WiFi všemocná a univerzální

Právě si užíváme první vlnu 11ac, ale na obzoru už je druhá s mnoha vylepšeními. To ale zdaleka není všechno – seznamte se s 11ad, 11af, 11ah a 11ax. Podívejte se, co všechno WiFi dokáže!

AP 560 od HP je zástupcem první vlny 11ac a na 5 GHz rádiu dosahuje až 1,3 Gbps (3×3 MIMO, max. 80 MHz kanál). Druhou vlnu čipsetů odstartovala firma Quantenna a další (častěji používaní výrobci jako HP, Cisco nebo Aruba) přijdou na konci roku 2014. Enterprise produkty druhé vlny se tak dají očekávat v první polovině 2015. O podrobnostech jejich vlastností už jsem na netSvět psal, v zásadě půjde nejčastěji o 4×4 MIMO a podporou 160 MHz kanálu (tedy až 3,2 Gbps). Jeden stream navíc je fajn, pokud máte možnost ho využít (vhodné fyzické vlastnosti prostředí a podpora klienta). Širší kanál je perfektní, pokud nejste v silně osídleném prostředí. Tím hlavním tahounem Wave2 tak pro mě rozhodně je podpora multi-user MIMO (MU-MIMO). Více antén využívá 11ac buď k beamformingu (aktivně vylepšuje příjem signálu jeho chytrým posunutím z fáze na různých anténách), nebo k zvýšení propustnosti s klientem (část dat pošle přímo, část odrazem o stěnu) nebo kombinaci obojího (např. 2 antény pro streamy a 2 pro beamforming). MU-MIMO ale dovoluje streamy používat pro různé klienty, tedy paralelně obsluhovat více klientů v jeden okamžik. Teoretická propustnost 3,2 GHz se tím sice nijak nezmění, ale je daleko větší šance, že WiFi bude využívána efektivně. Bez MU-MIMO vám komunikujicí chytrý telefon, který podporuje jeden spatial stream, „ zablokuje“ celé AP. S MU-MIMO už ne – ve stejný čas mohou mluvit dva telefony na východ a sever od AP a současně také na jihu notebook využívající dva streamy. Síť je efektivnější a reálný výkon podstatně vyšší.

WiGig 11ad: 7 Gbit v pásmu 60Ghz

Standard 11ad byl schválen v prosinci 2012 a v březnu 2013 bylo dohlížení nad certifikacemi přeřazeno pod křídla WiFi Alliance a od té doby běží certifikační programy. 11ad pracuje v bezlicenčním pásmu 60 Ghz, což má samozřejmě vliv na vlastnosti šíření signálu, který prakticky neprostupuje zdí (ale může se odrazit) a navíc při těchto frekvencích už dochází k interakci s molekulami vzduchu. To všechno znamená, že dosah je značně omezen v zásadě na jednu místnost, přestože se dá obvykle dostat dál díky zabudovanému beamformingu. Podstatné je, že se stále jedná o technologii založenou na WiFi (PHY MAC je stejná) a je tak možné vyrobit tri-band zařízení, které je kompatibilní s například 11n. Maximální rychlost je 7 Gbit za vteřinu (což je velmi příjemné). Kolem 60 GHz jsou používány 4 široké kanály modulace od BPSK až po 64-QAM a je definován i speciální režim s nízkou spotřebou pro přenosná zařízení (rychlosti mezi 600 Mbps a 2,5 Gbps, takže nejde o nic pomalého).

Zajímavé je, že se podařilo sjednotit většinu konkurenčních standardů právě pod 11ad. Nad základní vrstvou jsou definovány protokoly umožňující použít WiGig pro další situace. Tak například nad tím může běžet USB protokol, takže existující USB drivery se nemusí drasticky měnit a zařízení se místo USB kabelu mohou připojit přes WiGig. Také se podařilo zapracovat přenos obrazu Display Port, HDMI, připojení projektoru apod. Z celé zoo konkurujících si standardů tak zůstal už jen WiGig a WirelessHD. WiGig také definuje protokol sériové komunikace, takže zejména v low-power režimu se dají dobře implementovat jednodušší zařízení (třeba dálkový ovladač).

