A 802.11ax-ről bővebben

0 0
2020.06.18. 11:12

Videósorozatunk mai epizódjában az Aruba egyik rendszermérnökével, Veszelovszki Péterrel közösen vesszük górcső alá és mutatjuk be nektek a 802.11ax Wi-Fi szabványt (Wi-Fi 6). A beszélgetés során szót ejtünk a leghangsúlyosabb újításokról és azok létjogosultságáról, valamint arról, hogy milyen területen és miként hozhatjuk ki a legtöbbet a 802.11ax-ből.

 

A Wi-Fi 6-os szabványt támogató AP-k a tavalyi évben kezdtek megjelenni először a piacon. Ekkor debütáltak az Aruba Instant 500-as már 802.11ax kompatibilis termékei. Azonban ebben az időszakban az adott eszközök hivatalosan még nem rendelkezhettek a szükséges minősítéssel mivel a Wi-Fi Alliance csak ősszel kezdte el a certifikációk kiállítását, amelyet végül az 500-as termékcsalád idén januárban kapott meg.

 

 

Az első kérdés, ami mindenkiben felmerül, hogy mivel tud többet a 802.11ax mint a korábbi már szintén 5GHz-et támogató 802.11ac. A válasz, hogy Wi-Fi 5 (802.11ac) ugyan már kiemelt figyelmet fordított az 5GHz-re de a 2,4GHz-es csatorna továbbra is megmaradt a 802.11n-es szabványon annak minden korlátjával és limitációjával. Ezzel ellentétben a Wi-Fi 6 (802.11ax) már a különböző optimalizációs eljárásokon átesett 5GHz-en felül a 2,4GHz-es frekvenciát is magába foglalja.

Leginkább azért volt szükség az 5GHz-es sáv optimalizációjára mert high density környezetben a sűrűn lerakott AP-k nagy mértékben zavarták egymást, amely szignifikáns teljesítménycsökkenéshez vezetett. Ekkor vált nyilvánvalóvá, hogy a legújabb szabványnak már foglalkoznia kell a zavarvédelemmel és megoldást kell találni arra, hogyan küszöbölhető ki ez a probléma.

 

 

Főbb jellemzők:

 

Download MU-MiMo

A Download MU-MiMo a 802.11ac-nál mutatkozott be először. Főbb ismérve, hogy egy időben egyszerre több klienssel képes kommunikálni az adott access point. A MU-MiMo célja, hogy kihasználva az egyszerre történő kommunikációt gyorsítson az adatfolyamon, valamint optimalizálja a felhasználást. Sajnos kliens oldalon ez nem volt elvárt funkció ahhoz, hogy megkapják a Wi-Fi 5 minősítést így ezen eszközök gyártói nem is foglalkoztak érdemben ezzel. Ennek köszönhetően az AP hiába volt alkalmas rá sajnos a kliens eszközök hiányosságának eredményeképpen ez nem valósulhatott meg a gyakorlatban. Ezzel ellentétben a 802.11ax képes berendezéseknek már mindenképp rendelkezniük kell ezzel a funkcióval, ha szeretnék megkapni a Wi-Fi 6-os minősítést.

Upload MU-MiMo

Ennek az implementálásáról már hallhattunk szóbeszédeket a 802.11ac szabványnál is azonban végül a Wave 2-es kiadás se kapta meg ezt a feature-t. A Wi-Fi 6 esetében már opcionálisan elérhető ez a funkció azonban valószínűleg csak a 802.11ax Wave 2 debütálásakor lesz elvárás az AP-k részére.

Chain számok

Az antennák száma is megnövekedett. Itt akár már 8x8-as chain számokról is beszélhetünk. A 8x8 lehetősége már a Wave 2-es 802.11ac-ban is létezett azonban egyik gyártó se érezte szükségét, hogy ezt a gyakorlatban is megvalósítsa eszközeiben. A miértre a választ ismét a kliens berendezésekben kereshetjük. Még napjainkban is a legtöbb eszköz (mobil/tablet/laptop) 2x2-es, a 3x3-as értékeket csak maximum adott gyártó aktuális csúcsmodelljei képesek támogatni. Itt természetesen szükséges megemlíteni azt, hogy ennek megvan az oka. A legfőbb indok talán az, hogy a fenti eszközök megítélését nagyban befolyásolja az energiaoptimalizálás és az akkumulátor élettartam. Viszont minél több antennát helyezünk el ezekbe a kliens berendezésekbe akkor az nagy százalékban megdobja az adott eszköz energiafogyasztását.

Ennek ellenére az AP 8x8-as támogatásából tudunk előnyt kovácsolni úgy, hogy 1 streamet képesek vagyunk 8 felé bontani és ezáltal egy időben 8 klienssel kommunikálni. Illetve amennyiben van olyan berendezés, amelynek a sávszélesség igénye magasabb és képes akár 3x3-as kommunikációra akkor feloszthatjuk arányosan adott berendezések között is ezt a számot.

 

 

Létezik egy olyan megoldás is, amellyel egy 8x8-as rádiót szétbontunk 2db 4x4-es 5GHz-es rádióra és a 2,4GHz el kiegészülve így születnek meg a Tri-Band berendezések. Ennek a segítségével 80GHz-es raszteren már egy jóval masszívabb lefedettséget tudunk megvalósítani.

