IEEE 802.11ax-2021 o 802.11ax es unestándar IEEE para redes inalámbricas de área local ( WLAN ) y el sucesor de 802.11ac . Se comercializa como Wi-Fi 6 (2,4 GHz y 5 GHz) [1] y Wi-Fi 6E (6 GHz) [2] por Wi-Fi Alliance . También se conoce como Wi-Fi de alta eficiencia , por las mejoras generales a losclientes de Wi-Fi 6 en entornos densos. [3] Está diseñado para operar en bandas exentas de licencia entre 1 y 7,125 GHz, incluidas las bandas de 2,4 y 5 GHz que ya son de uso común, así como las bandas mucho más amplias.Banda de 6 GHz (5,925–7,125 GHz en EE. UU.). [4]
El objetivo principal de este estándar es mejorar el rendimiento por área [a] en escenarios de alta densidad, como oficinas corporativas, centros comerciales y departamentos residenciales densos. Si bien la mejora de la velocidad de datos nominal frente a 802.11ac es solo del 37%, [3] : qt la mejora general del rendimiento (en toda la red) es del 400% (por lo tanto, alta eficiencia ). [5] : qt Esto también se traduce en un 75% menos de latencia. [6]
La cuadriplicación del rendimiento total es posible gracias a una mayor eficiencia espectral . La característica clave que sustenta 802.11ax es el acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal ( OFDMA ), que es equivalente a la tecnología celular aplicada a Wi-Fi . [3] : qt Otras mejoras en la utilización del espectro son mejores métodos de control de potencia para evitar interferencias con redes vecinas, 1024‑ QAM de orden superior , dirección de enlace ascendente agregada con el enlace descendente de MIMO y MU-MIMO para aumentar aún más el rendimiento, así como mejoras de confiabilidad del consumo de energía y protocolos de seguridad como Target Wake Time y WPA3 .
El estándar IEEE 802.11ax-2021 fue aprobado el 9 de febrero de 2021. [7] [8]
Conjunto de tarifas
Índice MCS [i] | Tipo de modulación | Tasa de codificación | Velocidad de datos (en Mbit / s) [ii] | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Canales de 20 MHz | Canales de 40 MHz | Canales de 80 MHz | Canales de 160 MHz | |||||||
1600 ns GI [iii] | 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 | dieciséis | 17.2 | 34 | 36,0 | 68 | 72 |
1 | QPSK | 1/2 | dieciséis | 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 | sesenta y cinco | 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 | sesenta y cinco | 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
En la enmienda anterior de 802.11 (es decir, 802.11ac), se introdujo MIMO multiusuario , que es una técnica de multiplexación espacial . MU-MIMO permite que el Punto de Acceso forme haces hacia cada Cliente , mientras transmite información simultáneamente. Al hacerlo, se reduce la interferencia entre Clientes y se aumenta el rendimiento general, ya que varios Clientes pueden recibir datos al mismo tiempo. Con 802.11ax, se introduce una multiplexación similar en el dominio de la frecuencia , a saber, OFDMA . Con esta técnica, a varios Clientes se les asignan diferentes Unidades de Recursos en el espectro disponible. Al hacerlo, un canal de 80 MHz se puede dividir en múltiples Unidades de Recursos, de modo que múltiples Clientes reciban diferentes tipos de datos sobre el mismo espectro, simultáneamente. Para tener suficientes subportadoras para soportar los requisitos de OFDMA, se necesitan cuatro veces más subportadoras que con el estándar 802.11ac. En otras palabras, para los canales de 20, 40, 80 y 160 MHz, hay subportadoras de 64, 128, 256 y 512 en el estándar 802.11ac, pero subportadoras de 256, 512, 1024 y 2048 en el estándar 802.11ax. Dado que los anchos de banda disponibles no han cambiado y el número de subportadoras aumenta en un factor de 4, el espaciado de las subportadoras se reduce en el mismo factor, lo que introduce símbolos OFDM 4 veces más largos: para 802.11ac, la duración de un símbolo OFDM es de 3,2 microsegundos, y para 802.11ax es de 12,8 microsegundos (ambos sin intervalos de guarda ).
Mejoras tecnicas
La enmienda 802.11ax traerá varias mejoras clave sobre 802.11ac . 802.11ax trata las bandas de frecuencia entre 1 GHz y 6 GHz. [9] Por lo tanto, a diferencia de 802.11ac, 802.11ax también funcionará en la banda de 2,4 GHz sin licencia. Para cumplir con el objetivo de admitir implementaciones densas de 802.11, se aprobaron las siguientes características.
