Wi-Fi 7data معدلات, والكمون فهم معيار IEEE 802.11be

ولد في 1997, لقد أثرت شبكة Wi-Fi على الحياة البشرية أكثر بكثير من أي مشاهير Gen Z الأخرى. لقد تحرّر نموه الثابت ونضوجه تدريجياً اتصال الشبكة من النظام القديم للكابلات والموصلات إلى الحد الذي يتمتع به الوصول إلى الإنترنت العريض اللاسلكي-وهو أمر لا يمكن تصوره في أيام الطلب-من المسلم به.

أنا كبير في السن بما يكفي لأتذكر النقرات المرضية التي يدل عليها سدادة RJ45 إلى اتصال ناجح إلى Multiverse عبر الإنترنت المتوسع بسرعة. في الوقت الحاضر ، لا أحتاج إلى RJ45S, والمراهقين المشبعين بالتكنولوجيا من معارفي قد يكونون غير مدركين لوجودهم.

في الستينيات والسبعينيات, في&طورت أنظمة موصل معيارية لاستبدال الموصلات الهاتفية الضخمة. توسعت هذه الأنظمة لاحقًا لتشمل RJ45 لشبكات الكمبيوتر

إن تفضيل Wi-Fi بين السكان العامين ليس مفاجئًا على الإطلاق; تبدو كابلات Ethernet بربرية تقريبًا مقارنة بالراحة اللاسلكية الرائعة. ولكن كمهندس يهتم ببساطة بأداء Datalink, ما زلت أرى Wi-Fi أدنى من اتصال سلكي. سوف 802.11be جلب Wi-Fi خطوة-أو ربما حتى قفزة-closer لإزاحة Ethernet تماما?

مقدمة موجزة لمعايير Wi-Fi: Wi-Fi 6 و Wi-Fi 7

Wi-Fi 6 هو الاسم الذي تم الإعلان عنه لـ IEEE 802.11ax. معتمدة بالكامل في وقت مبكر 2021, والاستفادة من أكثر من عشرين سنة من التحسينات المتراكمة في 802.11 بروتوكول, Wi-Fi 6 هو معيار هائل لا يبدو أنه مرشح للاستبدال السريع.

منشور مدونة من Qualcomm يلخص Wi-Fi 6 "مجموعة من الميزات والبروتوكولات التي تهدف إلى قيادة أكبر قدر ممكن من البيانات إلى أكبر عدد ممكن من الأجهزة في وقت واحد." Wi-Fi 6 أدخلت العديد من القدرات المتقدمة التي تعمل على تحسين الكفاءة وزيادة الإنتاجية, بما في ذلك تعدد الإرسال في مجال التردد, الوصلة الصاعدة متعددة المستخدمين ميمو, وتفتيت حزم البيانات الديناميكية.

Wi-Fi 6 يتضمن OFDMA (تقسيم التردد المتعامد وصول متعددًا) تكنولوجيا, مما يزيد من الكفاءة الطيفية في البيئات متعددة المستخدمين

لماذا, ثم, هو 802.11 مجموعة العمل بالفعل في طريقها إلى تطوير معيار جديد? لماذا نرى بالفعل عناوين الصحف حول أول شبكة واي فاي 7 العرض التوضيحي? على الرغم من مجموعتها من تقنيات الراديو الحديثة, Wi-Fi 6 يُنظر إليه, على الأقل في بعض الأوساط, كما هو الحال في جدوين مهمين: معدل البيانات والكمون.

من خلال تحسين معدل البيانات وأداء الكمون من Wi-Fi 6, مهندسو Wi-Fi 7 نأمل في تسليم الصيام, سلس, تجربة مستخدم موثوقة لا يزال من السهل تحقيقها مع كابلات Ethernet.

معدلات البيانات مقابل. اختفاء ببروتوكولات Wi-Fi

Wi-Fi 6 يدعم معدلات نقل البيانات تقترب 10 جنيهات في الثانية. ما إذا كان هذا "جيد بما فيه الكفاية" بالمعنى المطلق هو سؤال شخصي للغاية. لكن, بالمعنى النسبي, Wi-Fi 6 معدلات البيانات باهتة بشكل موضوعي: Wi-Fi 5 حققت زيادة بنسبة واحدة في المائة في معدل البيانات مقارنة بسلفها, في حين wi-fi 6 زيادة معدل البيانات بنسبة أقل من خمسين في المئة مقارنة مع Wi-Fi 5.

إن معدل بيانات الدفق النظري ليس بالتأكيد وسيلة شاملة لقياس "سرعة" اتصال الشبكة, لكن من المهم بما يكفي لاستغناء الاهتمام الوثيق للمسؤولين عن النجاح التجاري المستمر لشبكة Wi-Fi.

مقارنة بين الأجيال الثلاثة الماضية من بروتوكولات شبكة Wi-Fi

يشير الكمون كمفهوم عام إلى التأخير بين المدخلات والاستجابة.

