Hoi
As jo de teory fan ienfâld fan Einstein leauwe, is de wichtichste yndikator fan it begripen fan in ûnderwerp de mooglikheid om it sa ienfâldich mooglik te ferklearjen, dan sil ik yn dizze post besykje sa ienfâldich en yngeand mooglik it effekt fan mar ien detail fan 'e nije út te lizzen. standert, dy't om ien of oare reden sels de Wi-Fi Alliance achtet net wurdich te neamen yn infographic oer de nije funksjes fan Wi-Fi 6, hoewol it, sa't wy gau tegearre sille sjen, tige wichtich en opmerklik is. Net alles is hjir djip genôch en seker net wiidweidich (want sa'n oaljefant is sels yn parten dreech te iten), mar ik hoopje dat wy allegearre wat nijs en nijsgjirrichs foar ússels leare fan myn ferbale oefeningen.
Dyselde 802.11ax, dêr't wy op syn minst it twadde jier alle dagen op wachte hawwe, bringt in protte nije en geweldige dingen mei. Elkenien dy't wat oer him fertelle wol, hat altyd in kar: of meitsje in oersjoch race oer de hollen, neam in bak mei ôfkoartings en ôfkoartings, besykje net te ferfallen yn de komplekse meganismen ûnder de motorkap fan elk fan harren, of wikkel up in oere-lange reportaazje oer ien ding, meast noflik foar de skriuwer. Ik riskearje noch fierder te gean: it grutste part fan myn notysje sil wijd wêze oan iets dat net iens nij is!
Dat, foar mear as tweintich jier no, binne guon fan 'e draadloze gegevensnetwurken boud neffens in boskje noarmen fan' e 802.11-famylje, en, lykas elke sels respektearjende sprekker, soe ik de tiidline fan 'e heule keten in bytsje moatte restaurearje fan eveneminten dy't de wrâld miljarden ynteroperabele apparaten joegen - mar , as auteur dy't de lêzer respektearret, riskearje ik dit noch net te dwaan. Wy moatte inoar lykwols wat tinke.
Alle iteraasjes fan Wi-Fi hawwe prioriteit foar betrouberens ynstee fan maksimalisearjen trochput. Dit folget út it medium tagong meganisme (CSMA / CA), dat is net de meast optimale út it eachpunt fan squeeze de lêste kilobits per sekonde út it oerdracht medium (jo kinne mear lêze oer de ûnfolsleinens fan 'e wrâld yn it algemien en Wi -Fi benammen yn it artikel fan myn eardere kollega ), mar ongelooflijk duorsum yn hast alle betingsten. Yn feite kinne jo hast alle fûneminten fan Wi-Fi-netwurkûntwerp brekke - en sa'n netwurk sil noch gegevens útwikselje! It hiele meganisme wêrmei't Wi-Fi-netwurkkliïnten yn steat binne om har dielen fan gegevens te ferstjoeren en/of te ûntfangen, is rjochte op it garandearjen fan wat yn it Ingelsk in wurd neamd wurdt mei in dreech te oersetten flair fan technocracy, robústiteit. De hiele laach fan modulaasje nimt ta, aggregaasje fan frames mei gegevens (net krekt sa, mar dat soe it wêze!) Boppesmarde bliuwt te wurkjen nei de twa haadprinsipes fan 802.11, dy't dizze ûnferbidlike betrouberens leverje:
- "Wylst ien praat, binne de oaren stil";
- "Alles útsein de gegevens wurdt stadich en dúdlik sein."
It twadde punt feroarsaket folle mear skea oan netwurkbânbreedte dan it op it earste each liket. Hjir is in koele ôfbylding dy't ien stik gegevens yllustrearret ferstjoerd op in Wi-Fi-netwurk:
Litte wy útfine wat it betsjut foar gewoane minsken dy't net witte hoefolle siden der binne yn 'e 802.11-2016 standert. De gegevensferfiersnelheid dy't it systeem skriuwt yn 'e eigenskippen fan it draadloze netwurk en hokker marketeers fan elke fabrikant tekenje op tagongspuntdoazen (goed, jo hawwe it wierskynlik sjoen - 1,7 Gb/s! 2,4 Gb/s! 9000 Gb/s!) , net allinich is it de peak en maksimum op 100% fan 'e tiid beset troch oerdracht, mar it is ek de snelheid wêrop allinich it blauwe diel yn dizze prachtige grafyk wurdt ferstjoerd. Al it oare sil ferstjoerd wurde mei in snelheid dy't yn it Ingelsk managementrate neamd wurdt (en ek yn it Russysk, om't it oersetten fan sokke útdrukkingen fierder misferstân tusken yngenieurs driget), en dy't net allinich ferskate kearen leger is, mar troch in faktor fan Hûnderten ienris. Bygelyks, sûnder ekstra ynstellings, stjoert in 802.11ac-netwurk, dat kin wurkje mei kliïnten op in kanaalsnelheid fan 1300 Mb/s, alle tsjinstynformaasje (alles dat net blau is yn ús hieltyd skriklike grafyk) mei in managementrate fan 6 Mb/s. Mear as twahûndert kear stadiger!
