'Ultra Yüksek Bant Genişliği' olarak da bilinen 802.11ax, genel olarak Wi-Fi 6 olarak anılacaktır. Bu, Wi-Fi Alliance birliği tarafından belirlenen yeni bir adlandırma standardıdır ve önceki nesiller yani şimdi kullanılan Wi-Fi 5 (802.11ac) ve Wi-Fi 4 (802.11n) olarak bilinmektedir.
Bu etiketleme kuralının aşağıda gösterildiği gibi cihazlarda görünmesi bekleniyor.
Teknik olarak, Wi-Fi 6, 802.11ac’dan %37 daha hızlı olan tek kullanıcılı bir veri hızına sahip olacak, ancak daha önemlisi, güncellenmiş şartnamenin kalabalık ortamlarda kullanıcı başına dört kat daha fazla verim ve daha iyi güç verimliliği sunması cihazın pil ömründe bir artışa neden olacak.
Bu iyileştirmeleri elde etmek için 802.11 ax, hücresel endüstriden ödünç alınan çeşitli çok kullanıcılı teknolojiler de dahil olmak üzere çeşitli değişiklikler uygular, yani (MU–MIMO ve OFDMA) daha fazla eşzamanlı bağlantı ve daha kapsamlı bir spektrum kullanımı sağlayarak kapasiteyi ve performansı büyük ölçüde artıran teknikler.
Donanımlarını yükselten ev kullanıcıları, özellikle ev başına cihaz sayısı arttıkça zamanla bu teknolojilerdeki bazı gelişmeleri dört gözle bekleyebilir - bazı tahminler 2022 yılına kadar her evde 50 düğüm noktası olabileceğini öne sürüyor.
Bununla birlikte, belirtildiği gibi, Wi-Fi 6'nın, ağların yoğun olduğu alanlarda daha acil bir etkiye sahip olacağı ve nihayetinde akıllı altyapıda beklenen düğüm sayısı (örneğin, Nesnelerin İnterneti cihazları) için bir temel oluşturmaya yardımcı olacağı tahmin edilmektedir. Çok sayıdaki cihazlardan ve IoT çıktıkça ortaya çıkan ağ dağıtımlarından kaynaklanan örtüşen kapsamın ele alınmasının yanı sıra, Wi-Fi 6, daha hızlı çok kullanıcılı veri oranları için gittikçe artan talebi karşılayacak şekilde donatılacak.
Genel olarak, Wi-Fi 6, elliden fazla güncellenmiş özelliğe sahip 802.11ac üzerine kuruludur, ancak bunların tümü kesinleşmiş şartnameye dahil edilmeyecektir.
Wi-Fi 6 ile gelmesi beklenen özelliklerden bazıları:
- Ultra HD ve sanal gerçeklik akışı için kullanıcı başına daha genel bant genişliği
- Daha fazla verim ile daha fazla eşzamanlı veri akışı desteği
- Daha fazla toplam spektrum (2.4GHz ve 5GHz, sonunda 1GHz ve 6GHz’de bantlar)
- Söz konusu spektrum iletişim için daha fazla rota sağlamak için daha fazla kanala bölünmüştür
- Paketler daha fazla veri içerir ve ağlar aynı anda farklı veri akışlarını yönetebilir
- Bir erişim noktasının maksimum aralığında iyileştirilmiş performans (4x'e kadar)