Característica | 802.11ac | 802.11ax | Comentario |
---|---|---|---|
OFDMA | No disponible | Acceso al medio controlado de forma centralizada con asignación dinámica de 26, 52, 106, 242 (?), 484 (?) O 996 (?) Tonos por estación. Cada tono consta de una única subportadora de 78,125 kHz de ancho de banda. Por lo tanto, el ancho de banda ocupado por una sola transmisión OFDMA está entre 2.03125 MHz y ca. Ancho de banda de 80 MHz. | OFDMA segrega el espectro en unidades de recursos de tiempo-frecuencia (RU) . Una entidad de coordinación central (el AP en 802.11ax) asigna RU para la recepción o transmisión a las estaciones asociadas. A través de la programación central de las RU, se pueden evitar los gastos generales de contención, lo que aumenta la eficiencia en escenarios de implementaciones densas. |
MIMO multiusuario (MU-MIMO) | Disponible en dirección de enlace descendente | Disponible en dirección de enlace descendente y enlace ascendente | Con Downlink MU MIMO, un AP puede transmitir simultáneamente a múltiples estaciones y con Uplink MU MIMO, un AP puede recibir simultáneamente desde múltiples estaciones. Mientras que OFDMA separa los receptores de diferentes RU, con MU MIMO los dispositivos se separan en diferentes flujos espaciales. En 802.11ax, las tecnologías MU MIMO y OFDMA se pueden utilizar simultáneamente. Para habilitar las transmisiones de MU de enlace ascendente, el AP transmite una nueva trama de control (Trigger) que contiene información de programación (asignaciones de RU para estaciones, esquema de modulación y codificación (MCS) que se utilizará para cada estación). Además, Trigger también proporciona sincronización para una transmisión de enlace ascendente, ya que la transmisión comienza SIFS después del final de Trigger. |
Acceso aleatorio basado en disparadores | No disponible | Permite realizar transmisiones UL OFDMA por estaciones a las que no se les asignan RU directamente. | En la trama Trigger, el AP especifica la información de programación sobre la transmisión UL MU posterior. Sin embargo, se pueden asignar varias RU para acceso aleatorio. Las estaciones a las que no se les ha asignado RU directamente pueden realizar transmisiones dentro de las RU asignadas para acceso aleatorio. Para reducir la probabilidad de colisión (es decir, una situación en la que dos o más estaciones seleccionan la misma RU para la transmisión), la enmienda 802.11ax especifica un procedimiento de retroceso OFDMA especial. El acceso aleatorio es favorable para transmitir informes de estado del búfer cuando el AP no tiene información sobre el tráfico UL pendiente en una estación. |
Reutilización de frecuencias espaciales | No disponible | La coloración permite a los dispositivos diferenciar las transmisiones en su propia red de las transmisiones en redes vecinas. Los umbrales de sensibilidad y potencia adaptables permiten ajustar dinámicamente la potencia de transmisión y el umbral de detección de señal para aumentar la reutilización espacial. | Sin las capacidades de reutilización espacial, los dispositivos se niegan a transmitir simultáneamente a las transmisiones en curso en otras redes vecinas. Con la coloración, se marca una transmisión inalámbrica desde el principio, lo que ayuda a los dispositivos circundantes a decidir si se permite o no un uso simultáneo del medio inalámbrico. Una estación puede considerar el medio inalámbrico como inactivo e iniciar una nueva transmisión incluso si el nivel de señal detectado de una red vecina excede el umbral de detección de señal heredada, siempre que la potencia de transmisión para la nueva transmisión se reduzca de manera apropiada. |
NAV | NAV único | Dos NAV | En escenarios de despliegue denso, el valor NAV establecido por una trama originada en una red puede restablecerse fácilmente mediante una trama originada en otra red, lo que conduce a un mal comportamiento y colisiones. Para evitar esto, cada estación 802.11ax mantendrá dos NAV separados: un NAV se modifica por tramas originadas en una red con la que está asociada la estación, el otro NAV se modifica por tramas originadas en redes superpuestas. |
Tiempo de despertar objetivo (TWT) | No disponible | TWT reduce el consumo de energía y la contención de acceso medio. | TWT es un concepto desarrollado en 802.11ah . Permite que los dispositivos se activen en períodos distintos del período de transmisión de la baliza. Además, el AP puede agrupar el dispositivo en diferentes períodos TWT reduciendo así el número de dispositivos que compiten simultáneamente por el medio inalámbrico. |
Fragmentación | Fragmentación estática | Fragmentación dinámica | Con la fragmentación estática, todos los fragmentos de un paquete de datos tienen el mismo tamaño excepto el último fragmento. Con la fragmentación dinámica, un dispositivo puede llenar las RU disponibles de otras oportunidades para transmitir hasta la duración máxima disponible. Por tanto, la fragmentación dinámica ayuda a reducir los gastos generales. |
Duración del intervalo de guardia | 0,4 µs o 0,8 µs | 0,8 µs, 1,6 µs o 3,2 µs | Las duraciones extendidas de los intervalos de protección permiten una mejor protección contra la propagación del retardo de la señal, como ocurre en entornos al aire libre. |
Duración del símbolo | 3,2 µs | 12,8 µs | Dado que el espaciado de las subportadoras se reduce en un factor de 4, la duración del símbolo OFDM también se incrementa en un factor de 4. Las duraciones extendidas de los símbolos permiten una mayor eficiencia. [10] |
Productos Wi-Fi 6
Conjuntos de chips
- El 27 de octubre de 2016, Quantenna anunció el primer silicio 802.11ax, el QSR10G-AX. El conjunto de chips cumple con Draft 1.0 y admite ocho transmisiones de 5 GHz y cuatro transmisiones de 2,4 GHz. En enero de 2017, Quantenna agregó QSR5G-AX a su cartera con soporte para cuatro transmisiones en ambas bandas. [11] Ambos productos están destinados a enrutadores y puntos de acceso.