De logyske fraach is - wat, ekskús my, hokker moanne koe sa'n sabotaazjeidee sels diel wurde fan 'e standert wêrmei't miljarden apparaten om' e wrâld wurkje? It logyske antwurd is kompatibiliteit, kompatibiliteit, kompatibiliteit! It netwurk op it nijste tagongspunt moat de mooglikheid biede om te wurkjen foar apparaten fan tsien en sels fyftjin jier, en it is yn al dizze "net-blauwe" stikken dy't ynformaasje fljocht dat trage âldere apparaten sille hearre, goed begripe en sil net besykje te zenden tidens ultra-hege-snelheid stikken fan gegevens harren. Robustheid freget opoffering!
No bin ik ree om elkenien dy't ynteressearre is in ûnmisber ark te jaan om ôfgryslik te wurden troch de potinsjele oerdroegen megabits dy't doelleas ferlern gean yn moderne Wi-Fi - dit is al ferplicht wurden foar stúdzje yn 'e belutsen yngenieursirkels De WiFi AirTime Calculator troch Noarsk 802.11 entûsjast Gjermund Raaen. It is beskikber by - it resultaat fan syn wurk sjocht der sa út:
Line 1 is de tiid bestege oan it ferstjoeren fan in 1512 byte gegevenspakket troch in 802.11n apparaat yn in 20 MHz kanaal breedte.
Line 2 is de tiid bestege oan it ferstjoeren fan itselde pakket troch in apparaat mei deselde antenneformule, mar wurket al neffens de 802.11ac-standert yn in 80 MHz-kanaal.
Hoe kin dit wêze - fjouwer kear mear lofttiid is "bedoarn", de maksimale modulaasje is komplekser wurden fan 64QAM nei 256QAM, de kanaalsnelheid is heger SEIS kear (433 Mb / s yn stee fan 72 Mb / s), mar op syn meast 25% fan de loft tiid waard opdien?
Kompatibiliteit en twa prinsipes fan 802.11, tink?
No, hoe kinne wy sa'n ûnrjocht en fergriemerij korrigearje - wy freegje ússels ôf, lykas elke IEEE-wurkgroep dy't begon in standert te meitsjen, harsels wierskynlik frege? Ferskate logyske paden komme yn 't sin:
- Fersnelle gegevensferfier yn it "griene" stik fan 'e grafyk. Dit wurdt dien as eltse standert wurdt útbrocht, omdat grutte oantallen sjogge moai op de doazen. Yn 'e praktyk, lykas wy krekt opmurken, jout it in eindige ferheging - sels as wy de kanaalsnelheid fersnelle nei hûnderttûzen miljoen gigabits per nanosekonde, sille alle oare dielen fan' e grafyk net fuortgean. Dêrom advisearje ik dat yn alle ferhalen oer alle nije 802.11-standerts de paragrafen oerslaan dy't megabits per sekonde neame.
- Fersnelle alle oare dielen fan 'e grafyk. Yndied, as wy op syn minst ferdûbelje de snelheid wêrop alles "net-grien" wurdt oerdroegen (goed, of "net-blau", as jo noch sjogge nei de foarige foto), dan krije wy in bytsje minder as in 50 % ferheging fan echte trochstreaming - lykwols, troch it ferliezen fan kompatibiliteit mei apparaten en in oantal oare nuânses wêr't jo oer sille leare as jo tariede op it eksamen foar de grutske titel CWNA :) Spoiler: jo sille net altyd kinne doch dit, nei't tinken hurd en begripe wat it sil liede ta. Yn feite is dit in ynbreuk op ien fan 'e twa prinsipes fan 802.11, dus jo moatte der tige foarsichtich mei wêze!
- Set tegearre ferskate frames lykas dit mei de griene dielen tegearre. Hoe langer it griene diel, hoe effektiver de ferheging fan kanaalsnelheid is. Ja, dit is in folslein wurkjende strategy, dy't werom ferskynde yn 802.11n en is ien fan ferskate hoekstiennen fan har revolúsjonêre natuer. It ienige probleem is dat, yn it foarste plak, in oantal applikaasjes net joegen sa'n aggregaasje (bygelyks dyselde bloeddorstige Stim oer Wi-Fi), twad, in oantal apparaten joegen der ek neat om (op ien of oare manier besleat ik it lykwols te fangen. D'r soene ferskate sokke aggregearre frames west hawwe op it echte netwurk fan it bedriuw wêrfoar ik wurkje, mar foar> 500k "ophelle" frames wiene d'r krekt nul aggregearre frames. Meast wierskynlik is it probleem is yn myn metodyk foar it sammeljen fan gegevens, mar ik bin ree om it oeral mei elkenien te besprekken. soms yn in persoanlik petear!).