- Dış mekan ve çok yollu (karışık) ortamlarda daha iyi performans / sağlamlık
- Kablosuz trafiği, alımın zayıf olduğu hücresel şebekelerden boşaltma yeteneği
802.11n, 802.11ac ve 802.11ax Karşılaştırması
|802.11n (Wi-Fi 4)||802.11ac Wave 2 (Wi-Fi 5)||802.11ax (Wi-Fi 6)|
|Çıkış Tarihi||2009||2013||2019|
|Bant Genişliği||2.4GHz & 5GHz||5GHz|
2.4 GHz & 5 GHz, 1 GHz - 7 GHz kadar.
|Kanal Bant Genişliği|
20MHz, 40MHz (40MHz optional)
20MHz, 40MHz, 80MHz, 80+80MHz & 160MHz (40 MHz zorunlu destek)
20MHz/40MHz @ 2.4GHz, 80MHz, 80+80MHz & 160MHz @ 5GHz
|FFT boyutları|
64, 128
|64, 128, 256, 512|
64, 128, 256, 512, 1024, 2048
Alt Taşıyıcı Aralığı
312.5kHz
312.5kHz
78.125 kHz
OFDM Sembol süresi
3.6ms (kısa koruma aralığı) 4ms (uzun koruma aralığı)
3.2ms (0.4/0.8ms döngüsel önek)
12.8ms (0.8/1.6/3.2ms döngüsel önek)
En Yüksek Modülasyon
64-QAM
256-QAM
1024-QAM
Veri Oranları
Ranging from 54Mb/s to 600Mb/s (Max 4 mekansal akış)
433Mb/s (80MHz, 1 spatial stream) 6933Mb/s (160MHz, 8 mekansal akış)
600Mb/s (80MHz, 1 spatial stream) 9607.8Mb/s (160MHz, 8 mekansal akış)
SU/MU-MIMO-OFDM/A
SU-MIMO-OFDM
SU-MIMO-OFDM Wave 1, MU-MIMO-OFDM Wave 2
MU-MIMO-OFDMA
2013 yılında piyasaya sürülen 802.11ac (şimdi Wi-Fi 5 olarak da bilinir) 2013 yılında standardize edildi ve bu spesifikasyon bugünün tipik ev kullanımı için büyük ölçüde yeterliyken, sadece 5ghz spektrumundaki bantları kullanır ve aynı anda bağlı artan sayıda cihazı destekleyecek çok kullanıcılı teknolojilerin seviyesinden yoksundur.
Wi-Fi 6’da gerçekleşen değişikliklerin referans noktası olarak, 802.11ac’da (Wi-Fi 5) 802.11n’de (Wi-Fi 4) genişleyen nokta:
- Daha geniş kanallar (5GHz bandında maksimum 40MHz'e karşı 80MHz veya 160MHz)
- Dört yerine sekiz uzamsal akış
- 256-QAM - 64-QAM modülasyonuna karşı (QAM sembolü başına daha fazla bit iletir)
- 802.11ac Wave 2'deki Çok Kullanıcılı MIMO (MU-MIMO), Tek Kullanıcılı MIMO'da (bir üst bağlantıda hala 1x1) yerine bir defada dört aşağı bağlantı bağlantısı sağlar
Wi-Fi 6 tamamen piyasaya sürüldüğünde, teknik özellik, hem 2,4GHz hem de 5GHz içeren önceki standartlarla geriye dönük olarak uyumlu olacak ve sonuçta mevcut olduklarında 1GHz ve 6GHz'de bantları içerecek şekilde bu spektrumu genişletecek.
Belki de bu ek spektrumun dahil edilmesinden daha dikkat çekici olanı, bu bant genişliğini kullanacak teknolojilerdir. Daha fazla spektrum mevcut olduğunda, Wi-Fi 6 bant genişliğini daha dar (daha fazla) alt kanallara bölerek, müşteriler için daha fazla yol ve herhangi bir ağdaki ek cihazlara destek sağlamanın yanı sıra iletişim kurmak için erişim noktaları yaratabilir.
Wi-Fi 5, Wi-Fi 4'te tek kullanıcılı MIMO üzerinde önemli bir gelişme olan MU – MIMO'NUN izniyle aynı anda mansapta dört kullanıcıya hizmet edebilirken -bugünün AC kablosuz (Wi-Fi 5) hala bir kullanıcıyı yukarı doğru bir seferde işleyebilir. Kağıt üzerinde 802.11 ax, hem yukarı hem de aşağı bağlantıdaki sekiz kullanıcıya, tek bir müşteriye dört eşzamanlı akış sunma potansiyeline sahip olacak.
Bununla birlikte, uplink MU-MIMO'nun 802.11ax onaylı donanımın ilk turunda desteklenmeyebileceğini ve mevcut cihazların dört uzamsal akıştan yararlanabileceği durumlarda, Wi-Fi 6'da desteklenen sekize kıyasla daha az olduğunu gördük, mevcut MU-MIMO donanımlı akıllı telefon ve dizüstü bilgisayarların çoğunda olduğu gibi sadece 2x2: 2 veya 3x3: 3 MIMO radyolarına sahiptir.
