Wi-Fi 6 - Wi-Fi 6

IEEE 802.11ax , oficialmente comercializado pela Wi-Fi Alliance como Wi-Fi 6 (2,4 GHz e 5 GHz) e Wi-Fi 6E (6 GHz), é um padrão IEEE para redes locais sem fio ( WLANs ) e o sucessor de 802.11ac . Ele também é conhecido como Wi-Fi de alta eficiência , para as melhorias gerais para clientes Wi-Fi 6 em ambientes densos. Ele foi projetado para operar em bandas isentas de licença entre 1 e 7,125 GHz, incluindo as bandas de 2,4 e 5 GHz já em uso comum, bem como a banda muito mais ampla de 6 GHz (5,925–7,125 GHz nos EUA).

O principal objetivo deste padrão é aumentar a taxa de transferência por área em cenários de alta densidade, como escritórios corporativos, shopping centers e apartamentos residenciais densos. Enquanto a melhoria da taxa de dados nominal em relação ao 802.11ac é de apenas 37%, a melhoria geral do throughput (em uma rede inteira) é de 400% (portanto, alta eficiência ). Isso também se traduz em uma latência 75% menor.

A quadruplicação do rendimento geral é possível devido a uma maior eficiência espectral . O principal recurso que sustenta o 802.11ax é o acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal ( OFDMA ), que é equivalente à tecnologia de celular aplicada ao Wi-Fi . Outras melhorias na utilização do espectro são melhores métodos de controle de energia para evitar interferência com redes vizinhas, ordem superior 1024- QAM , direção de link ascendente adicionada com o link descendente de MIMO e MU-MIMO para aumentar ainda mais a taxa de transferência, bem como melhorias de confiabilidade de consumo de energia e protocolos de segurança, como Target Wake Time e WPA3 .

O padrão IEEE 802.11ax-2021 , uma revisão do IEEE 802.11ax, foi aprovado em 9 de fevereiro de 2021.

Taxa definida

Esquemas de modulação e codificação

Índice MCS
Tipo de modulação
Taxa de codificação		 Taxa de dados (Mbit / s)
Canais de 20 MHz Canais de 40 MHz Canais de 80 MHz Canais de 160 MHz
1600 ns GI 800 ns GI 1600 ns GI 800 ns GI 1600 ns GI 800 ns GI 1600 ns GI 800 ns GI
0 BPSK 1/2 8 8,6 16 17,2 34 36,0 68 72
1 QPSK 1/2 16 17,2 33 34,4 68 72,1 136 144
2 QPSK 3/4 24 25,8 49 51,6 102 108,1 204 216
3 16-QAM 1/2 33 34,4 65 68,8 136 144,1 272 282
4 16-QAM 3/4 49 51,6 98 103,2 204 216,2 408 432
5 64-QAM 2/3 65 68,8 130 137,6 272 288,2 544 576
6 64-QAM 3/4 73 77,4 146 154,9 306 324,4 613 649
7 64-QAM 5/6 81 86,0 163 172,1 340 360,3 681 721
8 256-QAM 3/4 98 103,2 195 206,5 408 432,4 817 865
9 256-QAM 5/6 108 114,7 217 229,4 453 480,4 907 961
10 1024-QAM 3/4 122 129,0 244 258,1 510 540,4 1021 1081
11 1024-QAM 5/6 135 143,4 271 286,8 567 600,5 1134 1201

Notas

OFDMA

Na alteração anterior do 802.11 (ou seja, 802.11ac), o MIMO multiusuário foi introduzido, que é uma técnica de multiplexação espacial . O MU-MIMO permite que o ponto de acesso forme feixes para cada cliente , enquanto transmite informações simultaneamente. Ao fazer isso, a interferência entre os clientes é reduzida e a taxa de transferência geral é aumentada, uma vez que vários clientes podem receber dados ao mesmo tempo. Com 802.11ax, uma multiplexação semelhante é introduzida no domínio da frequência , ou seja, OFDMA . Com esta técnica, vários clientes são atribuídos a diferentes unidades de recursos no espectro disponível. Ao fazer isso, um canal de 80 MHz pode ser dividido em várias unidades de recursos, de modo que vários clientes recebam diferentes tipos de dados no mesmo espectro, simultaneamente. Para ter subportadoras suficientes para suportar os requisitos de OFDMA, são necessárias quatro vezes mais subportadoras do que o padrão 802.11ac. Em outras palavras, para canais de 20, 40, 80 e 160 MHz, existem 64, 128, 256 e 512 subportadoras no padrão 802.11ac, mas 256, 512, 1.024 e 2.048 subportadoras no padrão 802.11ax. Uma vez que as larguras de banda disponíveis não mudaram e o número de subportadoras aumenta por um fator de quatro, o espaçamento da subportadora é reduzido pelo mesmo fator, o que introduz símbolos OFDM quatro vezes mais longos: para 802.11ac, a duração de um símbolo OFDM é de 3,2 microssegundos, e para 802.11ax é 12,8 microssegundos (ambos sem intervalos de guarda ).

Melhorias técnicas

A emenda 802.11ax trará várias melhorias importantes em relação ao 802.11ac . 802.11ax endereça bandas de frequência entre 1 GHz e 6 GHz. Portanto, ao contrário do 802.11ac, o 802.11ax também operará na banda de 2,4 GHz não licenciada. Para atender à meta de oferecer suporte a implantações 802.11 densas, os seguintes recursos foram aprovados.

