошо видеть, что одновременно запускаются как AP, так и клиентские платформы. Qualcomm ожидает, что маршрутизаторы, основанные на SoC IPQ8074, выйдут на рынок до конца года. Клиентские устройства, использующие QCA6290, ожидаются в 2018 году.