IEEE 802.11ax là gì? Tại sao phải sử dụng công nghệ IEEE 802.11ax

IEEE 802.11ax là thế hệ Wi-Fi mới nhất (thế hệ wifi thứ 6) giúp thu hẹp khoảng cách hiệu năng với tốc độ 10 gigabit. Tiêu chuẩn Wi-Fi mới sẽ mang lại hiệu suất mạng không dây nhanh hơn, kết nối nhiều thiết bị hơn đồng thời chuyển Wi-Fi từ 'wifi tốt nhất' thành phương thiện thực tế để kết nối internet (thay thế cho các kết nối có dây).

IEEE 802.11ax  được xây dựng dựa trên những thành công của chuẩn wifi IEEE 802.11ac, với khả năng tăng gấp bốn lần so với người tiền nhiệm 802.11ac Wave 2, 802.11ax được triển khai trong môi trường thiết bị dày đặc sẽ hỗ trợ service-level agreements (SLA) cao hơn cho nhiều người dùng và thiết bị được kết nối đồng thời với cấu hình sử dụng đa dạng hơn.

802.11ax cung cấp một loạt các cải tiến kỹ thuật để tối ưu hóa hiệu suất quang phổ, tăng thông lượng và giảm tiêu thụ điện năng. Bao gồm:

Công nghệ OFDMA và MU-MIMO

Orthogonal frequency-division multiple access (OFDMA) và multi-user multiple-in multiple-out (MU-MIMO) là các kỹ thuật làm tăng độ tin cậy và hiệu quả của sóng Wi-Fi. Ngược lại với các thế hệ Wi-Fi trước đó, OFDMA cho phép Wi-Fi trở nên xác định, vì các thiết bị luôn nhận được sự chú ý nhiều hơn với sự tranh chấp tối thiểu. Điều này giúp ổn định hiệu suất Wi-Fi, đặc biệt là trong môi trường mật độ cao hơn.

Mỗi kênh Wi-Fi được chia thành các kênh phụ nhỏ hơn được gọi là Đơn vị tài nguyên. Access Point quyết định cách phân bổ các kênh phụ, vì mỗi RU riêng lẻ (hoặc kênh phụ) có thể được gửi tới các máy khách khác nhau cùng lúc. Kỹ thuật này cải thiện thông lượng trung bình (cho mỗi người dùng) bằng cách tạo kênh phụ hẹp hơn. Hơn nữa, OFDMA tăng hiệu quả quang phổ và giảm độ trễ, đồng thời hỗ trợ người dùng không đồng nhất (ví dụ các dịch vụ IM, email hoặc duyệt web thì chiếm ít băng thông hơn so với tải xuống lớn).

Điều quan trọng cần lưu ý là OFDMA và MU-MIMO cung cấp các kỹ thuật bổ sung để đồng thời phục vụ nhiều người dùng. Cụ thể hơn, OFDMA được sử dụng tốt nhất khi nhiều kết nối truyền lượng dữ liệu giới hạn. OFDMA có hiệu quả ở tất cả các phạm vi - gần, trung bình và xa - cung cấp độ trễ thấp hơn và có thể được sử dụng để giảm thiểu các vấn đề nhiễu OBSS. Trong khi đó, MU-MIMO phục vụ tốt nhất nhiều người dùng với lưu lượng đệm đầy đủ và hiệu quả nhất ở gần tầm trung.

Công nghệ OFDMA của IEEE 802.11ax cho phép ngay cả các điểm truy cập 802.11ax đầu tiên hỗ trợ tám luồng (8x8 spatial streams) và cung cấp băgn thông tới 4800 Mbps ở lớp vật lý, tùy thuộc vào việc triển khai nhà cung cấp. Tất cả khách hàng sẽ đạt được hiệu quả cao hơn thông qua lớp MAC, để có trải nghiệm người dùng tổng thể tốt hơn. Không giống như 802.11ac, 802.11ax là một công nghệ 2,4 GHz và 5 GHz băng tần kép, vì vậy các máy khách chỉ có 2,4 GHz có thể tận dụng lợi thế của nó ngay lập tức.

Uplink MU-MIMO

Với các mạng pre-802.11ax (đặc biệt là trong hướng uplink), nơi phân bổ tài nguyên là dựa trên tranh chấp. Với các client riêng lẻ các AP đưa ra quyết định thích hợp cho phương tiện và truyền dữ liệu. Khi Client tăng lên, các tranh chấp trong mạng cũng tăng lên. Để giải quyết việc này 802.11ax, sử dụng công nghệ OFDMA và MU-MIMO hỗ trợ đồng thời các đường downlink (từ AP đến client) và uplink (từ client đến AP) gúp giải quyết các tranh chấp trong mạng

Khoảng cách giữa các Sub-carrier và các cải tiến MAC / PHY

Với 802.11ax, khoảng cách giữa các sub-carrier được giảm xuống, do đó cho phép tăng gấp 4 lần số lượng data-tones và tăng đáng kể tốc độ PHY tối đa. Hơn nữa, các data-tones bổ sung giúp hỗ trợ nhiều người dùng kết hợp với OFDMA. 802.11ax cũng tối ưu hóa hiệu suất quang phổ với nhiều tones/ channel, giảm chi phí, tăng cường hoạt động ngoài trời và tạo điều kiện cho một bước nhảy lượng tử ở mức PHY có thể đạt được cao nhất. Ngoài ra, các AP 802.11ax duy trì hai vectơ phân bổ mạng riêng biệt (NAV) để ngăn chặn các tranh chấp trong mạng không dây. Cuối cùng, 802.11ax sử dụng chuẩn không dây 1024-QAM (cao hơn so với 256-QAM cho 11ac), cho phép tăng 25% tốc độ dữ liệu vật lý kết hợp với các kỹ thuật 802.11ax khác có khả năng tăng băng thông lên đến 4 lần.

Target Wake Time

Được giới thiệu lần đầu tiên trong chuẩn IEEE 802.11ah,  Target Wake Time (TWT) cho phép các thiết bị đàm phán khi nào và tần suất chúng sẽ sử dụng lại wifi để gửi hoặc nhận dữ liệu.

TWT tăng thời gian sleep của thiết bị, giúp cải thiện đáng kể tuổi thọ pin. Trong 802.11ax, cơ chế TWT 802.11ah đã được sửa đổi để hỗ trợ kích hoạt dựa trên các truyền tải, có nghĩa là nó hỗ trợ các client không phải AP không thương lượng bất kỳ thỏa thuận ngầm nào với AP.