lundi, septembre 26
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    Wi-Fi 6

    Aucun commentaire18 Mins Read
    Générations Wi-Fi

    Génération Norme IEEE Débit de liaison maximal
    (Mbit/s)    		 Adopté Radiofréquence (GHz)
    [ 1]
    Wi‐Fi 7 802.11be 40000 À déterminer 2.4/5/6
    Wi‐Fi 6E 802.11ax 600 à 9608 2020 2.4/5/6
    Wi‐Fi 6 2019 2.4/5
    Wi‐Fi 5 802.11ac 433 à 6933 2014 5
    Wi‐Fi 4 802.11n 72 à 600 2008 2.4/5
    (Wifi 3*) 802.11g 6 à 54 2003 2.4
    (Wifi 2*) 802.11a 6 à 54 1999 5
    (Wi-Fi 1*) 802.11b 1 à 11 1999 2.4
    (Wi-Fi 0* ) 802.11 1 à 2 1997 2.4
    * : (Wi-Fi 0, 1, 2, 3, sont des utilisations courantes sans marque. [2] [3] )

    IEEE 802.11ax , officiellement commercialisé par la Wi-Fi Alliance en tant que Wi-Fi 6 (2,4 GHz et 5 GHz) [4] et Wi-Fi 6E (6 GHz), [5] est une norme IEEE pour les réseaux locaux sans fil ( WLAN ) et le successeur de 802.11ac . Il est également connu sous le nom de Wi-Fi haute efficacité , pour les améliorations globales apportées aux clients Wi-Fi 6 dans des environnements denses. [6] Il est conçu pour fonctionner dans des bandes exemptes de licence entre 1 et 7,125 GHz, y compris les bandes 2,4 et 5 GHz déjà couramment utilisées ainsi que la bande 6 GHz beaucoup plus large(5,925–7,125 GHz aux États-Unis). [7]

    L’objectif principal de cette norme est d’améliorer le Débit par zone [a] dans les scénarios à haute densité, tels que les bureaux d’entreprise, les centres commerciaux et les appartements résidentiels denses. Alors que l’amélioration du Débit de données nominal par rapport au 802.11ac n’est que de 37 %, [6] : qt l’amélioration globale du Débit (sur l’ensemble d’un réseau) est de 300 % (d’où la haute efficacité ). [8] : qt Cela se traduit également par une latence inférieure de 75 %. [9]

    Le quadruplement du Débit global est rendu possible par une plus grande efficacité spectrale . La principale caractéristique qui sous-tend le 802.11ax est l’accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence ( OFDMA ), qui équivaut à la technologie cellulaire appliquée au Wi-Fi . [6] : qt D’autres améliorations sur l’utilisation du spectre sont de meilleures méthodes de contrôle de puissance pour éviter les interférences avec les réseaux voisins, un 1024‐ QAM d’ordre supérieur , une direction de liaison montante ajoutée avec la liaison descendante de MIMO et MU-MIMO pour augmenter encore le Débit, ainsi que des améliorations de la fiabilité de la consommation d’énergie et des protocoles de sécurité tels queHeure de réveil cible et WPA3 .

    La norme IEEE 802.11ax a été finalisée le 1er septembre 2020 lorsque le projet 8 a reçu une approbation à 95 % lors du vote des sponsors et a reçu l’approbation finale du Conseil des normes IEEE le 1er février 2021. [10]

    Taux fixé

    Schémas de modulation et de codage

    Indice MCS [i] Type de modulation Taux de codage Débit de données (Mbit/s) [ii]
    Canaux 20 MHz Canaux 40 MHz Canaux 80 MHz Canaux 160 MHz
    IG 1600 ns [iii] IG 800 ns IG 1600 ns IG 800 ns IG 1600 ns IG 800 ns IG 1600 ns IG 800 ns
    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
    dix 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

    Remarques

    1. ^ MCS 9 ne s’applique pas à toutes les combinaisons de largeur de canal et de nombre de flux spatiaux.
    2. ^ Par flux spatial.
    3. ^ GI signifie intervalle de garde .

    OFDMA

    Dans l’amendement précédent de 802.11 (à savoir 802.11ac), le MIMO multi-utilisateur a été introduit, qui est une technique de multiplexage spatial . MU-MIMO permet au point d’accès de former des faisceaux vers chaque client , tout en transmettant des informations simultanément. Ce faisant, les interférences entre les clients sont réduites et le Débit global est augmenté, car plusieurs clients peuvent recevoir des données en même temps. Avec le 802.11ax, un multiplexage similaire est introduit dans le domaine fréquentiel , à savoir OFDMA . Avec cette technique, plusieurs clients se voient attribuer différentes unités de ressourcesdans le spectre disponible. Ce faisant, un canal de 80 MHz peut être divisé en plusieurs unités de ressources, de sorte que plusieurs clients reçoivent simultanément différents types de données sur le même spectre. Afin d’avoir suffisamment de sous-porteuses pour prendre en charge les exigences de l’OFDMA, quatre fois plus de sous-porteuses sont nécessaires que par la norme 802.11ac. En d’autres termes, pour les canaux 20, 40, 80 et 160 MHz, il y a 64, 128, 256 et 512 sous-porteuses dans la norme 802.11ac, mais 256, 512, 1 024 et 2 048 sous-porteuses dans la norme 802.11ax. Comme les bandes passantes disponibles n’ont pas changé et que le nombre de sous-porteuses augmente d’un facteur quatre, l’espacement des sous-porteuses est réduit du même facteur, ce qui introduit des symboles OFDM quatre fois plus longs : pour le 802.11ac, la durée d’un symbole OFDM est de 3,2 microsecondes, et pour 802.11ax c’est 12.intervalles de garde ).

    Lire aussi  Jus

    Améliorations techniques

    L’amendement 802.11ax apporte plusieurs améliorations clés par rapport au 802.11ac . 802.11ax adresse les bandes de fréquences comprises entre 1 GHz et 6 GHz. [11] Par conséquent, contrairement au 802.11ac, le 802.11ax fonctionne également dans la bande 2,4 GHz sans licence. Pour atteindre l’objectif de prise en charge des déploiements 802.11 denses, les fonctionnalités suivantes ont été approuvées.

    Fonctionnalité 802.11ac 802.11ax Commenter
    OFDMA Pas disponible Accès au support centralisé avec attribution dynamique de 26, 52, 106, 242(?), 484(?) ou 996(?) tonalités par station. Chaque tonalité consiste en une seule sous-porteuse de bande passante de 78,125 kHz. Par conséquent, la bande passante occupée par une seule transmission OFDMA est comprise entre 2,03125 MHz et env. Bande passante de 80 MHz. L’ OFDMA sépare le spectre en unités de ressources temps-fréquence (RU) . Une entité de coordination centrale (l’AP dans 802.11ax) attribue des RU pour la réception ou la transmission aux stations associées. Grâce à la planification centrale des RU, les frais généraux de contention peuvent être évités, ce qui augmente l’efficacité dans les scénarios de déploiements denses.
    MIMO multi-utilisateurs (MU-MIMO) Disponible dans le sens descendant Disponible dans les sens Downlink et Uplink Avec la liaison descendante MU- MIMO , un point d’accès peut transmettre simultanément à plusieurs stations et avec la liaison montante MU-MIMO, un point d’accès peut recevoir simultanément de plusieurs stations. Alors que l’ OFDMA sépare les récepteurs en différentes RU , avec MU-MIMO, les appareils sont séparés en différents flux spatiaux. En 802.11ax, les technologies MU-MIMO et OFDMA peuvent être utilisées simultanément. Pour permettre les transmissions MU de liaison montante, l’AP transmet une nouvelle trame de contrôle (Trigger) qui contient des informations de planification (attributions d’RU pour les stations, schéma de modulation et de codage (MCS) qui doit être utilisé pour chaque station). De plus, Trigger fournit également une synchronisation pour une transmission en liaison montante, puisque la transmission démarre SIFS après la fin de Trigger.