Bu sayı biçimlendirmesi (AxB:C), bir maksimum MIMO radyosu tarafından desteklenen maksimum verici anten miktarını (A), maksimum miktarda alıcı anten miktarını (B) ve maksimum miktarda uzaysal veri akışını (C) göstermek için kullanılır. Bir Wi-Fi cihazı, doğrudan bu teknolojiden yararlanmak için MU-MIMO'yu desteklemeli olsa da, MU-MIMO çipleri olmayan donanım, dolaylı olarak MU-MIMO'nun etkin olduğu erişim noktalarında mevcut olan ek yayın süresinden faydalanmalıdır.
Wi-Fi 6 ayrıca, OFDM'nin çok kullanıcılı sürümüne (802.11ac / n'deki özellik) eşit olan ve gecikmeyi azaltacak bir modülasyon şeması olan "Ortogonal Frekans Bölmeli Çoklu Erişim" (OFDMA) için yukarı ve aşağı bağlantı desteği de sunar. Aynı anda en fazla 30 kullanıcının bir kanalı paylaşmasına izin vererek kapasiteyi ve verimliliği artırın.
Müşterilere tek tek hizmet veren bir memur yerine, bu teknolojileri görselleştirmenize yardımcı olmak için, MU-MIMO ve OFDMA kombinasyonu, her memura aynı anda birden fazla müşteriye hizmet verebilecek şekilde birçok memur ve çok sayıda satıra sahip olmakla eşdeğer olabilir.
Ayrıca, 802.11ax, erişim için rekabet etmek yerine yönlendirici mevcut olduğunda müşterileri daha net bir şekilde bilgilendirir, ayrıca 1024-QAM kodlamasıyla her bir yük taşıma yükünde, Wi-Fi 5 ve 64-QAM Wi-Fi 4 üzerinde 256-QAM modülasyonuna karşı sağlanan veri miktarını artırır.
Wi-Fi 6'ın genel veri hızları ve kanal genişlikleri Wi-Fi 5'e benzer olmasına rağmen, gelecekteki Wi-Fi ağlarının verimliliğini önemli ölçüde artıracak güncellenmiş spesifikasyonla düzinelerce teknoloji uygulandı ve bu da potansiyel olarak onlarca cihaza hizmet verebilir.
İşte Wi-Fi 6'in mevcut Wi-Fi özelliklerinden değişeceği temel teknolojilerden bazıları:
MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output) - Wi-Fi 5 Wave 2, Multi-User MIMO'YU tanıttı, ancak Wi-Fi 6, aynı anda daha fazla kullanıcıyı destekleyen ve Wi-Fi 5'in maksimum teorik hacmini dört kez sunan, uplink veya downlink'teki sekiz veri akışını idare edebilecekken, yalnızca downstream (upstream üzerinde bir tane) dört eşzamanlı bağlantıyı destekliyor.
MU-MIMO erişim noktaları, SU-MIMO Aps'den daha fazla sinyal işlemeyi de ele alır, bu yükü uç nokta cihazlarından boşaltır ve araçlar sinyalleri işlemek için geliştirilene kadar MU-MIMO trafiği güvenli olarak kabul edilir, çünkü yalnızca amaçlanan alıcı verileri okuyabilir.
OFDMA (Ortogonal Frekans Bölmeli Çoklu Erişim) - OFDM normal Wi-Fi 5'in bir parçası değildir. 4G LTE ağlarından alındı. Belirli bir bant genişliğinde kaynak birimi tahsisine izin verir. Wi-Fi 6 ile birleştirildi, böylece daha fazla müşteri (30 kadar) beklemek yerine aynı kanalı paylaşabiliyor, aynı zamanda farklı trafik türlerini birleştirerek verimliliği artırıyor.
1024-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) - Wi-Fi 5'te 256-QAM'den bir artış olsa da, bu neslin bazı yönlendiricileri deneysel özellik olarak 1024-QAM'a sahip. Bu, her bir pakete daha fazla veri toplayarak verimi artırır.
1024-QAM, OFDM sembolü başına 10 bit, 256 QAM için 8 bit, 80MHz kanalı kullanarak 600mb/s teorik tek akışlı veri hızına neden olan %25 kapasite artışı kullanır (teorik olarak Wi-Fi 5'in tek akışlı Veri Hızı 433Mb/s'den %39 daha iyi).
Daha Uzun OFDM Sembolleri - Bir OFDM sembolünün Wi-Fi 5'teki 3.2ms'den Wi-Fi 6'daki 12.8ms'ye iletilme süresini uzatır ve her sembol için daha uzun döngüsel bir ön eki destekler.