- El 13 de febrero de 2017, Qualcomm anunció su primer silicio 802.11ax. [12] [13] [14]
- El IPQ8074 es un SoC completo con cuatro núcleos Cortex-A53 y que admite hasta ocho transmisiones de 5 GHz y cuatro transmisiones de 2,4 GHz.
- El chipset QCA6290 que admite dos flujos en ambas bandas y apunta a dispositivos móviles.
- El 15 de agosto de 2017, Broadcom anunció su sexta generación de productos Wi-Fi con soporte 802.11ax. [15] [16]
- BCM43684 y BCM43694 son chips MIMO 4 × 4 con compatibilidad total con 802.11ax.
- El BCM4375 proporciona 2 × 2 MIMO 802.11ax y Bluetooth 5.0.
- El 11 de diciembre de 2017, Marvell anunció conjuntos de chips 802.11ax que constan de 88W9068, 88W9064 y 88W9064S. [17] [18]
- El 4 de enero de 2018, Intel anuncia conjuntos de chips 802.11ax para Wi-Fi más rápido [19]
- El 21 de febrero de 2018, Qualcomm anunció el WCN3998, un chipset 2x2 802.11ax para teléfonos inteligentes y dispositivos móviles. [20]
- A partir de abril de 2018, Intel está trabajando en un chipset 802.11ax para dispositivos móviles, Wireless-AX 22560 con el nombre en clave de Harrison Peak. [21]
- El 23 de octubre de 2018, Broadcom anunció dos nuevos SOC 2x2 802.11ax: BCM6752 y BCM6755. Ambos proporcionan CPU multinúcleo y Gigabit Ethernet [22]
- El 8 de enero de 2019, MediaTek anunció que sus chips 802.11ax eran 2x2 y 4x4 [23]
- El 25 de febrero de 2019, Qualcomm anunció el QCA6390 , un conjunto de chips combinado 2x2 802.11ax / Bluetooth 5.1 para dispositivos móviles e informáticos [24]
Dispositivos
- El 8 de marzo de 2019, Samsung lanzó la familia Galaxy Fold y Galaxy S10 (S10e, S10, S10 + y S10 5G) compatibles con 802.11ax.
- El 23 de agosto de 2019, Samsung lanzó la serie Galaxy Note 10 (Note 10, Note 10+, Note 10 5G y Note 10+ 5G) compatible con 802.11ax.
- El 10 de septiembre de 2019, Apple anunció el iPhone 11 , iPhone 11 Pro y iPhone 11 Pro Max compatibles con 802.11ax. [25]
- El 18 de marzo de 2020, Apple anunció el iPad Pro (cuarta generación) compatible con 802.11ax. [26]
- El 5 de agosto de 2020, Samsung lanzó la familia de la serie Galaxy Note 20 (Note 20, Note 20 Ultra) compatible con 802.11ax.
