Nyheter – första vågen
MU-MIMO
En finess som vissa kanske redan hört talas om är Multi-User MIMO då det redan lanserats som en del i "802.11ac wave 2", eller Wifi 5 wave 2. Redan tillägget "wave 2" skvallrar om en brist, då det inte är ett krav för Wifi 5-enheter att stödja detta.
Väldigt förenklat är MU-MIMO en teknik som låter flera enheter, en per antenn hos accesspunkten, kommunicera parallellt över samma frekvens. Vid SU-MIMO kommunicerar bara en enhet i taget, och de MIMO-kanaler enheten inte använder är då sysslolösa.
SU-MIMO, alla enheter delar på MIMO-kanaler.
MU-MIMO, flera enheter kan kommunicera parallellt på olika MIMO-kanaler.
Till skillnad från tidigare är detta ett krav i Wifi 6, vilket är viktigt då alla enheter som kommunicerar samtidigt måste stödja MU-MIMO. Upp till åtta enheter kan hanteras parallellt.
MU-MIMO är i praktiken ett krav för att kunna utnyttja en accesspunkt med fyra eller fler MIMO-kanaler, då det inte är praktiskt vettigt att ha så många kanaler på de flesta klienter. Likt andra vågen Wifi 5 stödjer första vågen Wifi 6 endast MU-MIMO för nedladdning, det vill säga flöde från accesspunkt mot klientenheten.
Effektivare paketering av data
802.11-tekniken delar upp tidsaxeln i bitar med en specifik längd. Under denna tidsperiod, som för Wifi 4/5 alltid är 3,2 mikrosekunder (μs), skickas en "symbol". Längre symboltid ger mindre slöseri (eng. overhead) och därmed högre faktisk datahastighet.
Nackdelen är primärt att en längre symboltid ger tätare paketering av underkanaler (eng. subcarriers), något som kräver mer avancerad signalhantering. Wifi 6 håller sig dock till en symboltid på 12,8 mikrosekunder då man anser att utvecklingen sedan Wifi 4 som lanserades för tio år sedan är stor nog.
Om vi ska titta på vad det betyder för dig som användare i praktiken kan det i teorin ge 11 procent högre bandbredd jämfört med föreående versioner av standarden. Denna siffra avser dock teoretisk prestanda avhängt från andra förändringar i standarden.
Den stora kioskvältaren: OFDMA
Detta är en förkortning av Orthogonal Frequency Division Multiple‑Access och är den största förändringen i Wifi 6. Tidigare versioner av Wifi-standarden har använt den relaterade tekniken OFDM.
I tidigare versioner var det dock bara möjligt att stoppa in en enhets data i en enskild symbol. Med lägre symboltid kan man få in mer data per symbol, men det förutsätter att varje enhet också har tillräckligt med data att fylla upp hela symbolen.
Då Wifi 6 är tänkt även att koppla upp små saker som lampor, sensorer av olika slag och andra IoT-enheter lär mängden riktigt små paket öka.
Utan OFDMA ockuperas alla underkanaler i en symbol av samma klient
Med OFDMA kan underkanalerna i en symbol fördelas mellan flera klienter
"Multiple-Access"-delen i OFDMA refererar till möjligheten att en enskild symbol numera kan innehålla data för flera olika enheter. Däri ligger den största tekniska förklaringen i hur Wifi 6 kommer kunna hantera långt fler enheter per nätverk jämfört med tidigare.
Protokollet allokerar dynamiskt en delmängd av de underkanaler som finns i varje symbol till aktiva enheter, detta baserat på hur mycket data de för tillfället verkar läsa/skriva över nätet.
OFDMA är också förklaringen till varför Wifi 6 kommer ge lägre latens. Om tio enheter tidigare kommunicerade kunde det gå upp till nio symboler innan data kunde skickas. Med Wifi 6 finns stor möjlighet att enheter med krav på låg latens, men där mängden data är liten, kan kommunicera i varje eller i alla fall de flesta symboltider. Spel är exempel på applikationer som borde kunna dra nytta av detta.
QAM-1024
Quadrature Amplitude Modulation är metoden trådlösa nätverk använder för att översätta ettor och nollor till radiovågor i etern. Vi har skrivit lite om QAM i tidigare artiklar.
Detta är QAM-16. Fyra bitar skickas per underkanal och symbolperiod. Pilar visar två exempel, röd pil representerar bitserien 0111 och orange pil bitserien 1010
Steget från QAM-256 i Wifi 5 till QAM-1024 ger en kapacitetsökning av bandbredd med upp till 25 procent. Högre QAM-nivå ställer högre krav på signalernas kvalitet. Vilken nivå som används justeras dynamiskt och är en förklaring till varför kapaciteten över trådlösa nätverk tenderar att variera.
Nästa nyhet: TWT
Ytterligare en nyhet är något som kallas "Target Wait Time", en metod för att kunna styra när och hur ofta en enhet kan kommunicera. Att accesspunkten kan bestämma när en eller en grupp enheter får kommunicera förbättrar nätets effektivitet i lägen där riktigt många enheter använder samma accesspunkt.
Exempel på när detta är användbart är exempelvis en vänthallen på flygplatser eller tågstationer. Idag minskar totala kapaciteten när väldigt många enheter delar på en accesspunkt på grund av kollisioner i kommunikationen.
Vad som är ännu viktigare är att TWT kommer möjliggöra att riktigt strömsnåla enheter kan använda Wifi, i stället för som idag använda andra standarder som Zigbee, Bluetooth och liknande.
AP och klienter förhandlar fram en TWT, klienterna vaknar och lyssnar efter "trigger"-meddelande från accesspunkten (AP) och eventuellt ta emot data.
Accesspunkten kan förhandla fram en lång period, vilket kan vara minuter eller till och med timmar, när en klient kan befinna sig i vila utan att accesspunkten ser enheten som borta från nätet. Detta öppnar upp för IoT-applikationer att använda samma infrastruktur som datorer och mobiler. Viss förbättring får självklart även mobiler och bärbara datorer från detta.
Dynamisk fragmentering
Den som är något bevandrad i internetprotokollen känner till att stora UDP-paket måste delas upp och skickas som flera delar över nätet. Ethernet som nätverksteknik saknar fragmenteringsstöd på det sättet, något Wifi-paket inte saknar.
Tidigare har dock alla fragment utom det sista i ett större paket varit av samma storlek i Wifi-kommunikation. I Wifi 6 kan storleken på alla fragmenten varieras, för att optimera effektiviteten i kommunikationen ytterligare.
"More Frag"-biten är satt på alla utom sista fragmentet.
Fördelar med detta inkluderar möjlighet att dynamiskt optimera för latens, vilket blir bättre med små fragment, eller bandbredd där större fragment är fördelaktigt.
