Привет.
As jy Einstein se teorie van eenvoud glo, die hoofaanwyser om 'n onderwerp te verstaan is die vermoë om dit so eenvoudig as moontlik te verduidelik, dan sal ek in hierdie pos probeer om die effek van net een detail van die nuwe so eenvoudig en deeglik moontlik te verduidelik. standaard, wat om een of ander rede selfs die Wi-Fi Alliance as onwaardig beskou om in infographic oor die nuwe kenmerke van Wi-Fi 6 te noem, hoewel dit, soos ons binnekort saam sal sien, baie belangrik en opmerklik is. Hier is nie alles diep genoeg nie en beslis nie omvattend nie (want so 'n olifant is selfs in dele moeilik om te eet), maar ek hoop dat ons almal vir onsself iets nuuts en interessants uit my verbale oefeninge sal leer.
Daardie selfde 802.11ax, waarvoor ons ten minste die tweede jaar elke dag wag, bring baie nuwe en wonderlike dinge mee. Enigiemand wat iets van hom wil vertel, het altyd 'n keuse: óf maak 'n oorsig wedloop oor die koppe, noem 'n emmer van afkortings en afkortings, probeer om nie vas te loop in die komplekse meganismes onder die enjinkap van elkeen van hulle nie, óf wikkel toe. 'n uur lange berig oor een ding, wat die skrywer die meeste behaag. Ek sal waag om selfs verder te gaan: die meeste van my nota sal gewy word aan iets wat nie eens nuut is nie!
So, nou al vir meer as twintig jaar, is van die draadlose datanetwerke volgens 'n klomp standaarde van die 802.11-familie gebou, en, soos enige selfrespekende spreker, sal ek die tydlyn van die hele ketting effens moet herstel. van gebeure wat die wêreld miljarde interoperabele toestelle gegee het - maar as 'n skrywer wat die leser respekteer, waag ek steeds om dit nie te doen nie. Ons moet mekaar egter aan iets herinner.
Alle herhalings van Wi-Fi het betroubaarheid geprioritiseer eerder as om deurset te maksimeer. Dit volg uit die mediumtoegangsmeganisme (CSMA/CA), wat nie die mees optimale is uit die oogpunt om die laaste kilobits per sekonde uit die transmissiemedium te druk nie (jy kan meer lees oor die onvolmaakthede van die wêreld in die algemeen en Wi -Fi in die besonder in die artikel deur my voormalige kollega ), maar ongelooflik duursaam in byna enige toestande. Trouens, jy kan byna al die grondbeginsels van Wi-Fi-netwerkontwerp breek - en so 'n netwerk sal steeds data uitruil! Die hele meganisme waardeur Wi-Fi-netwerkkliënte in staat is om hul gedeeltes van data te versend en/of te ontvang, is daarop gemik om te verseker wat in Engels 'n woord genoem word met 'n moeilik-om-te-vertaalbare flair van tegnokrasie, robuustheid. Die hele laag modulasie neem toe, samevoeging van rame met data (nie presies so nie, maar so is dit!) wat bo-op gesmeer is, werk steeds na die twee hoofbeginsels van 802.11, wat hierdie onoortreflike betroubaarheid bied:
- “Terwyl een praat, swyg die res”;
- “Alles behalwe die data word stadig en duidelik gesê.”
Die tweede punt veroorsaak baie meer skade aan netwerkbandwydte as wat dit met die eerste oogopslag mag lyk. Hier is 'n oulike prentjie wat een stuk data illustreer wat op 'n Wi-Fi-netwerk gestuur is:
Kom ons vind uit wat dit beteken vir gewone mense wat nie weet hoeveel bladsye daar in die 802.11-2016-standaard is nie. Die data-oordragspoed wat die stelsel in die eienskappe van die draadlose netwerk skryf en wat bemarkers van enige vervaardiger op toegangspuntbokse teken (wel, jy het dit waarskynlik gesien - 1,7 Gb/s! 2,4 Gb/s! 9000 Gb/s!) , nie net is dit die piek en maksimum by 100% van die tyd wat deur transmissie in beslag geneem word nie, maar dit is ook die spoed waarteen slegs die blou deel in hierdie pragtige grafiek gestuur sal word. Al die ander sal gestuur word teen 'n spoed wat in Engels bestuurskoers genoem word (en ook in Russies, want die vertaling van sulke uitdrukkings dreig verdere misverstand tussen ingenieurs), en wat nie net 'n paar keer laer is nie, maar met 'n faktor van HONDERDE een keer. Byvoorbeeld, sonder enige bykomende instellings, stuur 'n 802.11ac-netwerk, wat met kliënte teen 'n kanaalspoed van 1300 Mb/s kan werk, alle diensinligting (alles wat nie blou is in ons toenemend verskriklike grafiek nie) teen 'n bestuurskoers van 6. Mb/s. Meer as tweehonderd keer stadiger!