- Skeinje de earste fan 'e twa prinsipes fan 802.11 troch te begjinnen te praten as in oar praat. En dit is wêr 802.11ax eins komt ta de rêding.
It is geweldich dat ik einlings by Wi-Fi 6 sels kaam yn myn ferhaal oer Wi-Fi 6! As jo dit noch lêze, moatte jo dat om ien of oare reden dwaan, of jo binne echt ynteressearre. Dus, ek al erft 802.11ax in grut part fan 'e foarige ûntjouwings fan' e heule 802.11-famylje (en net allinich, trouwens - guon coole dingen ferskynden yn 802.16, aka WiMAX), is wat deryn noch fris en orizjineel. Meastentiids wurde dizze wurden begelaat troch in foto lykas dizze, beskikber op 'e webside fan Wi-Fi Alliance:
As ik fan it begjin ôf in reservearring makke, sille wy binnen de grinzen fan ien lêsber artikel mar ien fan dizze wichtige punten kinne beskôgje, of leaver, gjin fan 'e werjûn op 'e foto (wat in ferrassing!). Ik bin der wis fan dat jo al in miljoen rappe beskriuwingen hawwe lêzen fan elk fan dizze acht wichtige eleminten, mar ik sil myn ferfeelsum lange ferhaal trochgean oer wat folget fan OFDMA - tagongskontrôle foar meardere media (MU-tagongskontrôle), dy't, lykas wy sjogge, Ik krige de infographic hielendal net. Mar it is folslein omdôch!
Meardere tagong is iets sûnder dat it ferdielen fan in kanaal yn subcarriers hielendal gjin sin hat. Wêrom besykje te sjen nei ferskate stikken spektrum as d'r gjin meganisme is dy't kliïnten fan it nije Wi-Fi 6-netwurk twinge kin om ien fan 'e oant no ta unshakable regels te brekken en tagelyk te begjinnen te praten? En fansels moast sa'n meganisme gewoan ferskine - en de ynfloed fan it "lange" probleem ferminderje yn ferliking mei proprietêre ynformaasjegegevens. Hoe? Ja, it is heul ienfâldich: lit it "stadige" tsjinstdiel op deselde manier ferstjoere as earder, mar wy sille it "snelle" diel stjoere, wêryn de gegevens direkt ferstjoerd wurde, tagelyk fan ferskate (of nei ferskate) apparaten op befel! It sjocht der sa út:
It sjocht der yngewikkeld út, mar yn essinsje is it frij maklik te ferklearjen: it tagongspunt, mei in spesjaal frame dat begryplik is foar alle (net sels Wi-Fi 6!) apparaten, meldt dat it ree is om gegevens tagelyk te stjoeren nei STA1 en STA2. Sûnt de "kop" fan dit frame is folslein begryplik, sels foar heul, heul âlde kliïnten, meitsje se de juste konklúzje dat de loftwellen in bepaalde tiid dwaande sille wêze om ynformaasje te stjoeren nei oare kliïnten fan it netwurk, en begjinne de tiid ôf te tellen oant it ein fan dizze perioade (yn feite, lykas altyd yn Wi-Fi). Mar apparaten STA1 en STA2 begripe dat no gegevens sille wurde oerdroegen oan harren op in nije manier, tagelyk, elk op har eigen stik fan it kanaal, en se reagearje op it tagong punt tagelyk, en dan ek syngroan befêstigje de ûntfangst fan it frame (elk mei in eigen diel fan gegevens!), En it miljeu wurdt wer befrijd. "Bottom-up" wurket it op in protte deselde manier:
It wichtichste en meast opfallende ferskil is dat it tagongspunt yn dizze situaasje stasjons fertelt dy't tagelyk kinne prate wannear't se begjinne mei útstjoeren, mei in spesjale frame neamd Trigger. Dit is, yn feite, in nije "trigger" fan it hiele meganisme fan meardere simultane tagong ta it medium, dat is, yn myn beskieden miening, ien fan 'e wichtichste ynnovaasjes "ûnder de kap" fan 'e nije standert. It is dêryn dat kliïnten in "skema" krije oer hoe't se ien frekwinsjekanaal ûnderinoar ferdielen; it is hjir dat kliïnten tagelyk it tagongspunt ynformearje dat se har dielen fan gegevens hawwe ûntfongen en se koenen parse. Dêryn meldt it tagongspunt elkenien dy't tagelyk kin "prate" oer it begjin fan gegevensoerdracht - dêryn begjint it tagongspunt de fereaske gegevens te ferstjoeren. It nije Trigger-frame-meganisme lit jo trouwens it irrasjonele gebrûk fan luchttiid ferminderje - en sa effektyf as in protte kliïnten it kinne brûke en it korrekt waarnimme!