Döngüsel bir önek (CP), OFDM sembolünün sonunun bir kısmını, semboller arası girişime karşı bir koruma aralığı sağlamak ve gerektiğinde bu bölüm kullanılabildiğinden sağlamlığı arttırmak için yükün önüne ekler. Bu rakam, genel gider gereksinimlerine bağlı olarak ayarlanabilir (daha uzun bir CP, daha fazla veri tekrar eder ve bir sembolde daha fazla yer kaplar ve daha düşük bir veri hızı sağlar).
Dinamik parçalanma - Wi-Fi 5, bir veri paketinin tüm parçalarının aynı boyutta olmasını gerektiren (son parça hariç) statik parçalara sahipken, dinamik parçalanma, bu parçaların ağ kaynaklarını daha iyi kullanmak için farklı boyutlarda olmasını sağlar.
Mekansal frekans yeniden kullanımı / OBSS (BSS renklendirme) - Aynı kanalda birden fazla erişim noktası çalışıyorsa, aynı anda kablosuz ortam üzerinde beklemeden iletişim kurmalarını sağlayan benzersiz bir "renkli" tanımlayıcıyla veri iletebilirler. Renkler, birbirlerinin verileri arasında ayrım yapmalarını sağlar.
Beamforming - Wi-Fi 5'te var, ancak standart dört anteni destekliyor olsa da, Wi-Fi 6 bunu sekize çıkarıyor. Işın biçimlendirme, sinyalleri her seferinde bir kerede değil, belirli istemcilere yönlendirip menzili genişletir. Bu, hızlı hareket eden cihazlarla iyi çalışmayan MU-MIMO'ya yardımcı olur. Beamforming isteğe bağlı olarak Wi-Fi 4 cihazlarında mevcuttu, ancak Wi-Fi 5 Wave 2'deki MU-MIMO uygulaması ile gerekli hale geldi.
TWT (Hedef Uyanma Saati) - Çekişmeli erişim yerine uyanma süresi planlaması. Bir yönlendirici müşteriye ne zaman uyuyacağını söyleyebilir; bu da bir cihazın bir kanalda ne zaman dinleyeceğini bileceğinden pil ömründe önemli bir fark yaratması beklenir.
Uplink kaynak zamanlayıcısı - Benzer şekilde, günümüzün kablosuz ağlarında olduğu gibi veri yüklemek için rekabet eden kullanıcılar yerine, Wi-Fi 6 çatışmaları en aza indirgemek için daha fazla kaynak yönetimi ile sonuçlanacak şekilde üst üste zamanlamalar yapar.
Tetikleme Tabanlı Rasgele Erişim - Kaynak tahsisini iyileştiren ve verimliliği artıran diğer özellikler arasında bir yukarı bağlantı penceresinin uzunluğunu belirleyerek veri çarpışmalarını / çakışmalarını da azaltır.
Two NAVs (Ağ Tahsisi Vektörü) - Bir kablosuz istasyon iletilirken, tamamlanması gereken süreyi bildirir; böylece diğer istasyonlar, kablosuz ortama erişirken çakışmaları önlemek için NAV'lerini ayarlayabilir. Wi-Fi 6 iki NAV sunar: Biri istasyonun ait olduğu ağ için, diğeri ise komşu ağlar için. Bu aynı zamanda taşıyıcıyı algılama ihtiyacını en aza indirerek enerji tüketimini de azaltmalıdır.
Gelişmiş dış mekan kullanımı - Bu özelliklerin birçoğu, yeni paket formatı, daha uzun koruma aralıkları ve iyileştirilmiş artıklık ve hata kurtarma için modlar dahil olmak üzere daha iyi dış mekan performansına neden olacaktır.
Genişleyen Wi-Fi 6'ya 6 GHz dahil etmek
Qualcomm gibi endüstri liderleri gelecekteki ağlarda yeterli hizmet kalitesinin 2,4 GHz veya 5 GHz’in sağlayabileceğinden daha fazla spektrum gerektireceğini belirledi. 2.4GHz bant birçok cihazda uzub süredir yaygın olarak kullanılırken, 5GHz daha geniş bant genişliği kanalları (80MHz veya 160MHz gibi) için yeterli spektruma sahip değildir ve 5GHz bölümleri kullanımını sınırlayan kısıtlamalara tabidir.