Die logiese vraag is - wat, verskoon my, watter maand kan so 'n sabotasie-idee selfs deel word van die standaard waarvolgens miljarde toestelle regoor die wêreld werk? Die logiese antwoord is verenigbaarheid, verenigbaarheid, verenigbaarheid! Die netwerk op die nuutste toegangspunt behoort die vermoë te bied om vir tien- en selfs vyftien jaar oue toestelle te werk, en dit is in al hierdie "nie-blou" stukke wat inligting vlieg wat stadige bejaarde toestelle sal hoor, reg verstaan en sal nie probeer om te stuur tydens ultra-hoëspoed stukke data hul. Robuustheid vereis opoffering!
Nou is ek gereed om almal wat belangstel 'n onontbeerlike hulpmiddel te gee om verskrik te word deur die potensiële oorgedrade megabits wat doelloos verlore gaan in moderne Wi-Fi - dit het reeds verpligtend geword vir studie in die betrokke ingenieurskringe Die WiFi AirTime Sakrekenaar deur die Noorse 802.11-entoesias Gjermund Raaen. Dit is beskikbaar by — die resultaat van sy werk lyk so:
Lyn 1 is die tyd wat spandeer word om 'n 1512 grepe-datapakket deur 'n 802.11n-toestel in 'n 20 MHz-kanaalwydte te versend.
Lyn 2 is die tyd wat spandeer word om dieselfde pakkie deur 'n toestel met dieselfde antenna-formule te stuur, maar wat reeds volgens die 802.11ac-standaard in 'n 80 MHz-kanaal werk.
Hoe kan dit wees - vier keer meer lugtyd is "bederf", die maksimum modulasie het meer kompleks geword van 64QAM na 256QAM, die kanaalspoed is hoër SES keer (433 Mb/s in plaas van 72 Mb/s), maar hoogstens 25% van die lugtyd is gewen?
Verenigbaarheid en twee beginsels van 802.11, onthou jy?
Wel, hoe kan ons sulke onregverdigheid en verkwisting regstel – ons vra onsself af, soos elke IEEE-werkgroep wat begin het om 'n standaard te skep, homself waarskynlik afgevra het? Verskeie logiese paaie kom by my op:
- Versnel data-oordrag in die "groen" stukkie van die grafiek. Dit word gedoen wanneer elke standaard vrygestel word, want groot getalle lyk mooi op die bokse. In die praktyk, soos ons pas opgemerk het, gee dit 'n eindige toename - selfs al versnel ons die kanaalspoed tot honderdduisend miljoen gigabits per nanosekonde, sal alle ander dele van die grafiek nie weggaan nie. Dit is hoekom ek aanbeveel dat in alle stories oor al die nuwe 802.11-standaarde, die paragrawe oorslaan wat megabits per sekonde noem.
- Bespoedig alle ander dele van die grafiek. Inderdaad, as ons ten minste die spoed verdubbel waarteen alles "nie-groen" oorgedra word (wel, of "nie-blou", as jy nog na die vorige prentjie kyk), dan sal ons 'n bietjie minder as 'n 50 kry % toename in werklike deurset - egter deur versoenbaarheid met toestelle en 'n aantal ander nuanses te verloor waaroor jy sal leer wanneer jy gaan voorberei vir die eksamen vir die trotse titel van CWNA :) Bederf: jy sal nie altyd in staat wees om doen dit, nadat jy hard gedink het en verstaan het waartoe dit sal lei. Trouens, dit is 'n oortreding van een van die twee beginsels van 802.11, so jy moet baie versigtig wees daarmee!
- Sit verskeie rame so saam met die groen dele saam. Hoe langer die groen deel, hoe meer effektief is die toename in kanaalspoed. Ja, dit is 'n heeltemal werkende strategie, wat terug in 802.11n verskyn het en is een van verskeie hoekstene van sy revolusionêre aard. Die enigste probleem is dat, eerstens, 'n aantal toepassings nie omgegee het vir sulke samevoeging nie (byvoorbeeld daardie selfde bloeddorstige Stem oor Wi-Fi), tweedens, 'n aantal toestelle het ook niks daaraan gegee nie. (Ek het op een of ander manier besluit om dit te vang. Daar sou verskeie sulke saamgevoegde rame op die regte netwerk van die maatskappy vir wie ek werk gewees het, maar vir >500 XNUMX "opgetelde" rame was daar presies nul saamgestelde rame. Heel waarskynlik is die probleem in my data-insamelingsmetodologie, maar ek is gereed om dit met enige iemand op enige plek te bespreek. iewers in 'n persoonlike gesprek!).