Litte wy no de haadproefskriften formulearje dy't folgje út dit heule lange ferhaal en yn oanmerking komme foar TL;DR:
- Tagongspunten fan 'e nije 802.11ax-standert, sels fertrouwe op mar ien fan in protte ynnovaasjes, sille de totale trochstreaming fan it heule netwurk al begjinne te fergrutsjen fanôf fan 'e twadde kompatibel client apparaat! Sadree't der teminsten twa kliïnten binne dy't tagelyk prate kinne, dan, al oare dingen gelyk (ik haw gjin reden om oan te nimmen dat stjoerprogramma's foar kliïntradiomodules better skreaun wurde as earder, wat betsjut dat de aggregaasje fan "nuttige" dielen fan frames, en in protte oare client-ôfhinklike funksjes sille noch net wurkje "gemiddeld yn in bistetún") se sille AL tanimme de gemiddelde trochslach. Dus as jo tinke oan in nij Wi-Fi-netwurk, is it logysk om fuortendaliks de nijste en bêste tagongspunten te beskôgjen, want sels as d'r no noch in pear kliïnten foar har binne, sil de situaasje net lang sa bliuwe.
- Alle trúkjes en trúkjes dy't hjoeddedei yn it arsenal fan in goede draadloze yngenieur binne, sille foar in lange tiid relevant bliuwe - hoewol it meganisme foar tagong ta it medium is bywurke, yn striid mei de hoekstienprinsipes dy't mear as 20 jier hawwe duorre, bliuwt it noch altyd kompatibiliteit op 'e foargrûn. Jo moatte noch "stadige" behear tariven ôfsnien (en jo moatte noch begripe wêrom en wannear), jo moatte noch plan de fysike laach goed, omdat gjin meganisme op de gegevens keppeling nivo sil wurkje as der problemen by de fysike peil. De kâns kaam krekt om te dwaan namste better.
- Hast alle besluten yn Wi-Fi 6 wurde makke troch it tagongspunt. Sa't wy sjen kinne, kontrolearret it tagong fan kliïnten ta de omjouwing troch apparaten byinoar te groepearjen yn "perioaden" fan simultane operaasje. In bytsje fierder nei de kant ferpleatse, is it wurk fan TWT ek folslein op 'e skouders fan it tagongspunt. No moat de AP net allinich "it netwurk útstjoere" en ferkear yn wachtrige opslaan, mar ek rekken hâlde fan alle kliïnten, plannen hoe't se se profitabeler mei elkoar kombinearje kinne op basis fan har bânbreedte en ferkearsbehoeften, har batterijen en folle, folle mear . - Ik neam dit proses "orkestraasje." De algoritmen wêrmei't it tagongspunt al dizze besluten sil meitsje, wurde net regele, wat betsjut dat de echte kwaliteit en strukturele oanpak fan fabrikanten krekt manifestearre wurde yn 'e ûntwikkeling fan orkestraasjealgoritmen. Hoe krekter de punten de behoeften fan kliïnten foarsizze, hoe better en uniformer se se kinne kombinearje yn meardere tagongsgroepen - dêrom, hoe rationaler de lofttiidboarnen sille wurde brûkt en hoe heger de definitive trochfier fan sa'n tagongspunt sil wêze. It algoritme is de lêste grins!
- De oergong fan Wi-Fi 5 nei Wi-Fi 6 is like revolúsjonêr fan aard en belang as de oergong fan 802.11g nei 802.11n. Doe krigen wy multi-threading en "payload" aggregaasje - no krije wy tagelyk tagong ta it medium en op it lêst wurkje MU-MIMO en Beamforming (earst, lykas wy witte, dit binne hast itselde ding; twadde, de diskusje " wêrom MU- MIMO waard útfûn yn 802.11ac, mar koe net wurde makke om te wurkjen "is it ûnderwerp fan in apart lang artikel :) Sawol 802.11n as Wi-Fi 6 wurkje yn beide bands (2,4 GHz en 5 GHz), yn tsjinstelling ta har "tusken" foargongers - wier, "seis is de nije fjouwer"!
In bytsje oer de oarsprong fan dit artikel
It artikel is skreaun foar in kompetysje hâlden troch Huawei (oarspronklik publisearre ). By it skriuwen fertroude ik foar in grut part op myn eigen rapport op 'e konferinsje "Bezprovodov", dy't yn 2019 yn Sint Petersburch hâlden waard (jo kinne de opname fan 'e taspraak besjen , hâld gewoan yn gedachten - it lûd dêr, earlik sein, is net geweldich, nettsjinsteande de oarsprong fan Sint-Petersburch fan 'e fideo!).
Boarne: www.habr.com