OFDMA (Orthogonal frequency-division multiple access)

Talán kimondhatjuk, hogy a 802.11ax (Wi-Fi 6) egyik legnagyobb potenciállal bíró újítása az OFDMA támogatás. Maga a technológia nem újkeletű az LTE technológia már régóta használja és most némi átdolgozással vette át ezt a Wi-Fi. Az OFDMA által fizikai szinten képesek vagyunk különböző frekvencia tartományokat allokálni meghatározott kliensek számára.

 

Emellett bemutatkozott a resource unit névre hallgató megoldás is, amellyel egy új szemléletet követve már számokban kifejezhető, hogy egy kliens számára hány unit foglalása szükséges a 80MHz-es csatornaszélességen. Egy példán levezetve egy IoT eszköznek elegendő 2MHz-es raszter 26 resource unit míg egy média streamre használt berendezés részére akár 484 resource unit is lefoglalható. Ezáltal minden adási ciklusban dinamikusan felosztható a teljes sávszélesség igényeknek megfelelően.

 

 

Egy másik elméleti példán bemutatva a 2MHz-es rasztereket megfigyelhetjük, hogy 2x40MHz-es sávban akár egy időben 37 eszközzel képes kommunikációt folytatni az access point. VOIP hívások esetében, ahol egy-egy adatcsomag csak pár száz bájt a 2MHz maximális adatátviteli képessége pedig megközelítőleg 25Mbps így könnyedén megbirkózik akár a 37 hívás egyidejű kezelésével is. Nyilvánvaló, hogy ha a csomagveszteséget megelőzendő védősávokat bekapcsoljuk akkor ez a szám 26-ra csökken le a szám, de így is klasszisokkal jobb eredmény érhető el az OFDMA segítségével.

BSS Coloring

A BSS Coloring első sorban a 2,4GHz-es sáv optimalizációjáról szól, de a technológia érinti az 5GHz-et is. Mivel ezen a frekvencián összesen 3 olyan csatornánk van (1, 6, 11-es) ahol nincs átfedés így nagy kliens igényű területen hamar belefutunk abba, hogy az AP-k egymást zavarják majd és ezáltal rontanak a kliensek sebességén is. Ezt a problémát igyekszik orvosolni azzal a BSS Coloring, hogy „megszínezi” az adott csatornát és ezekből különböző színek is rendelkezésre állnak majd melyeket az arra alkalmas kliens berendezések képesek felismerni és így csak direktbe erre a jelre összpontosítani. Ezáltal az összes többi zavaró jel kizárható a kommunikációból.

 

Moduláció növekedés

A 802.11ac szabványban ismert maximum 256 QAM moduláció a 802.11ax esetében megemelkedett 1024-re. Ezáltal a teljesítmény akár 25%-as is megnövekedhet. Azonban ennek az előnynek a valós elsajátításához nagyon kimagasló jel-zaj viszonyra van szükség.

Target wakeup time

Segítségével az AP képes megmondani az arra alkalmas kliens berendezéseknek melyek ez esetben jellemzően IoT eszközök, hogy pontosan milyen időpillanatokban adhat és vehet. Ezáltal a kliensnek nincs szüksége arra, hogy folyamatosan „kérdezgesse” az access pointot, hogy adhat-e, amellyel energiamegtakarítást is elérhetünk mindkét eszközünk számára. Valamint természetesen a hálózati terhelést is csökkenthetjük a feleslegesen zajló engedélykérő kommunikációval.

 

Az elmondottak alapján kijelenthető, hogy a 802.11ax szabvány elsődlegesen nem otthoni környezetbe lesz képes nagy eredményeket felmutatni és áttörést hozni. Az erejét kifejezetten zavart high density környezetben fogja megmutatni. Így elsősorban nagy kliensszámú (100+) helyszínekre (expokra, csarnokokba, stadionokba) javasoljuk a Wi-Fi 6 képes berendezéseket.

Látható, hogy hamarosan a fent említett megnövekedett sávszélesség igények miatt is idővel a Gigabites csatlakozások kevésnek bizonyulnak majd és a báziskapacitás növelésének érdekében a gyártóknak 2,5 Gbit-es, valamint 5Gbit-es interfészek bevezetésére kell fókuszálniuk. Ennek előszeleként láthatjuk a switcheknél egyre gyakrabban előkerülő 802.3BZ szabvány felbukkanását is mellyel átvihető a fent említett akár 5Gbit-es kapacitás is.

Az OFDMA megfelelő implementálása az eszközökbe lesz talán a gyártók számára a legnagyobb kihívás hiszen rendkívül sok fog azon múlni, hogy miként képesek feldolgozni majd bekategorizálni az adott csomagokat. Ez a megnövekedett számítási kapacitás több energiát is igényel. Ezért is várható a jövőben egyre több 802.3bt szabvánnyal ellátott AP a piacon.

Hozzászólás írása

Hozzászólások

Ez a blogbejegyzés csak belépve kommentelhető!

Még nincs egy hozzászólás sem.