- Oortree die eerste van die twee beginsels van 802.11 deur te begin praat wanneer iemand anders praat. En dit is waar 802.11ax eintlik tot die redding kom.
Dit is wonderlik dat ek uiteindelik by Wi-Fi 6 self uitgekom het in my storie oor Wi-Fi 6! As jy nog steeds hierdie lees, moet jy óf om een of ander rede óf jy stel regtig belang. Dus, al erf 802.11ax 'n groot deel van die vorige ontwikkelings van die hele 802.11-familie (en nie net, terloops nie - 'n paar oulike goed het in 802.16, oftewel WiMAX, verskyn), is iets daarin steeds vars en oorspronklik. Gewoonlik word hierdie woorde vergesel van 'n prentjie soos hierdie, beskikbaar op die Wi-Fi Alliance-webwerf:
Soos ek van die begin af 'n bespreking gemaak het, sal ons binne die perke van een leesbare artikel slegs een van hierdie sleutelpunte kan oorweeg, of liewer nie een van die wat in die prentjie gewys word nie (wat 'n verrassing!). Ek is seker jy het al 'n miljoen vinnige beskrywings van elk van hierdie agt sleutelelemente gelees, maar ek gaan voort met my vervelige lang storie oor wat volg uit OFDMA - meervoudige media toegangsbeheer (MU-toegangsbeheer), wat, soos ons sien, ek het glad nie die infographic gekry nie. Maar dit is heeltemal tevergeefs!
Veelvuldige toegang is iets waarsonder die verdeling van 'n kanaal in subdraers glad nie sin maak nie. Hoekom probeer om na verskillende stukke spektrum te kyk as daar geen meganisme is wat kliënte van die nuwe Wi-Fi 6-netwerk kan dwing om een van die tot dusver onwrikbare reëls te breek en terselfdertyd te begin praat nie? En natuurlik moes so 'n meganisme eenvoudig verskyn - en die impak van die "lang" probleem verminder in vergelyking met eie inligtingsdata. Hoe? Ja, dit is baie eenvoudig: laat die “stadige” diensdeel op dieselfde manier as voorheen gestuur word, maar ons sal die “vinnige” deel, waarin die data direk, gelyktydig vanaf verskeie (of na verskeie) toestelle gestuur word op bevel! Dit lyk so iets:
Dit lyk ingewikkeld, maar in wese is dit redelik maklik om te verduidelik: die toegangspunt, met behulp van 'n spesiale raam wat verstaanbaar is vir alle (nie eers Wi-Fi 6!) toestelle, rapporteer dat dit gereed is om data gelyktydig na STA1 en STA2. Aangesien die "kop" van hierdie raam heeltemal verstaanbaar is, selfs vir baie, baie ou kliënte, maak hulle die korrekte gevolgtrekking dat die luggolwe vir 'n sekere tyd besig sal wees om inligting na ander kliënte van die netwerk oor te dra, en begin om die tyd af te tel. tot die einde van hierdie tydperk (in werklikheid, soos altyd in Wi-Fi). Maar toestelle STA1 en STA2 verstaan dat data nou op 'n nuwe manier aan hulle oorgedra sal word, gelyktydig, elk op hul eie stuk van die kanaal, en hulle reageer terselfdertyd op die toegangspunt, en bevestig dan ook sinchronies die ontvangs van die raam (elk met sy eie porsie data!), en die omgewing word weer bevry. "Bottom-up" dit werk op baie dieselfde manier:
Die belangrikste en opvallendste verskil is dat die toegangspunt in hierdie situasie vir stasies wat terselfdertyd kan praat, vertel wanneer om te begin uitsaai, met behulp van 'n spesiale raam genaamd Trigger. Dit is in werklikheid 'n nuwe "sneller" van die hele meganisme van meervoudige gelyktydige toegang tot die medium, wat na my beskeie mening een van die belangrikste innovasies "onder die kap" van die nuwe standaard is. Dit is daarin dat kliënte 'n "skedule" ontvang oor hoe om een frekwensiekanaal onder mekaar te verdeel; dit is hier waar kliënte gelyktydig die toegangspunt inlig dat hulle hul gedeeltes van data ontvang het en dit kon ontleed. Daarin stel die toegangspunt almal wat terselfdertyd kan "praat" in kennis van die begin van data-oordrag - daarin begin die toegangspunt die vereiste data aan hom stuur. Die nuwe Trigger-raammeganisme stel jou in werklikheid in staat om die irrasionele gebruik van lugtyd te verminder – en so effektief as wat baie kliënte dit kan gebruik en dit reg waarneem!