Zatím nejsou na obzoru Enterprise AP s podporou 11ad. Dá se spíše očekávat, že se technologie začne etablovat v oblasti videa a periferií, nicméně můj odhad je, že koncem roku 2015 bychom se mohli dočkat řešení v Enterprise AP. Třeba v produktu typu „zásuvka na zeď“ – integrující AP i switch – by podpora ultrarychlé technologie pro danou místnost dávala velký smysl.

White-Fi 11af: konečně pořádné pokrytí – 5km

Televizní kmitočty jsou licencovaným pásmem, přesto prakticky celý svět v poslední době umožnil využít těch, které v dané lokalitě nejsou obsazeny zaplaceným televizním vysíláním. 11af je standard přijatý v březnu 2014 využívající právě neobsazené VHF a UHF frekvence, konkrétně v EU (dle ETSI rozhodnutí o možnosti je zdarma využívat při dodržení podmínek) jsou to 8 MHz kanály ve frekvencích mezi 490 a 790 MHz. Technicky je to trochu náročnější, protože v EU je vyžadována zpětná vazba. Bezdrátový klient musí mít schopnost reportovat svou polohu v pravidelných intervalech a kdykoli ji změní o víc jak 50 metrů. V rámci geolokační databáze (GDB) je definováno jaké frekvence jsou v dané lokalitě volné a White-Fi si je může půjčit vždy na dvě hodiny (a pak se musí zeptat) a v případě, že se pohybuje a dostane se do oblasti, kde je kanál využíván televizí, musí ho opustit do pěti vteřin. Jinak je technologie 11af v zásadě kopií 11ac a umožňuje slučování až 4 kanálů, má až 4 spatial streamy a podporu MIMO včetně MU-MIMO (ne všechno je povinné).

Zásadní výhodou těchto frekvencí je velmi dobré šíření, standard počítá s pokrytím 5 km (nezapomeňte, že televize sice pokryje podstatně víc, ale je jednosměrná). A jak je to s rychlostí? Užší kanály a nižší frekvence samozřejmě nejsou pro přenos dat ideální. Nicméně i v nejhorším případě je v EU (8 MHz kanál) možné na jeden kanál a jeden stream získat cca 2 Mbps a při dobré úrovni signálu a kódování 256-QAM je to 35 Mbps. Při bondingu 4 kanálů a 4 spatial stream je v každém teoretický výkon 569 Mbps. 11af možná není nejrychlejší bezdrátová technologie, ale má velmi zajímavý dosah.

V enterprise kategorii se s 11af asi nesetkáme, pokud se technologie chytí, bude používána lokálními ISP providery nebo ve specifických aplikacích (průmyslové nasazení). Myšlenka je to ale lákavá – třeba se jednou něco takového v mobilech a tabletech objeví, ale zatím bych na to nesázel.

11ah: bezlicenční nízké frekvence pro Internet věcí (IoT)

Standard 11ah zatím není přijat, počítá se s ním na přelomu 2015/2016. Přestože i tentokrát jde o WiFi (základem je 802.11b/g), najdeme tam asi nejvíce rozdílů. Hlavním cílem 11ah je umožnit komunikaci s dlouhým dosahem a především naprosto minimální spotřebou. Záměrem není připojovat ani tak lidi, ale spíše senzorické technologie, průmyslové vybavení, komunikaci strojů se stroji (M2M), zkrátka Internet věcí (Internet of Things – IoT). Pracuje v bezlicenčním pásmu o nižších frekvencích (pod 1 GHz), má 26 kanálů a každý umožňuje maximálně 100 Kbps (což na senzory bohatě stačí). Má celou řadu fascinujících vlastností v přístupu k médiu s cílem šetřit energii.

