▷802.11Axと802.11ac、機能とパフォーマンス

802.11axワイヤレス通信プロトコルは現実のものであり、Asusは、このソリューションを家庭用に実装するチームを最初に提供してくれました。 Asus RT-AX88Uは他の多くの最初のものになりますが、今のところ、このルーターは、短時間で有線接続を克服することを目的とした新しいプロトコルの優位性を保持するルーターです。

この記事では、古いプロトコルであるIEEE 802.11acと802.11axを比較して、両者の根本的な違いを確認し、変更が実際に大幅であるか、それともファサードであるかを確認します。

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802.11acと802.11ax

状況を把握するために、以前の802.11ac標準について少し知識を深めます。 この規格は、主に5 GHz周波数帯でワイヤレス接続を実装したことから、WiFi 5としても知られる以前の802.11nプロトコルの進化版です。 これは2011年から2013年の間に開発され、この新しい周波数帯を使用してMIMOキャパシティーではるかに大きなデータ転送を提供することにより、以前のプロトコルよりも大幅に改善されました。

その一部として、 新しい標準802.11axまたはWi-Fi 6とも呼ばれるものは、特に公共の環境や、多数のデバイスを接続してWi-Fiネットワークを構築するスペースでのワイヤレス接続のパフォーマンスを向上させることを目的としていますFiは以前のプロトコルですぐに飽和します。 それがもたらす新機能の1つは、 MU-MIMOからOFDMAテクノロジーへの進化であり 、大規模なワークロードでのパフォーマンスを向上させます。

新しいWi-Fiプロトコルが必要な理由

無線ネットワークを使用するデバイスの数は近年劇的に増加しています。 現在の携帯電話は、2011年に戻ったモデルのパフォーマンスにはほど遠いです。このため、802.11acプロトコルは可能性と利点の点で不十分です。

これは特に 、空港、大学、駅、ホテルなどの一般参加者の場所でマークされます。 無料のWi-Fiアクセスポイントがある場所は、このサービスを利用しようとする多数のユーザーですぐに飽和状態になり、このプロトコルの下でデバイスによって実装されるMU-MIMOテクノロジーでは不十分です。 このテクノロジーが基本的に行うことは、無線信号を最適化して、アクセスポイントに接続されているクライアントへの同時送信を可能にすることです。 ただし、MU-MIMOはすでに小さくなりすぎています。

これが、802.11axプロトコルが見つかった制限を克服するために特別に設計されている理由です。 新しいOFDMAテクノロジ を使用すると 、複数のアンテナからデータを配信または受信することに加えて、複数のユーザーが同時に データを送受信できるようになります。 RUまたはリソースの単位によって信号をグループ化するプロセスにより、大規模なデータロードの帯域幅をより適切に管理できるようになります。 これにより、クライアントが送信する前に信号を聞く必要がある古いCSMA / CAイーサネットテクノロジーの制限が取り除かれます。

この新しいバージョンのIEEEのもう1つの目的は、アンテナとネットワークのエネルギー消費に関して効率を向上させることです。これは、携帯端末にとって重要であり、常に考慮に入れられるべきです。

802.11axと802.11acの速度

間違いなく、この新しいプロトコルが存在する主な理由の1つは、ワイヤレス接続でのデータ転送の速度を上げることです。 5 GHz帯域だけでなく、2.4 GHz帯域でも動作します。

802.11acプロトコルは、いわば、並外れたAsus ROG Rapture GT-AC5300ルーターを備えた天井でした。 この野獣は、8つのWiFiアンテナのおかげでAC 5300の速度に到達できます。これは、 2.4 GHz帯域の4×4モードで最大1000 Mbps 、 5 GHz帯域の4×4モードで最大2167 Mbpsの速度です。 。 アンテナが8つあることで、デュアル4×4モードで5200Mbpsに効率的に到達できました。 数か月前までWi-Fiで私たちに残忍に思えた数字。 さらに、このルーターは、このプロトコルで1024-QAMを使用する数少ないルーターの1つです。

しかし今、私たちの友人であるAsus RT-AX88Uは 、802.11axの下で、2.4 GHz帯域で4×4の接続を提供するために4つのWi-Fiアンテナをマウントして、 最大1148 Mbpsの速度に到達するルーターと、 5 GHz帯域の4×4は、4804 Mbps以上の記録です 。 間違いなく、特により高い周波数帯域での大幅な改善により、転送速度が大幅に向上します。

しかし、これだけではありません。このプロトコルを搭載するデバイスで最も興味深いのは、最大8×8の接続 、つまり8つのアンテナを並列に接続して、驚くべき速度を提供できることです。 この可能性を実装するモデルはまだありませんが、 Asus ROG Rapture GT-AX11000ゲーミングルーターは、5 GHz帯域で2つの4×4接続の容量があり、いわばRTの容量が2倍になります。 -AX88U。 最大11000 Mbpsの能力があり、間違いなく10 Gbpsの有線接続を超えます。 現在、記録されている理論上の最大値は約14 Gbpsです。

これらの新しいルーターを絞るAXクライアントがまだ市場にないことは既にわかっています。これは大きな欠点です。 AX88Uで実行したテストでは、2台のAXルーター間のトランクリンクの速度を測定するために、最大6台の機器3〜3を接続します。 結果はACプロトコルをはるかに超えていますが、可能な最大値に到達することはできませんでした。

私たちが直接目にすることができるのは、6台のコンピューターが接続され、それぞれが700 Mbpsを超える速度で動作するOFDMAの容量です。これは、802.11acで間違いなく最高の1つです。 2.5 Gbpsに近い速度に到達できたことがわかります。これは、4x4 axクライアントが存在する場合に発生します。

周波数帯域の使用

前のポイントから直接、両方のプロトコルの最も重要な違いのもう1つを引き出すことができます。それは、それらが機能する周波数帯域です。

802.11acは5 GHz帯域でのみ動作可能で 、帯域幅を802.11 MHzで動作する40 MHzと比較して160 MHzに拡張します。 また、 8つのチャネルまたはMIMOフローを処理することもできます。

対照的に、802.11axプロトコルは 、この同じ5 GHz帯域で動作するだけでなく、2.4 GHz帯域でも動作します。これは、この用途の広い周波数帯域で情報の転送を最適化するための非常に重要な新機能です。 このようにして、より多くの利用可能なチャネルが作成されます。具体的には、5 GHz範囲（8×8）で最大8チャネル、2.4 GHz範囲（4×4）で最大4チャネルになります。 もちろん、これにより、MU-MIMOをデュプレックスモードで使用して送信する容量と帯域幅が改善されます。このモードでは、単一のアクセスポイントが複数の受信機に同時に送信できます。

802.11axのパフォーマンスと下位互換性

新しいプロトコルの動作特性については、ACバージョンに関して最も差別化される問題の1つです。 新しいプロトコルは、主に新しいQAM変調のおかげで、旧バージョンより最大40％高いパフォーマンスを提供できます。 QAMの目的は、同じチャネルによって独立して位相と振幅の両方で変調された2つの信号を転送することです。 この新しいプロトコルのキャリア信号間の間隔は 、より大きな周波数スペクトルを提供するために、わずか312.5 KHzのスペースに大幅に削減されました。

802.11acは256-QAMで正常に動作しますが、802.11ax は1024-QAM以上です。 この記録を増やすことで、デバイスが送信できる情報の密度を高めています。 このため、 AXを備えた単一のアンテナのデータ転送速度は、ACプロトコルを送信できるものより37％高くなります。 この記録により、Asus RT-AX88Uの単一のアンテナで1000 Mbpsを少し超える伝送が可能になると報告されていますが、何もありません。

次に、結果の一部と両方のプロトコルの違いを示す表が表示されます。

802.11axは両方の帯域で動作しますが、802.11acは動作しません。 使用される帯域幅は両方のプロトコルで同じであり、異なる規格間で最大の互換性を実現します。 その部分については、信号間の間隔は、OFDMAのおかげでより大きな帯域幅を実現するために、新しいプロトコルでは十分に短くなっています。 この点での待ち時間も大幅に改善されます。

OFDMAテクノロジーを使用して、ACプロトコルの4同時マルチMIMO送信を送信する機能は 、AXプロトコルが実行できる8に倍増されました 。 ビーム集束技術により、ルーターはクライアントをより正確にターゲットにして転送速度を最適化することができます。 ルータで動作するCPUは、 各MU-MIMOフローを4つの追加フローに分割して 、接続されたクライアントごとにこの帯域幅を最大4倍に増やします。これは、基本的にOFDMAテクノロジーの新しさです。

新しいものではありませんが、最も興味深い機能のもう1つは、 この新しいプロトコルと以前のプロトコルとの間に完全な下位互換性があることです 。 たとえば、802.11nプロトコルで動作するデバイスは、新しい802.11axで動作するデバイスに完全に接続できます。これにより、さまざまな機器が存在するネットワークを実装するために新しいハードウェアを取得する必要がなくなります。

もちろん、802.11acプロトコルは他のIEEEと下位互換性がありますが、以前に見たように、ACプロトコルは2.4 GHz周波数で動作せず、AXはAXはい、そうです。

802.11axを実装する機器とハードウェア

この新しい規格がワイヤレス伝送にもたらす新奇性についてはすでに詳しく話し合ったので、これがホームルーターの市場でどのように始まったかを確認する時が来ました。

Asusは、この プロトコルで コンピュータを販売した最初の企業 です 。 Asus RT-AX88Uは、他の64ビットBroadcom BCM4908コアプロセッサ に加えて、4×4 MU-MIMOおよびOFDMA 1024-QAM変調接続をサポートできるBroadcom BCM43684マイクロプロセッサを2つ搭載しています 。 チャネル帯域幅は160 MHz で、5 GHz帯域で4.8 Gbps、2.4 GHz帯域で1.1 Gbpsの速度に達することができます。

数日前に、Rapture GT-AC5300の後継モデルである、 Asus ROG Rapture GT-AX11000にアクセスできました。 このルーターは、3つのBroadcom BCM43684プロセッサを搭載して、ワイヤレスネットワークと別のBroadcom BCM4908を管理します。 ルーターは、5 GHz帯域の2つの4×4接続と、2.4 GHz帯域の4×4接続で11 Gbps以上に到達できます。

802.11axは今も存続しており、これの証拠は、Asusをフォローする傾向として、ブランドを生み出している新しいルーターにこれから見られる驚くべき利点です。

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以上で、802.11axと802.11acの比較研究は終了です。この記事が、両方のプロトコルをより適切な視点で見て、将来も維持されることを期待していただければ幸いです。 この新しい実装についてどう思いますか？ これについてコメント欄に書いてください。