- El 10 de noviembre de 2020, Apple anunció que los nuevos MacBook Air , MacBook Pro y Mac mini basados en el nuevo procesador de silicio de Apple son compatibles con 802.11ax. [27]
- El Huawei Mate Xs, Huawei P40, Honor 30 Pro, Oppo Reno3 5G, Oppo A91, Oppo Ace2, Oppo Find X2, Xiaomi Mi 10 5G, Xiaomi Redmi K30 Pro Zoom, Xiaomi Poco F2 Pro, Xiaomi Black Shark 3, Lenovo Legion Pro , vivo iQOO 3 5G, vivo Z6 5G, vivo NEX 3S 5G, vivo iQOO Neo3 5G, ZTE nubia Red Magic 5G, ZTE Axon 11 5G, Realme X50 Pro 5G, OnePlus 8, Sony Xperia 1 II, LG V60 ThinQ 5G y Motorola Edge +, todos son compatibles con 802.11ax. [ marco de tiempo? ]
- La PlayStation 5 de Sony es compatible con el estándar 802.11ax (Wi-Fi 6). [28] [ plazo? ]
- El 14 de enero, Samsung lanzó la serie Galaxy S21 (Galaxy S21, S21 Plus y S21 Ultra) compatible con 802.11ax. [29]
- El 20 de abril de 2021, Apple anunció que el nuevo iPad Pro de quinta generación y el nuevo iMac de 24 " , ambos basados en el nuevo procesador Apple M1 , así como el Apple TV 4K de sexta generación admitían 802.11ax. [30] [31]
Puntos de acceso
- El 12 de septiembre de 2017, Huawei anunció su primer punto de acceso 802.11ax. El AP7060DN usa 8 × 8 MIMO y está basado en hardware Qualcomm. [32] [33] [ fuente de terceros necesaria ]
- El 25 de enero de 2018, Aerohive Networks anunció la primera familia de puntos de acceso 802.11ax. Los modelos AP630, AP650 y AP650X se basan en conjuntos de chips Broadcom. [ lenguaje promocional ] [34] [ fuente de terceros necesaria ]
- El 17 de julio de 2018, Ruckus Networks anunció un punto de acceso 802.11ax (Wi-Fi 6) listo para IoT y LTE, también conocido como R730. El R730 se envió en septiembre de 2018. [35]
- En septiembre de 2018, Ruijie Networks anunció el lanzamiento del primer punto de acceso inalámbrico 802.11ax tribanda de la industria RG-AP860-I hasta 10Gbit / sy en junio de 2019 lanzó el punto de acceso 802.11ax RG-AP840-I rentable hasta 5.2 Gbit / s.
- El 13 de noviembre de 2018, Aruba Networks anunció sus primeros puntos de acceso 802.11ax, la serie AP510. [36]
- El 22 de enero de 2019, Extreme Networks anunció sus primeros puntos de acceso 802.11ax, la serie 500. [37]
- El 29 de abril de 2019, Cisco anunció su primer punto de acceso 802.11ax. Los puntos de acceso habilitados para ax son Catalyst 9115, Catalyst 9117, Catalyst 9120, Catalyst 9130, Meraki MR45 y MR55. [38]
- El 25 de junio de 2019, Juniper Networks , a través de su subsidiaria Mist Systems, anunció su AP-43 compatible con Wi-Fi 6 como parte de su iniciativa empresarial impulsada por IA. [39]
Enrutadores
- El 30 de agosto de 2017, Asus anunció el primer enrutador 802.11ax. [40] [41] El RT-AX88U usa un chipset Broadcom, tiene 4 × 4 MIMO en ambas bandas y alcanza un máximo de 1148 Mbit / s en 2.4 GHz y 4804 Mbit / s en 5 GHz.
- El 4 de junio de 2018, Asus lanza el ROG Rapture GT-AX11000: el primer enrutador SOHO de 10 Gbit / s del mundo. [42]
- El TP-LINK Archer AX6000 es compatible con 802.11ax. [ marco de tiempo? ] [se necesita una fuente de terceros ]
- Netgear Nighthawk AX12 [1]
Productos Wi-Fi 6E
Conjuntos de chips
- Broadcom (anunciado)
- Qualcomm FastConnect 6900
- Celeno (anunciado)
- El 28 de mayo de 2020, Qualcomm anunció sus primeros chips con soporte para Wi-Fi 6E, incluidos chips para teléfonos y puntos de acceso Wi-Fi. [43]
Dispositivos
- Se envía el módulo AX210 de Intel. [44]
- El 14 de enero de 2021, Samsung lanzó el Galaxy S21 Ultra .
Enrutadores
- Enrutador para juegos Asus Rapture GT-AXE11000 Wi-Fi 6E
- Netgear Nighthawk RAXE500 WiFi de tres marcas de 12 transmisiones [sic ] Enrutador 6E (se anunciará)
- Linksys AXE8400 (se lanzará)
Puntos de acceso
- Punto de acceso de nivel empresarial Wi-Fi 6E de la serie Aruba 630 (se lanzará)
Notas
- ^ El rendimiento por área , según lo define IEEE , es la relación entre el rendimiento total de la red y el área de la red. [3]
Referencias
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enlaces externos
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