Kom ons formuleer nou die hooftesisse wat uit hierdie hele lang storie volg en kwalifiseer vir TL;DR:
- Toegangspunte van die nuwe 802.11ax-standaard, wat selfs op net een van vele innovasies staatmaak, sal die totale deurset van die hele netwerk reeds vanaf die tweede versoenbare kliënt toestel! Sodra daar ten minste twee kliënte is wat gelyktydig kan praat, dan, alles anders gelyk (ek het geen rede om te aanvaar dat drywers vir kliëntradiomodules beter geskryf sal word as voorheen nie, wat beteken dat die samevoeging van "nuttige" dele van rame, en baie ander kliënt-afhanklike funksies sal steeds nie "gemiddeld in 'n dieretuin" werk nie) hulle sal REEDS die gemiddelde deurset verhoog. As jy dus aan ’n nuwe Wi-Fi-netwerk dink, maak dit sin om dadelik die nuutste en beste toegangspunte te oorweeg, want al is daar nou nog min kliënte vir hulle, sal die situasie nie lank so bly nie.
- Al die truuks en truuks wat vandag in die arsenaal van 'n goeie draadlose ingenieur is, sal vir 'n lang tyd relevant bly - hoewel die meganisme vir toegang tot die medium opgedateer is, wat die hoeksteenbeginsels oortree wat meer as 20 jaar geduur het, bly dit steeds verenigbaarheid op die voorgrond. Jy moet steeds "stadige" bestuurskoerse afsny (en jy moet nog verstaan hoekom en wanneer), jy moet steeds die fisiese laag reg beplan, want geen meganisme op die dataskakelvlak sal werk as daar probleme by die fisiese is nie. vlak. Die geleentheid het net opgeduik om te doen nog beter.
- Byna alle besluite in Wi-Fi 6 word deur die toegangspunt geneem. Soos ons kan sien, beheer dit kliënttoegang tot die omgewing deur toestelle saam te groepeer in "periodes" van gelyktydige werking. As u 'n bietjie verder na die kant beweeg, is die werk van TWT ook heeltemal op die skouers van die toegangspunt. Nou moet die AP nie net "die netwerk uitsaai" en verkeer in rye stoor nie, maar ook rekord hou van alle kliënte, beplan hoe om hulle meer winsgewend met mekaar te kombineer op grond van hul bandwydte en verkeersbehoeftes, hul batterye en nog baie, baie meer — Ek noem hierdie proses "orkestrasie." Die algoritmes waarmee die toegangspunt al hierdie besluite sal neem, word nie gereguleer nie, wat beteken dat die werklike kwaliteit en strukturele benadering van vervaardigers juis in die ontwikkeling van orkestrasie-algoritmes gemanifesteer sal word. Hoe meer akkuraat die punte die behoeftes van kliënte voorspel, hoe beter en meer eenvormig sal hulle dit in verskeie toegangsgroepe kan kombineer - daarom, hoe meer rasioneel sal die lugtydhulpbronne gebruik word en hoe hoër is die finale deurset van so 'n toegangspunt. sal wees. Die algoritme is die laaste grens!
- Die oorgang van Wi-Fi 5 na Wi-Fi 6 is so revolusionêr van aard en belangrikheid soos die oorgang van 802.11g na 802.11n. Toe het ons multi-threading en "payload" samevoeging gekry - nou kry ons gelyktydige toegang tot die medium en uiteindelik werkende MU-MIMO en Beamforming (eerste, soos ons weet, is dit amper dieselfde ding; tweedens, die bespreking " hoekom MU- MIMO is uitgevind in 802.11ac, maar kon nie laat werk word nie” is die onderwerp van 'n aparte lang artikel :) Beide 802.11n en Wi-Fi 6 werk in beide bande (2,4 GHz en 5 GHz), anders as hul "tussentydse" voorgangers - waarlik, "ses is die nuwe vier"!
'n Bietjie oor die oorsprong van hierdie artikel
Die artikel is geskryf vir 'n kompetisie wat deur Huawei gehou is (oorspronklik gepubliseer ). Met die skryf daarvan het ek grootliks staatgemaak op my eie verslag by die “Bezprovodov”-konferensie, wat in 2019 in St. Petersburg gehou is (jy kan die opname van die toespraak kyk , hou net in gedagte - die klank daar, eerlik gesproke, is nie wonderlik nie, ten spyte van die St. Petersburg-oorsprong van die video!).
Bron: will.com