    Accès aléatoire basé sur des déclencheurs Pas disponible Permet d’effectuer des transmissions UL OFDMA par des stations qui ne sont pas directement attribuées aux RU. Dans la trame de déclenchement, le point d’accès spécifie les informations de planification sur la transmission UL MU ultérieure. Cependant, plusieurs RU peuvent être attribuées pour un accès aléatoire. Les stations qui ne sont pas directement affectées aux RU peuvent effectuer des transmissions au sein des RU affectées pour un accès aléatoire. Pour réduire la probabilité de collision (c’est-à-dire la situation où deux stations ou plus sélectionnent la même RU pour la transmission), l’amendement 802.11ax spécifie une procédure spéciale de retrait OFDMA. L’accès aléatoire est favorable pour transmettre des rapports d’état de tampon lorsque l’AP n’a aucune information sur le trafic UL en attente à une station.
    Réutilisation des fréquences spatiales Pas disponible La coloration permet aux appareils de différencier les transmissions dans leur propre réseau des transmissions dans les réseaux voisins. Les seuils de puissance et de sensibilité adaptatifs permettent d’ajuster dynamiquement la puissance d’émission et le seuil de détection du signal pour augmenter la réutilisation spatiale. Sans capacités de réutilisation spatiale, les dispositifs refusent de transmettre simultanément aux transmissions en cours dans d’autres réseaux voisins. Avec la coloration, une transmission sans fil est marquée à son tout début, aidant les appareils environnants à décider si une utilisation simultanée du support sans fil est autorisée ou non. Une station est autorisée à considérer le support sans fil comme inactif et à démarrer une nouvelle transmission même si le niveau de signal détecté provenant d’un réseau voisin dépasse le seuil de détection de signal hérité, à condition que la puissance de transmission pour la nouvelle transmission soit diminuée de manière appropriée.
    NAV VNI unique Deux NAV Dans les scénarios de déploiement dense, la valeur NAV définie par une trame provenant d’un réseau peut être facilement réinitialisée par une trame provenant d’un autre réseau, ce qui entraîne des comportements anormaux et des collisions. Pour éviter cela, chaque station 802.11ax maintiendra deux NAV distincts – un NAV est modifié par des trames provenant d’un réseau auquel la station est associée, l’autre NAV est modifié par des trames provenant de réseaux superposés.
    Heure de réveil cible (TWT) Pas disponible Le TWT réduit la consommation d’énergie et les conflits d’accès au support. TWT est un concept développé en 802.11ah . Il permet aux appareils de se réveiller à d’autres périodes que la période d’émission de la balise. En outre, le point d’accès peut regrouper des dispositifs sur différentes périodes de TWT, réduisant ainsi le nombre de dispositifs se disputant simultanément le support sans fil.
    Fragmentation Fragmentation statique Fragmentation dynamique Avec la fragmentation statique, tous les fragments d’un paquet de données sont de taille égale à l’exception du dernier fragment. Avec la fragmentation dynamique, un appareil peut remplir les RU disponibles d’autres opportunités de transmission jusqu’à la durée maximale disponible. Ainsi, la fragmentation dynamique aide à réduire la surcharge.
    Durée de l’intervalle de garde 0,4 μs ou 0,8 μs 0,8 μs, 1,6 μs ou 3,2 μs Les durées d’intervalle de garde prolongées permettent une meilleure protection contre la propagation du retard du signal lorsqu’il se produit dans les environnements extérieurs.
    Durée du symbole 3,2 μs 12,8 μs Etant donné que l’espacement des sous-porteuses est réduit d’un facteur quatre, la durée du symbole OFDM est également augmentée d’un facteur quatre. Des durées de symbole étendues permettent une efficacité accrue. [12]
    Lire aussi  Accès par paquets à haut débit

    Remarques

    1. ^ Le Débit par zone , tel que défini par l’IEEE , est le rapport entre le Débit total du réseau et la zone du réseau. [6]

    Comparaison

    • v
    • t
    • e

    Normes PHY du réseau IEEE 802.11

    Gamme de fréquences
    ou type    		 PHY Protocole Date de sortie [13] La fréquence Bande passante Débit de données de flux [14] Flux
    MIMO autorisés    		 Modulation Portée approximative
    [ citation nécessaire ]
    Intérieur Extérieur
    (GHz) (MHz) (Mbit/s)
    1–6 GHz DSSS/FHSS [15] 802.11-1997 juin 1997 2.4 22 1, 2 N / A DSSS , FHSS 20 mètres (66 pieds) 100 mètres (330 pieds)
    RH-DSSS [15] 802.11b septembre 1999 2.4 22 1, 2, 5.5, 11 N / A DSSS 35 mètres (115 pieds) 140 mètres (460 pieds)
    OFDM 802.11a septembre 1999 5 10/05/20 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54
    (pour une bande passante de 20 MHz,
    divisez par 2 et 4 pour 10 et 5 MHz)    		 N / A OFDM 35 mètres (115 pieds) 120 mètres (390 pieds)
    802.11j novembre 2004 4.9/5.0 [D] [16] [ échec de la vérification ] ? ?
    802.11p juil. 2010 5.9 ? 1 000 m (3 300 pieds) [17]
    802.11y novembre 2008 3.7 [A] ? 5 000 m (16 000 pieds) [A]
    ERP-OFDM 802.11g juin 2003 2.4 38 mètres (125 pieds) 140 mètres (460 pieds)
    HT-OFDM [18] 802.11n
    (Wi-Fi 4)    		 octobre 2009 2.4/5 20 Jusqu’à 288,8 [B] 4 MIMO-OFDM 70 mètres (230 pieds) 250 m (820 pieds) [19] [ échec de la vérification ]
    40 Jusqu’à 600 [B]
    VHT-OFDM [18] 802.11ac
    (Wi-Fi 5)    		 Déc 2013 5 20 Jusqu’à 346,8 [B] 8 MIMO-OFDM 35 m (115 pieds) [20] ?
    40 Jusqu’à 800 [B]
    80 Jusqu’à 1733,2 [B]
    160 Jusqu’à 3466,8 [B]
    HE-OFDMA 802.11ax
    (Wi-Fi 6)    		 février 2021 2.4/5/6 20 Jusqu’à 1147 [F] 8 MIMO-OFDM 30 mètres (98 pieds) 120 m (390 pieds) [G]
    40 Jusqu’à 2294 [F]
    80 Jusqu’à 4804 [F]
    80+80 Jusqu’à 9608 [F]
    Onde mm GMD [21] 802.11ad Déc 2012 60 2 160 Jusqu’à 6 757 [22]
    (6,7 Gbit/s)    		 N / A OFDM , monoporteuse, monoporteuse basse consommation 3,3 m (11 pi) [23] ?
    802.11aj Avr 2018 45/60 [C] 540/1 080 [24] Jusqu’à 15 000 [25]
    (15 Gbit/s)    		 4 [26] OFDM , porteuse unique [26] ? ?
    EDMG [27] 802.11ay Est. Mars 2021 60 8000 Jusqu’à 20 000 (20 Gbit/s) [28] 4 OFDM , transporteur unique 10 mètres (33 pieds) 100 m (328 pieds)
    IdO inférieur à 1 GHz TVHT [29] 802.11af février 2014 0,054–0,79 6–8 Jusqu’à 568,9 [30] 4 MIMO-OFDM ? ?
    S1G [29] 802.11ah Déc 2016 0,7/0,8/0,9 1–16 Jusqu’à 8,67 (@2MHz) [31] 4 ? ?
    2,4 GHz, 5 GHz WUR 802.11ba [E] octobre 2021 2.4/5 4.06 0,0625, 0,25 (62,5 kbit/s, 250 kbit/s) N / A OOK (OOK multi-opérateurs) ? ?
    Lumière ( Li-Fi ) IR 802.11-1997 juin 1997 ? ? 1, 2 N / A PPM ? ?
    ? 802.11bb Est. juil. 2022 60000-790000 ? ? N / A ? ? ?
    Cumuls standard 802.11
    802.11-2007 mars 2007 2.4, 5 Jusqu’à 54 DSSS , OFDM
    802.11-2012 mars 2012 2.4, 5 Jusqu’à 150 [B] DSSS , OFDM
    802.11-2016 Déc 2016 2.4, 5, 60 Jusqu’à 866,7 ou 6 757 [B] DSSS , OFDM
    802.11-2020 Déc 2020 2.4, 5, 60 Jusqu’à 866,7 ou 6 757 [B] DSSS , OFDM
    • A1 A2 IEEE 802.11y-2008a étendu le fonctionnement de 802.11a à la bande 3,7 GHz sous licence. Des limites de puissance accrues permettent une portée jusqu’à 5 000 m. Depuis 2009, il n’est autorisé qu’aux États-Unis par laFCC. [mettre à jour]
    • B1 B2 B3 B4 B5 B6 Basé sur unintervalle de garde; l’intervalle de garde standard est d’environ 10 % plus lent. Les tarifs varient considérablement en fonction de la distance, des obstacles et des interférences.
    • C1 Pour la réglementation chinoise.
    • D1 Pour la réglementation japonaise.
    • Fonctionnement de la radio de réveil E1 (WUR).
    • F1 F2 F3 F4 Pour les cas mono-utilisateur uniquement, basé sur l’intervalle de gardepar défautqui est de 0,8 microseconde. Étant donné que le multi-utilisateur viaOFDMAest devenu disponible pour 802.11ax, ceux-ci peuvent diminuer. De plus, ces valeurs théoriques dépendent de la distance de la liaison, que la liaison soit en visibilité directe ou non, des interférences et desmulti-trajetsdans l’environnement.
    • G1 L’ intervalle de gardepar défautest de 0,8 microsecondes. Cependant, le 802.11ax a étendu l’intervalle de gardeà 3,2 microsecondes, afin de prendre en charge les communications extérieures, où le délai de propagation maximal possible est plus important par rapport aux environnements intérieurs.

    Références

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    Liens externes

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    • « Êtes-vous prêt pour le prochain chapitre du Wi-Fi ? Découvrez le 802.11ax »
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    • Shein, Esther, Deloitte : n’excluez pas le Wi-Fi 6 en tant que réseau sans fil de nouvelle génération , TechRepublic , 30 novembre 2021
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