Recurso 802.11ac 802.11ax Comente
OFDMA Não disponível Acesso ao meio controlado centralmente com atribuição dinâmica de 26, 52, 106, 242 (?), 484 (?) Ou 996 (?) Tons por estação. Cada tom consiste em uma única subportadora de largura de banda de 78,125 kHz. Portanto, a largura de banda ocupada por uma única transmissão OFDMA está entre 2,03125 MHz e ca. Largura de banda de 80 MHz. OFDMA separa o espectro em unidades de recursos de frequência de tempo (RUs) . Uma entidade coordenadora central (o AP em 802.11ax) atribui RUs para recepção ou transmissão para estações associadas. Por meio do agendamento central das RUs, a sobrecarga de contenção pode ser evitada, o que aumenta a eficiência em cenários de implantações densas.
MIMO multiusuário (MU-MIMO) Disponível na direção do Downlink Disponível na direção de Downlink e Uplink Com o downlink MU- MIMO, um AP pode transmitir simultaneamente para várias estações e com o uplink MU-MIMO um AP pode receber simultaneamente de várias estações. Enquanto o OFDMA separa os receptores para diferentes RUs , com o MU-MIMO os dispositivos são separados para diferentes fluxos espaciais. Em 802.11ax, as tecnologias MU-MIMO e OFDMA podem ser usadas simultaneamente. Para habilitar as transmissões MU de uplink, o AP transmite um novo quadro de controle (Trigger) que contém informações de programação (alocações de RUs para estações, esquema de modulação e codificação (MCS) que deve ser usado para cada estação). Além disso, o Trigger também fornece sincronização para uma transmissão de uplink, uma vez que a transmissão começa SIFS após o fim do Trigger.
Acesso aleatório baseado em gatilho Não disponível Permite realizar transmissões UL OFDMA por estações que não estão alocadas RUs diretamente. No quadro Trigger, o AP especifica informações de programação sobre a transmissão UL MU subsequente. No entanto, várias RUs podem ser atribuídas para acesso aleatório. As estações que não são atribuídas a RUs diretamente podem realizar transmissões dentro de RUs atribuídas para acesso aleatório. Para reduzir a probabilidade de colisão (ou seja, situação em que duas ou mais estações selecionam a mesma RU para transmissão), a alteração 802.11ax especifica o procedimento especial de retirada de OFDMA. O acesso aleatório é favorável para a transmissão de relatórios de status do buffer quando o AP não tem informações sobre o tráfego UL pendente em uma estação.
Reutilização de frequência espacial Não disponível A coloração permite que os dispositivos diferenciem as transmissões em sua própria rede das transmissões em redes vizinhas. Os limites de potência e sensibilidade adaptáveis ​​permitem ajustar dinamicamente a potência de transmissão e o limite de detecção de sinal para aumentar a reutilização espacial. Sem os recursos de reutilização espacial, os dispositivos se recusam a transmitir simultaneamente às transmissões em andamento em outras redes vizinhas. Com a coloração, uma transmissão sem fio é marcada logo no início, ajudando os dispositivos ao redor a decidir se o uso simultâneo do meio sem fio é permitido ou não. Uma estação pode considerar o meio sem fio como ocioso e iniciar uma nova transmissão mesmo se o nível de sinal detectado de uma rede vizinha exceder o limite de detecção de sinal legado, desde que a potência de transmissão para a nova transmissão seja diminuída apropriadamente.
NAV NAV único Dois NAVs Em cenários de implantação densos, o valor NAV definido por um quadro originado de uma rede pode ser facilmente redefinido por um quadro originado de outra rede, o que leva a mau comportamento e colisões. Para evitar isso, cada estação 802.11ax manterá dois NAVs separados - um NAV é modificado por quadros originados de uma rede à qual a estação está associada, o outro NAV é modificado por quadros originados de redes sobrepostas.
Tempo Alvo de Despertar (TWT) Não disponível O TWT reduz o consumo de energia e a contenção de acesso médio. TWT é um conceito desenvolvido em 802.11ah . Ele permite que os dispositivos sejam ativados em outros períodos além do período de transmissão do farol. Além disso, o AP pode agrupar dispositivos para diferentes períodos de TWT, reduzindo assim o número de dispositivos competindo simultaneamente pelo meio sem fio.
Fragmentação Fragmentação estática Fragmentação dinâmica Com a fragmentação estática, todos os fragmentos de um pacote de dados têm o mesmo tamanho, exceto o último fragmento. Com a fragmentação dinâmica, um dispositivo pode preencher RUs disponíveis de outras oportunidades para transmitir até a duração máxima disponível. Portanto, a fragmentação dinâmica ajuda a reduzir a sobrecarga.
Duração do intervalo de guarda 0,4 µs ou 0,8 µs 0,8 µs, 1,6 µs ou 3,2 µs As durações dos intervalos de guarda estendidos permitem uma melhor proteção contra a propagação do atraso do sinal conforme ocorre em ambientes externos.
Duração do símbolo 3,2 µs 12,8 µs Visto que o espaçamento da subportadora é reduzido por um fator de quatro, a duração do símbolo OFDM também é aumentada por um fator de quatro. As durações estendidas dos símbolos permitem maior eficiência.

Notas

Referências

links externos