Wi-Fi 7Datenraten, und Latenz Den IEEE 802.11be-Standard verstehen
Geboren in 1997, Wi-Fi hat das menschliche Leben weitaus stärker beeinflusst als jeder andere Star der Generation Z. Sein stetiges Wachstum und seine Reifung haben die Netzwerkkonnektivität nach und nach vom alten Regime der Kabel und Anschlüsse befreit, sodass der drahtlose Breitband-Internetzugang – etwas undenkbar in der Zeit der Einwahl – oft als selbstverständlich angesehen wird.
Ich bin alt genug, um mich an das befriedigende Klicken zu erinnern, mit dem ein RJ45-Stecker eine erfolgreiche Verbindung zum schnell wachsenden Online-Multiversum anzeigte. Heutzutage habe ich kaum noch Bedarf an RJ45-Steckern, und die technikaffinen Teenager meines Bekanntenkreises sind sich ihrer Existenz möglicherweise nicht bewusst.
In den 60er und 70er Jahren, BEI&T hat modulare Steckverbindersysteme entwickelt, um sperrige Telefonanschlüsse zu ersetzen. Diese Systeme wurden später um RJ45 für Computernetzwerke erweitert
Die Vorliebe der breiten Bevölkerung für WLAN ist keineswegs überraschend; Ethernet-Kabel wirken im Vergleich zum enormen Komfort von Wireless fast barbarisch. Aber als Ingenieur geht es mir einfach nur um die Leistung der Datenverbindung, Ich halte WLAN immer noch für minderwertig gegenüber einer Kabelverbindung. Wird 802.11be Wi-Fi einen Schritt – oder vielleicht sogar einen Sprung – näher an die vollständige Verdrängung von Ethernet bringen??
Eine kurze Einführung in Wi-Fi-Standards: W-lan 6 und WLAN 7
W-lan 6 ist der veröffentlichte Name für IEEE 802.11ax. Vollständig frühzeitig genehmigt 2021, und profitieren von über zwanzig Jahren akkumulierter Verbesserungen in der 802.11 Protokoll, W-lan 6 ist ein beeindruckender Standard, der offenbar nicht für einen schnellen Ersatz geeignet ist.
Ein Blogbeitrag von Qualcomm fasst Wi-Fi zusammen 6 als „eine Sammlung von Funktionen und Protokollen, die darauf abzielen, so viele Daten wie möglich gleichzeitig auf möglichst viele Geräte zu übertragen.“ W-lan 6 führte verschiedene erweiterte Funktionen ein, die die Effizienz verbessern und den Durchsatz erhöhen, einschließlich Frequenzbereichsmultiplexing, Uplink-Mehrbenutzer-MIMO, und dynamische Fragmentierung von Datenpaketen.
W-lan 6 beinhaltet OFDMA (Orthogonaler Frequenzmultiplex-Mehrfachzugriff) Technologie, was die spektrale Effizienz in Mehrbenutzerumgebungen erhöht
Warum, Dann, ist das 802.11 Die Arbeitsgruppe ist bereits auf dem Weg, einen neuen Standard zu entwickeln? Warum sehen wir bereits Schlagzeilen über das erste WLAN? 7 Demo? Trotz seiner Sammlung modernster Funktechnologien, W-lan 6 wahrgenommen wird, Zumindest in manchen Vierteln, in zwei wichtigen Punkten als enttäuschend: Datenrate und Latenz.
Durch Verbesserung der Datenrate und Latenzleistung von Wi-Fi 6, die Architekten von Wi-Fi 7 Ich hoffe, dass ich schnell liefern kann, glatt, zuverlässiges Benutzererlebnis, das mit Ethernet-Kabeln noch einfacher zu erreichen ist.
Datenraten vs. Latenzen bei Wi-Fi-Protokollen
W-lan 6 unterstützt Datenübertragungsraten nahe 10 Gbit/s. Ob dies im absoluten Sinne „gut genug“ ist, ist eine höchst subjektive Frage. Jedoch, im relativen Sinne, W-lan 6 Die Datenraten sind objektiv dürftig: W-lan 5 erreichte im Vergleich zum Vorgänger eine Steigerung der Datenrate um eintausend Prozent, wohingegen Wi-Fi 6 erhöhte Datenrate um weniger als fünfzig Prozent im Vergleich zu Wi-Fi 5.
Die theoretische Stream-Datenrate ist definitiv kein umfassendes Mittel zur Quantifizierung der „Geschwindigkeit“ einer Netzwerkverbindung, Aber es ist wichtig genug, um die große Aufmerksamkeit derjenigen zu verdienen, die für den anhaltenden kommerziellen Erfolg von Wi-Fi verantwortlich sind.
Vergleich der letzten drei Generationen von Wi-Fi-Netzwerkprotokollen
Latenz als allgemeines Konzept bezieht sich auf Verzögerungen zwischen Eingabe und Antwort.
Im Zusammenhang mit Netzwerkverbindungen, Eine übermäßige Latenz kann die Benutzererfahrung erheblich beeinträchtigen (oder sogar mehr als) begrenzte Datenrate – eine blitzschnelle Übertragung auf Bitebene nützt Ihnen nicht viel, wenn Sie fünf Sekunden warten müssen, bevor eine Webseite geladen wird. Latenz ist besonders wichtig für Echtzeitanwendungen wie Videokonferenzen, virtuelle Realität, Gaming, und Fernsteuerung von Geräten. Benutzer haben nur begrenzte Geduld für fehlerhafte Videos, träge Spiele, und dilatorische Maschinenschnittstellen.
