IEEE 802.11ax

WLAN 6

Der IEEE 802.11ax , von der Wi-Fi Alliance auch Wi-Fi 6 genannt, ist ein Standard für drahtlose Netzwerke oder lokales WLAN und der Nachfolger des Wi-Fi 5 . Die Standardisierung erfolgt durch das IEEE  ; der Standard wurde im Februar 2021 ratifiziert und die Veröffentlichung der endgültigen Fassung erfolgte am 19. Mai 2021.

Der 802.11ax-Standard ist so ausgelegt, dass er über das gesamte Frequenzspektrum zwischen 1 und 7,1  GHz arbeiten kann , sofern diese Bänder verfügbar sind, zusätzlich zu den bereits von früheren Versionen verwendeten 2,4- und 5-  GHz-Bändern . Die auf der CES 2018 vorgestellten Geräte erreichen eine maximale Geschwindigkeit von 11 Gbit/s. Dieser Standard optimiert die Leistung für dichte Bereitstellungen: Die Spitzengeschwindigkeiten sind viermal höher als die mit dem IEEE 802.11ac- Standard erreichten , obwohl die Nenngeschwindigkeit höchstens um 37 % höher ist. Die Latenz ist auch 75 % niedriger.

Um die effiziente Nutzung des Spektrums zu verbessern, führt die neue Version neben Downlink von MIMO und MU-MIMO (in ) Methoden wie OFDMA , 1024-QAM-Modulation und Unterstützung für Uplink ein, um den Fluss zu erhöhen. Verbesserungen beim Stromverbrauch und neue Sicherheitsprotokolle werden ebenfalls durch diesen Standard hinzugefügt, wie z. B. Target Wake Time und WPA3 .  

Vorstellung des Standards

Ziel des 802.11ax-Standards ist es, die Verbesserungen des 802.11ac- Standards weiter voranzutreiben und die Wi-Fi-Verbindung in sehr dichten Gebieten wie Bahnhöfen, Flughäfen, Einkaufszentren usw. zu optimieren. Zu diesem Zweck ermöglicht dieser Standard es mehreren Benutzern, sich gleichzeitig mit dem gleichen Zugangspunkt zu verbinden, wobei Technologien verwendet werden, die bereits in 4G / LTE- und 5G- Mobilfunknetzen vorhanden sind .

Diese Verbesserung wird durch die Verwendung von OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) ermöglicht. Bei WLAN-Versionen mit OFDM oder OFDMA besteht das für die Datenübertragung verwendete Frequenzband aus mehreren Kanälen, Unterträgern . In Technologien vor 802.11ax werden Gruppen von Unterträgern zu einem bestimmten Zeitpunkt einem einzelnen Benutzer zugewiesen, der die gesamte Bandbreite nutzt. OFDMA ermöglicht es, dass jeder Unterträger verschiedenen Benutzern zugewiesen wird. Um die Anzahl der Unterträger zu erhöhen, wird die Funkspektraldifferenz zwischen den Unterträgern von 312,5 kHz ( 802.11ac ) auf 78,125  kHz reduziert  . Wir haben also die gleiche Bandbreite in 802.11ax und 802.11ac, aber viermal so viele Unterträger . Um diese mehreren Benutzer zu bedienen, vertieft 802.11ax das durch den 802.11ac- Standard implementierte MU- MIMO (Multiple User Multiple Input Multiple Output) . Wir gehen zu 8 gleichzeitigen Flüssen gegen 4. Jeder Benutzer ist entsprechend seiner physischen Position mit dem effizientesten Zugangspunkt verbunden.

Der Uplink Resource Scheduler des Access Points basiert auf OFDMA . Dies ermöglicht die gleichzeitige Zuweisung von Funkressourcen (sub- Träger ) zu mehreren Benutzern, Prioritäten zwischen den Benutzern zu definieren , und die Unterträger entsprechend ihren Verwendungszwecken und somit zur Begrenzung Kongestion zuzuteilen. 802.11ax ermöglicht auch die Abwärtskompatibilität mit den Standards 802.11a / b / g / n / ac.

Quantena Communications war das erste Unternehmen, das sich mit diesem Standard befasste, und kündigte den ersten Chipsatz an , der mit dem Entwurf 1.0 des Standards kompatibel istOktober 2016. Qualcomm folgte Anfang 2017. Asus präsentierte als erster einen Router inAugust 2017mit einer maximalen Geschwindigkeit von 1,1 Gbit/s auf 2,4  GHz und 4,8 Gbit/s auf 5  GHz . Die Einführung des Standards und die breite kommerzielle Nutzung begann Anfang 2021, obwohl einige Early Adopters ihre Systeme bis Ende 2019 eingeführt hatten.