في سياق اتصالات الشبكة, يمكن أن يؤدي الكمون المفرط إلى تدهور تجربة المستخدم بقدر (أو حتى أكثر من) معدل بيانات محدود-ناقل الحركة على مستوى البت السريع لا يساعدك كثيرًا إذا كان عليك الانتظار خمس ثوانٍ قبل بدء تحميل صفحة ويب. الكمون مهم بشكل خاص للتطبيقات في الوقت الفعلي مثل مؤتمرات الفيديو, الواقع الافتراضي, الألعاب, والتحكم في المعدات عن بعد. لدى المستخدمين فقط الكثير من الصبر لمقاطع الفيديو اللامعة, ألعاب Laggy, وواجهات الآلة المخففة.

معدل بيانات Wi-Fi 7 والكمون

يتضمن تقرير تفويض المشروع لـ IEEE 802.11be كلاً من زيادة معدل البيانات وانخفاض الكمون كأهداف صريحة. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذين مسار الترقية.

معدل البيانات وتعديل سعة التربيع

مهندسو Wi-Fi 7 تريد أن ترى أقصى إنتاجية على الأقل 30 جنيهات في الثانية. لا نعرف الميزات والتقنيات التي سيتم دمجها في معيار 802.11be النهائي, لكن بعض المرشحين الواعدين لزيادة معدل البيانات 320 عرض قناة MHZ, عملية متعددة الوصلة, و 4096-QAM تعديل.

مع إمكانية الوصول إلى موارد الطيف الإضافية من 6 فرقة GHZ, يمكن لشبكة Wi-Fi زيادة عرض القناة القصوى إلى 320 MHz. عرض قناة من 320 MHZ يزيد من أقصى عرض نطاق النطاق الترددي ومعدل بيانات الذروة النظرية بعامل اثنين بالنسبة إلى Wi-Fi 6.

في عملية متعددة الروابط, تعمل محطات عملاء متعددة ذات روابط خاصة بها بشكل جماعي كـ "أجهزة متعددة الروابط" لها واجهة واحدة لطبقة التحكم في الارتباطات المنطقية للشبكة. Wi-Fi 7 سيكون بإمكانه الوصول إلى ثلاثة فرق (2.4 GHz, 5 GHz, و 6 GHz); a Wi-Fi 7 يمكن أن يرسل جهاز متعدد الارتباط وتلقي البيانات في وقت واحد في نطاقات متعددة. تزيد عملية الارتباط المتعدد عن إمكانية زيادة الإنتاجية الرئيسية, لكنه يستلزم بعض تحديات التنفيذ المهمة.

في عملية متعددة الروابط, يحتوي جهاز متعدد الوصلات على عنوان MAC واحد على الرغم من أنه يتضمن أكثر من STA (الذي يقف للمحطة, بمعنى جهاز تواصل مثل الكمبيوتر المحمول أو الهاتف الذكي)

QAM تعني تعديل سعة التربيع. هذا هو مخطط تعديل I/Q الذي تتوافق فيه مجموعات محددة من الطور والسعة مع تسلسل ثنائي مختلف. نستطيع (من الناحية النظرية) زيادة عدد البتات المرسلة لكل رمز عن طريق زيادة عدد نقاط الطور/السعة في "كوكبة" النظام (انظر المخطط أدناه).

هذا هو مخطط كوكبة ل 16-QAM. تمثل كل دائرة على المستوى المعقد مزيجًا من الطور/السعة يتوافق مع رقم ثنائي محدد مسبقًا

Wi-Fi 6 يستخدم 1024-QAM, الذي يدعم 10 بتات لكل رمز (لأن 2^10 = 1024). مع تعديل 4096-QAM, يمكن للنظام أن ينقل 12 بتات لكل رمز - إذا كان بإمكانها تحقيق SNR كافٍ في المتلقي لتمكين إزالة التشكيل الناجح.

Wi-Fi 7 ميزات الكمون:

طبقة Mac وطبقة Phy
إن عتبة الوظائف الموثوقة للتطبيقات في الوقت الفعلي هي أسوأ زمن الوصول من 5 إلى 10 مللي ثانية; الكمون منخفضة مثل 1 MS مفيدة في بعض سيناريوهات الاستخدام. إن تحقيق عدم وجود عدد منخفض في بيئة Wi-Fi ليس مهمة سهلة.

الميزات التي تعمل في كل من Mac (التحكم في الوصول المتوسطة) الطبقة والطبقة المادية (فيي) سوف يساعد على إحضار Wi-Fi 7 أداء الكمون في عالم Sub -10 مللي ثانية. وتشمل هذه تشكيلات شعاع منسقة النقطة متعددة الوصول, الشبكات الحساسة للوقت, وعملية متعددة الوصلات.

الميزات الرئيسية ل Wi-Fi 7

تشير الأبحاث الحديثة إلى أن التجميع متعدد الوصلات, الذي يتم تضمينه في العنوان العام لعملية متعددة الروابط, قد تكون مفيدة في تمكين Wi-Fi 7 لتلبية متطلبات الكمون للتطبيقات في الوقت الفعلي.

مستقبل Wi-Fi 7?

لا نعرف بعد ما هو بالضبط Wi-Fi 7 سوف تبدو, ولكنه سيشمل بلا شك تقنيات RF الجديدة وتقنيات معالجة البيانات. سوف كل r&د أن تستحق ذلك? سوف Wi-Fi 7 إحداث ثورة في الشبكات اللاسلكية وتحييد بشكل قاطع المزايا المتبقية القليلة لكابلات Ethernet? لا تتردد في مشاركة أفكارك في قسم التعليقات أدناه.