Datenrate und Latenz von Wi-Fi 7
Der Projektautorisierungsbericht für IEEE 802.11be nennt sowohl eine erhöhte Datenrate als auch eine reduzierte Latenz als explizite Ziele. Schauen wir uns diese beiden Upgrade-Pfade genauer an.
Datenrate und Quadraturamplitudenmodulation
Die Architekten von Wi-Fi 7 Ich möchte einen maximalen Durchsatz von mindestens sehen 30 Gbit/s. Wir wissen nicht, welche Funktionen und Techniken in den endgültigen 802.11be-Standard integriert werden, Aber einige der vielversprechendsten Kandidaten für die Erhöhung der Datenrate sind 320 MHz-Kanalbreite, Multi-Link-Betrieb, und 4096-QAM-Modulation.
Mit Zugriff auf zusätzliche Spektrumressourcen von der 6 GHz-Band, Wi-Fi kann die maximale Kanalbreite durchaus erhöhen 320 MHz. Eine Kanalbreite von 320 MHz erhöht die maximale Bandbreite und die theoretische Spitzendatenrate im Vergleich zu Wi-Fi um den Faktor zwei 6.
Im Multi-Link-Betrieb, Mehrere Client-Stationen mit eigenen Verbindungen fungieren gemeinsam als „Multi-Link-Geräte“, die über eine Schnittstelle zur logischen Verbindungssteuerungsschicht des Netzwerks verfügen. W-lan 7 wird Zugang zu drei Bands haben (2.4 GHz, 5 GHz, Und 6 GHz); ein WLAN 7 Ein Multi-Link-Gerät könnte Daten gleichzeitig in mehreren Bändern senden und empfangen. Der Multi-Link-Betrieb bietet das Potenzial für erhebliche Durchsatzsteigerungen, Es bringt jedoch einige erhebliche Herausforderungen bei der Umsetzung mit sich.
Im Multi-Link-Betrieb, Ein Multi-Link-Gerät hat eine MAC-Adresse, obwohl es mehr als eine STA enthält (was für Station steht, Gemeint ist ein Kommunikationsgerät wie ein Laptop oder ein Smartphone)
QAM steht für Quadraturamplitudenmodulation. Hierbei handelt es sich um ein I/Q-Modulationsschema, bei dem bestimmte Kombinationen von Phase und Amplitude unterschiedlichen Binärsequenzen entsprechen. Wir können (in der Theorie) Erhöhen Sie die Anzahl der pro Symbol übertragenen Bits, indem Sie die Anzahl der Phasen-/Amplitudenpunkte in der „Konstellation“ des Systems erhöhen. (siehe das Diagramm unten).
Dies ist ein Konstellationsdiagramm für 16-QAM. Jeder Kreis auf der komplexen Ebene stellt eine Phasen-/Amplitudenkombination dar, die einer vordefinierten Binärzahl entspricht
W-lan 6 verwendet 1024-QAM, was unterstützt 10 Bits pro Symbol (weil 2^10 = 1024). Mit 4096-QAM-Modulation, ein System kann übertragen 12 Bits pro Symbol – wenn beim Empfänger ein ausreichendes SNR erreicht werden kann, um eine erfolgreiche Demodulation zu ermöglichen.
W-lan 7 Latenzfunktionen:
MAC-Schicht und PHY-Schicht
Der Schwellenwert für die zuverlässige Funktionalität von Echtzeitanwendungen liegt im ungünstigsten Fall bei einer Latenz von 5–10 ms; Latenzen so gering wie 1 ms sind in einigen Nutzungsszenarien von Vorteil. In einer Wi-Fi-Umgebung so niedrige Latenzen zu erreichen, ist keine leichte Aufgabe.
Funktionen, die sowohl auf dem MAC funktionieren (mittlere Zugangskontrolle) Schicht und der physikalischen Schicht (PHY) wird helfen, WLAN mitzubringen 7 Latenzleistung im Bereich von unter 10 ms. Dazu gehört die koordinierte Strahlformung mit mehreren Zugangspunkten, zeitkritische Vernetzung, und Multi-Link-Betrieb.
Hauptmerkmale von Wi-Fi 7
Neuere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass es sich um eine Multi-Link-Aggregation handelt, Dies ist in der allgemeinen Überschrift „Multi-Link-Betrieb“ enthalten, kann bei der Aktivierung von Wi-Fi eine entscheidende Rolle spielen 7 um die Latenzanforderungen von Echtzeitanwendungen zu erfüllen.
Die Zukunft von Wi-Fi 7?
Was genau Wi-Fi ist, wissen wir noch nicht 7 wird aussehen, Aber es wird zweifellos beeindruckende neue HF-Technologien und Datenverarbeitungstechniken umfassen. Werden alle R&Es lohnt sich? Wird Wi-Fi 7 Revolutionieren Sie die drahtlose Vernetzung und machen Sie die wenigen verbleibenden Vorteile von Ethernet-Kabeln endgültig zunichte? Teilen Sie Ihre Gedanken gerne im Kommentarbereich unten mit.