Durchflussmengen je nach Konfiguration

Modulations- und Codierungsschemata für einen einzelnen räumlichen MIMO-Stream
MCS-Index

Modulationsart Codierungsrate Datenrate (in Mbit/s)
20- MHz- Kanäle  40- MHz- Kanäle  80- MHz- Kanäle  160- MHz- Kanäle 
1600 ns GI GI von 800 ns 1600 ns GI GI von 800 ns 1600 ns GI GI von 800 ns 1600 ns GI GI von 800 ns
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

Anmerkungen

  1. MCS 9 ist nicht auf alle Kombinationen von räumlichen Flüssen anwendbar.
  2. GI bedeutet Guard Interval  (in) .


Vergleich mit anderen IEEE 802.11-Standards

Lokale 802.11-Netzwerke: physikalische Standards
802.11- Protokoll
 datiert Frequenz Breite
Band 		Bitrate
Maximale Anzahl
von MIMO- Streams
 Codierung / Modulation Umfang
Innere Draußen
(GHz) (MHz), (GHz) (Mbit/s), (Gbit/s) (Meter) (Meter)
802.11-1997 (Original) Juni 1997 2.4 79 oder 22 MHz 1,2 Mbit/s NC FHSS , DSSS 20 m 100 m
802.11a
(Wi-Fi 2) 		September 1999 5 20 MHz 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbit/s 1 OFDM 35 m 120 m
3,7 [A] - 5.000  m [A]
802.11b
(WLAN 1) 		September 1999 2.4 22 MHz 1, 2, 5,5, 11 Mbit/s 1 DSSS 35 m 140 m
802.11g
(Wi-Fi 3) 		Juni 2003 2.4 20 MHz 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbit/s 1 OFDM 38 m 140 m
802.11n
(WLAN 4) 		Okt 2009 2,4 / 5 20 MHz 7,2 bis 72,2 Mbit/s [B]
( 6,5 bis 65 ) [C] 		4 OFDM 70 m (2,4  GHz )
12-35 m (5  GHz ) 		250 m
40 MHz 15 bis 150 Mbit/s [B]
( 13,5 bis 135 ) [C]
802.11ac
(Wi-Fi 5) 		Dezember 2013 5 20 MHz 6,5 bis 346,8 Mbit/s [D] 8 OFDM 12-35 m² 300 m
40 MHz 13,5 bis 800 Mbit/s [D]
80 MHz 19,3 Mbit/s bis 1,7 Gbit/s [D]
160 MHz 58,5 Mbit/s bis 3,4 Gbit/s [D]
802.11ad Dezember 2012 57 bis 71 1,7 bis 2,16 GHz bis zu 6,75 Gbit/s NC OFDM oder
Einzelanbieter 		10 m
802.11af Februar 2014 0,054 bis 0,79 6 bis 8 MHz 1,8 bis 568,9 Mbit/s 1, 2, 4 OFDM 100 m 1000 m
802.11ah Mai 2017 0,9 1 bis 8 MHz 0,6 bis 8,6 Mbit/s 4 OFDM 100 m
802.11ax
(WLAN 6) 		Februar 2021 1 bis 7,1 20 MHz 8 Mbit/s bis 1,1 Gbit/s [D] 8 OFDM , OFDMA 12-35 m² 300 m
40 MHz 16 Mbit/s bis 2,3 Gbit/s [D]
80 MHz 34 Mbit/s bis 4,8 Gbit/s [D]
160 MHz 68 Mbit/s bis 10,5 Gbit/s [D]
802.11ay März 2021 58,3 bis 70,2 2,16-8,64 GHz 20 bis 176 Gbit/s 4 OFDM oder Einzelanbieter 100 m 500
Siehe auch:


Produkte

Flöhe

Unterstützt bis zu acht 5-  GHz- Streams und vier 2,4- GHz- Streams  .während der BCM4375-Chip 2 × 2 MIMO 802.11ax sowie Bluetooth 5.0 unterstützt.Beide bieten Multi-Core-CPUs und Gigabit-Ethernet-Kompatibilität.

Geräte

Anschlüsse


Zugangspunkte
  • Das 12. September 2017, kündigte Huawei den ersten Access Point an, der den zukünftigen 802.11ax-Standard vorwegnimmt: den AP7060DN basierend auf Qualcomm 8 × 8 MIMO- Hardware .
  • Das 25. Januar 2018, kündigte Aerohive Networks die erste Familie von 802.11ax Access Points an. Der AP630, AP650 und AP650X basieren auf Broadcom-Chips.
  • Das 17. Juli 2018Ruckus Networks kündigte eine 802.11ax (Wi-Fi 6) IoT und LTE- bereit Access Point, der R730. Der R730 ging in den Verkauf inSeptember 2018.
Router
  • Das 30. August 2017, kündigte Asus den ersten 802.11ax-Router an. Der RT-AX88U nutzt auf beiden Bändern einen Broadcom , 4×4 MIMO Chip und erreicht maximal 1148 Mbit/s in 2,4  GHz und 4804 Mbit/s in 5  GHz .
  • TP-Link Archer AX11000, AX6000, AX1800 und RE705X: 4,8 Gbit/s für das 5- GHz- Band  für Gamer, 4,8 Gbit/s für ein zweites 5- GHz- Band  und 1,1 Gbit/s für das 2,4- GHz- Band 
  • Netgear Orbi RBK50: Geschwindigkeit größer als 1 Gb / s
  • Netgear Nighthawk AX8 WiFi 6 (RAX80)
  • ASUS RT-AX88U - Dualband-WLAN-6-Router

Hinweise und Referenzen

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