Qualcomm, düzenleyicilerin lisanssız teknolojiler için 5GHz bandında bir yerde yaklaşık 1280MHz lisanssız spektrum tahsis etmeyi beklemeleri gerektiğini ileri sürmüştür.
Temmuz 2017'de, 3.7 GHz ve 24GHz arasındaki orta bant spektrumunun genişlemesi ile ilgili olarak FCC'NİN halka açık yorumlar çağrısına yanıt olarak, Qualcomm da dahil olmak üzere 30'dan fazla teknoloji şirketi, 5925-7125 MHz bandının ("6ghz band") yeni nesil kablosuz genişbant hizmetleri için talebi karşılamak için "gerekli" olduğunu ısrarco olan bir öneri sundu."
Wi-Fi için bu yaklaşmakta olan talebi yerine getirmek için şirketler, 6GHz'in lisanssız teknolojilere açılmasını ve farklı teknik kurallar ve girişim korumalarıyla dört alt gruba ayrılmasını önerdi.
Wi-Fi 6'nın şu anda geliştirildiği ve ABD'nin diğer ülkeler arasında 6GHz bandını açtığı göz önüne alındığında, IEEE 802.11ax Task Group, yeni nesil Wi-Fi 6'da bu spektrum için destek vermeye karar vermiştir.
6GHz bandını lisanssız alan olarak tahsis etmek şirketlere çekici geliyor çünkü bu frekansı, dördüncü sanayi devrimi olarak ortaya çıkan inovasyon ve yatırımı ilerletmesi beklenen FCC'ye erişim için dosyalamadan kullanabiliyorlar.
Wi-Fi 6 veya 802.11ax, farklı cihaz türleri tarafından yapılacak çeşitli ağ taleplerini karşılamak için geliştirilen pek çok kablosuz standarttan sadece bir tanesidir.
Standart olarak, 60GHz mmWave frekansı üzerinden saniyede onlarca gigabit verebilen 802.11aj/ay'dan, IoT sensörleri için daha düşük bant genişliği / daha iyi aralık sunan 802.11ah gibi alt 1GHz spesifikasyonlarına kadar hepsi 5G'yi içeren lisanslı ve lisanssız spektrumun bir parçası olacak.
Sonuç: Wi-Fi 6 Genel Durum Görünümü
Bir sonraki WLAN standardı olarak hem 802.11n hem de 802.11ac'ı değiştirmek isteyenler, 802.11ax veya Wi-Fi 6, yoğun nüfus merkezleri için ağ verimliliği ve kapasitesinde kayda değer artışlar sağlayacak şekilde ciddi artışlar sağlayacak şekilde geliştiriliyor; bir kerede daha fazla cihazda daha iyi verim alındı.
Veya Qualcomm’un söylediği gibi, “sorun, Wi-Fi'nin ne kadar hızlı olacağı değil, Wi-Fi şebekesinin birçok farklı bağlı cihaz ve hizmet için artan talebi karşılayabilmek için yeterli kapasiteye sahip olması”.
Wi-Fi 6, stadyum veya apartman gibi kalabalık yerlerdeki ağların performansı üzerinde hemen bir etkiye sahip olacağından, standardın önceki Wi-Fi yinelemelerinden daha hızlı bir şekilde benimsenmesi bekleniyor. 100Mb/s ila 1Gb/s genişbant bağlantıları daha uygun hale gelir ve IoT'nin piyasaya sürülmesi 'her şeyin' çevrimiçi olmasına yol açar.
Wi-Fi 6'yı daha geniş bir şekilde düşünürsek, çoklu kullanıcı desteğindeki artış ve özellikle eşzamanlı yukarı akış bağlantılarındaki artış, IoT cihazlarından toplanacak ve makine öğrenimi, yapay zeka ile bir bütün olarak teknolojinin ve ekonominin geleceğini belirleyecek.
Bu makalenin giriş bölümünde de belirtildiği gibi, standardın Aralık 2019'da kesin olarak onaylanmasıyla birlikte yönlendiriciler 802.11ax spesifikasyonlarına dayanarak hazırlanmıştır. Yine de, ilk etapta resmi cihazlar Wi-Fi'nin tüm özelliklerini desteklemeyebilir. Wi-fi 6, daha yüksek dereceli MU-MIMO ve 6GHz spektrumu gibi özellikler için daha fazla destek sağlayan ikinci bir donanım dalgasıyla genişletilebilir.