Tak například je možné zařízení dělit do skupin, které pak mají alokován například kanál (dosah 11ah bude asi 1 km). AP a stanice se mohou dohodnout na vhodném čase pro vysílání, tedy nejčastěji sběr dat. AP tak naplánuje tyto časy všem zařízením jinak, takže ti se neperou o pásmo a vědí, že třeba každou minutu mají slot pro odeslání svých dat – v mezičase šetří energii. Technologie také počítá s možností, že některé ze zařízení převezme úlohu lokálního sběrače dat (Relay Access Point). Smyslem je, aby okolní zařízení nemusela komunikovat se vzdáleným AP – to totiž obnáší slabší signál a tedy méně efektivní modulaci. To vede k delšímu času komunikace – a to stojí mnoho energie. Lokální sběrač či chcete-li opakovač umožní využít vyšších modulací a zkrátit čas vysílání. 11ah není jediným kandidátem na sítě pro IoT – ale má dobré šance.

Osobně si myslím, že velcí hráči v sítích by měli co nejdříve začít možnosti 11ah zkoumat. Může se zdát, že se to enterprise netýká, ale opak je pravdou. Právě ve firmách očekávám záplavu nejrůznějších senzorů na dveřích, stěnách, židlích, oblečení – zkrátka prakticky všude. 11ah je pro mě fantastickou ukázkou jak univerzální WiFi je, a jak se dá „přiohnout“ tak, jak aplikace potřebují.

11ax: příští generace klasické WiFi

O 11ax toho zatím víme málo, ale jde o přímého nástupce 11ac, tedy WiFi tak, jak ji znáte. 11ac dosahuje zrychlení zejména nasazením technologií jako je MU-MIMO a také rozšířením kanálů a možnosti osmi antén apod. (otázkou je, kam až reálné implementace zajdou). 11ax má přinést čtyřnásobný výkon a první prototypy už běží na 10 Gbps. Chce se zaměřit na přenosy jednotlivých uživatelů zejména v high density nasazení vylepšením v oblasti řešení interferencí a efektivnějším využitím spektra. Už známe OFDM, které dokáže modulovat signál na víc frekvencí (a přinášet tak větší výkon). 11ax bude mít, podobně jako ISP telekomunikační sítě, možnost přidělovat klientům jejich subfrekvence (OFDMA).

Similar posts
  • ArubaOS-Switch 16.02: IP SLA i pro Ar... IP SLA Ve světě směrovačů už poměrně dlouho existuje možnost monitorovat dostupnost a kvalitu spojení s využitím L3 protokolů. Můžete například z pobočky v pravidelných intervalech testovat dostupnost brány datového centra nebo klíčového serveru včetně měření doby jeho reakce (round-trip-time). Dá se také namířit dva routery proti sobě tak, že jeden se ptá a druhý [...]
  • Návod na Aruba ClearPass v češtině Čtěte online na stránkách netSvět: http://www.netsvet.cz/clearpasslab [...]
  • ArubaOS-Switch API (2) – skript... Část 2 z celkových 2 v seriálu ArubaOS-Switch APIArubaOS-Switch APIArubaOS-Switch API (1) – první kroky s cURLArubaOS-Switch API (2) – skript v PythonArubaOS-Switch API (2) – skript v Python V minulém díle jsme si vyzkoušeli základní přístup na nové RESTful API prvků Aruba. Dnes ho už opravdu využijeme – tentokrát v Python. Zalogování v Python [...]
  • ArubaOS-Switch API (1) – první ... Část 1 z celkových 2 v seriálu ArubaOS-Switch APIArubaOS-Switch APIArubaOS-Switch API (1) – první kroky s cURLArubaOS-Switch API (2) – skript v PythonArubaOS-Switch API (1) – první kroky s cURL Nový kód pro prvky jako jsou 2530, 2920, 5400R, 3800 nebo 3810 přichází s novou funkcí – RESTful API. Jde o programovatelný přístup, který umožní [...]
  • ArubaOS-Switch (dříve ProVision OS) a... ArubaOS-Switch 16.01 a podpora captive portálu ClearPass Guest. ProVision OS generace 15 podporoval lokální webový portál, lokálně ověřovaný webový portál s obsahem na externím serveru a proprietární HTTP redirect kompatibilní s Comware platformou a iMC UAM portálem. Nová generace software s označením ArubaOS 16.01 přináší nově podporu pro Guest ověřování s ClearPass Guest. Které prvky [...]

No Comments Yet

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *