An rud as cudromaiche mu Wi-Fi 6. Chan e, gu dona

Hi

Ma tha thu a’ creidsinn teòiridh Einstein mu shìmplidheachd, is e am prìomh chomharradh air tuigse cuspair an comas a mhìneachadh cho sìmplidh ‘s a ghabhas, an uairsin anns an dreuchd seo feuchaidh mi ri mìneachadh cho sìmplidh agus cho mionaideach sa ghabhas mu bhuaidh dìreach aon mhion-fhiosrachadh mun chuspair ùr. àbhaisteach, a tha, airson adhbhar air choireigin, eadhon an Caidreachas Wi-Fi den bheachd nach eil e airidh air iomradh ann an infographic mu na feartan ùra aig Wi-Fi 6, ged a tha e, mar a chì sinn còmhla a dh’ aithghearr, glè chudromach agus sònraichte. Chan eil a h-uile dad an seo domhainn gu leòr agus gu cinnteach chan eil e coileanta (seach gu bheil an leithid de ailbhean duilich ithe eadhon ann am pàirtean), ach tha mi an dòchas gun ionnsaich sinn uile rudeigin ùr is inntinneach dhuinn fhìn bho na h-eacarsaichean labhairteach agam.

Tha an aon 802.11ax sin, a tha sinn air a bhith a’ feitheamh gach latha airson co-dhiù an dàrna bliadhna, a’ toirt leis tòrr rudan ùra is iongantach. Bidh roghainn an-còmhnaidh aig neach sam bith a tha ag iarraidh rudeigin innse mu dheidhinn: an dàrna cuid dèan rèis thar-shealladh thairis air an cinn, a’ toirt iomradh air bucaid de ghiorrachaidhean agus giorrachaidhean, a’ feuchainn gun a bhith air do bhogadh sìos anns na h-innealan iom-fhillte fo chochall gach fear dhiubh, no pasgadh suas aithisg uair a thìde mu aon rud, a bu thaitneach don ùghdar. Bidh cunnart ann a dhol nas fhaide: bidh a’ mhòr-chuid den nota agam air a chaitheamh air rudeigin nach eil eadhon ùr!

Mar sin, airson còrr air fichead bliadhna a-nis, chaidh cuid de na lìonraidhean dàta gun uèir a thogail a rèir grunn inbhean den teaghlach 802.11, agus, mar neach-labhairt fèin-spèis sam bith, dh'fheumainn loidhne-tìm na slabhraidh gu lèir ath-nuadhachadh beagan. de thachartasan a thug billeanan de dh’ innealan eadar-obrachail don t-saoghal - ach, mar ùghdar a tha a’ toirt spèis don leughadair, tha cunnart ann fhathast nach dèan mi seo. Ach, bu chòir dhuinn rudeigin a chuir an cuimhne càch a chèile.

Tha a h-uile tionndadh de Wi-Fi air prìomhachas a thoirt do earbsachd seach a bhith a’ meudachadh trochur. Tha seo a’ leantainn bhon uidheamachd ruigsinneachd meadhanach (CSMA/CA), nach e an rud as fheàrr a thaobh a bhith a’ brùthadh na kilobits mu dheireadh san diog bhon mheadhan tar-chuir (faodaidh tu barrachd a leughadh mu neo-fhoirfeachdan an t-saoghail san fharsaingeachd agus Wi -Fi gu sònraichte san artaigil le mo cho-obraiche a bh ’ann roimhe sgòmm seo na spotan), ach gu math seasmhach ann an cha mhòr suidheachadh sam bith. Gu dearbh, faodaidh tu cha mhòr a h-uile bunait de dhealbhadh lìonra Wi-Fi a bhriseadh - agus bidh lìonra mar sin fhathast ag iomlaid dàta! Tha an uidheamachd gu lèir leis an urrainn do luchd-dèiligidh lìonra Wi-Fi na cuibhreannan aca de dhàta a thar-chuir agus / no fhaighinn ag amas air dèanamh cinnteach dè an rud ris an canar sa Bheurla facal le blas teignigeach a tha doirbh eadar-theangachadh, neart. Tha an ìre iomlan de mhodaladh ag àrdachadh, tha cruinneachadh de fhrèamaichean le dàta (chan ann dìreach mar sin, ach mar sin!) Air a chuairteachadh air a’ mhullach a ’leantainn air adhart ag obair às deidh an dà phrìomh phrionnsapal de 802.11, a tha a’ toirt seachad an earbsachd gun samhail seo:

1. " Am feadh a ta neach a' labhairt, tha cuid eile tosdach" ;
2. “Tha a h-uile dad ach an dàta air a ràdh gu slaodach agus gu soilleir.”

Tha an dàrna puing ag adhbhrachadh mòran a bharrachd milleadh air leud-bann lìonra na dh’ fhaodadh a bhith aig a ’chiad sealladh. Seo dealbh sgoinneil a’ sealltainn aon phìos dàta a chaidh a chuir air lìonra Wi-Fi:

Feuch an obraich sinn a-mach dè tha e a’ ciallachadh dha daoine àbhaisteach aig nach eil fios cia mheud duilleag a th’ ann an inbhe 802.11-2016. An astar gluasad dàta a bhios an siostam a’ sgrìobhadh ann am feartan an lìonra gun uèir agus a bhios luchd-margaidh bho neach-dèanamh sam bith a’ tarraing air bogsaichean puing-inntrigidh (uill, is dòcha gum faca tu e - 1,7 Gb/s! 2,4 Gb/s! 9000 Gb/s!) , chan e a-mhàin gur e seo an ìre as àirde agus as àirde aig 100% den ùine a tha air a chleachdadh le tar-chuir, ach is e cuideachd an astar aig nach tèid ach am pàirt gorm sa ghraf bhrèagha seo a chuir. Thèid a h-uile càil eile a chuir aig astar ris an canar ìre riaghlaidh sa Bheurla (agus ann an Ruisis cuideachd, leis gu bheil eadar-theangachadh abairtean mar sin a’ bagairt tuilleadh mì-thuigse eadar innleadairean), agus a tha nas ìsle chan ann a-mhàin grunn thursan, ach le feart de NA CINNTEAN aon uair. Mar eisimpleir, às aonais suidheachaidhean a bharrachd, bidh lìonra 802.11ac, a dh’ obraicheas le teachdaichean aig astar seanail de 1300 Mb / s, a’ sgaoileadh a h-uile fiosrachadh seirbheis (a h-uile dad nach eil gorm anns a’ ghraf againn a tha a’ sìor fhàs uamhasach) aig ìre riaghlaidh de 6 Mb/s. Còrr is dà cheud uair nas slaodaiche!

Is e a’ cheist loidsigeach - dè, mo leisgeul, dè a’ mhìos a dh’ fhaodadh a leithid de bheachd sabotage a thighinn gu bhith na phàirt den inbhe leis am bi billeanan de dh’ innealan ag obair air feadh an t-saoghail? Is e am freagairt loidsigeach co-chòrdalachd, co-chòrdalachd, co-chòrdalachd! Bu chòir don lìonra air a’ phuing-inntrigidh as ùire comas a thoirt seachad a bhith ag obair airson innealan deich agus eadhon còig-bliadhna-deug a dh’ aois, agus is ann anns na pìosan “neo-ghorm” sin uile a bhios fiosrachadh ag itealaich a chluinneas innealan slaodach seann daoine, a thuigeas gu ceart agus cha bhith iad a’ feuchainn ri tar-chuir aig pìosan dàta aig astar fìor àrd. Feumaidh seasmhachd ìobairt!

A-nis tha mi deiseil gus inneal riatanach a thoirt don h-uile duine aig a bheil ùidh airson a bhith air an uabhasachadh leis na megabits tar-chuir a dh’ fhaodadh a bhith air an call gun amas ann an Wi-Fi an latha an-diugh - tha seo mar-thà air a bhith riatanach airson sgrùdadh anns na cearcallan innleadaireachd a tha an sàs. An àireamhair WiFi AirTime le neach-dealasach Nirribhidh 802.11 Gjermund Raaen. Tha e ri fhaighinn aig an ceangal seo - tha toradh na h-obrach aige a’ coimhead rudeigin mar seo:

Is e Loidhne 1 an ùine a thathar a’ caitheamh a’ tar-chuir pasgan dàta 1512 byte le inneal 802.11n ann an leud seanail 20 MHz.

Is e Loidhne 2 an ùine a thathar a’ caitheamh a’ tar-chuir an aon phacaid le inneal leis an aon fhoirmle antenna, ach ag obair mar-thà a rèir inbhe 802.11ac ann an seanal 80 MHz.

Ciamar as urrainn seo a bhith - chaidh ceithir tursan barrachd ùine craolaidh a “mhilleadh”, tha am modaladh as àirde air fàs nas iom-fhillte bho 64QAM gu 256QAM, tha astar an t-seanail nas àirde SIX amannan (433 Mb/s an àite 72 Mb/s), ach aig a’ char as motha chaidh 25% den ùine adhair fhaighinn?

Co-fhreagarrachd agus dà phrionnsapal 802.11, cuimhnich?

Uill, ciamar as urrainn dhuinn an leithid de ana-ceartas agus ana-caitheamh a cheartachadh - bidh sinn a’ faighneachd dhuinn fhìn, mar a dh’ fhaighnich a h-uile buidheann obrach IEEE a thòisich air inbhe a chruthachadh dhaibh fhèin? Thig grunn shlighean loidsigeach gu inntinn:

1. Luathaich gluasad dàta sa phìos “uaine” den ghraf. Tha seo air a dhèanamh nuair a thèid gach inbhe a leigeil ma sgaoil, leis gu bheil àireamhan mòra a’ coimhead snog air na bogsaichean. Ann an cleachdadh, mar a mhothaich sinn, tha e a’ toirt àrdachadh cuibhrichte - eadhon ged a luathaicheas sinn astar an t-seanail gu ceud mìle millean gigabits gach nanosecond, cha tèid a h-uile pàirt eile den ghraf air falbh. Sin as coireach gu bheil mi a’ moladh anns a h-uile sgeulachd mu na h-inbhean ùra 802.11, leum air na paragrafan a tha a ’toirt iomradh air megabits gach diog.
2. Luathaich a h-uile pàirt eile den ghraf. Gu dearbh, ma dhùblaicheas sinn co-dhiù an astar aig a bheil a h-uile dad “neo-uaine” air a ghluasad (gu math, no “neo-ghorm”, ma tha thu fhathast a’ coimhead air an dealbh roimhe), gheibh sinn beagan nas lugha na 50 % àrdachadh ann an toradh fìor - ge-tà, le bhith a’ call co-chòrdalachd le innealan agus grunn nuances eile a dh’ ionnsaicheas tu mu dheidhinn nuair a thèid thu gu ullachadh airson an deuchainn airson tiotal pròiseil CWNA :) Spoiler: cha bhith e comasach dhut an-còmhnaidh dèan seo, an dèidh smaoineachadh gu cruaidh agus tuigsinn dè a bheir e. Gu dearbh, tha seo na bhriseadh air aon den dà phrionnsapal de 802.11, agus mar sin feumaidh tu a bhith gu math faiceallach leis!
3. Cuir grunn fhrèaman mar seo còmhla ris na pàirtean uaine còmhla. Mar as fhaide am pàirt uaine, is ann as èifeachdaiche a bhios àrdachadh ann an astar seanail. Seadh, is e ro-innleachd gu tur ag obair a tha seo, a nochd air ais ann an 802.11n agus a tha mar aon de ghrunn chlachan-oisinn de a nàdar rèabhlaideach. Is e an aon dhuilgheadas, an toiseach, nach tug grunn thagraidhean cron air a leithid de chruinneachadh (mar eisimpleir, an aon ghuth fuilteach sin thairis air Wi-Fi), san dàrna àite, cha tug grunn innealan cron air. ( dòigh air choireigin chuir mi romhpa grèim fhaighinn air ge-tà Bhiodh grunn fhrèamaichean co-chruinneachaidh mar sin air a bhith air fìor lìonra a’ chompanaidh dhan bheil mi ag obair, ach airson frèamaichean > 500k “air an togail”, bha dìreach frèamaichean cruinn neoni ann. Is coltaiche gur e an duilgheadas a th’ ann. anns an dòigh-obrach cruinneachadh dàta agam, ach tha mi deiseil airson a dheasbad le duine sam bith an àite sam bith. uaireigin ann an còmhradh pearsanta!).
4. Briseadh a’ chiad de dhà phrionnsapal 802.11 le bhith a’ tòiseachadh a’ bruidhinn nuair a tha cuideigin eile a’ bruidhinn. Agus seo far a bheil 802.11ax a 'tighinn gu teasairginn.

Tha e sgoinneil gun d’ fhuair mi mu dheireadh gu Wi-Fi 6 fhèin anns an sgeulachd agam mu Wi-Fi 6! Ma tha thu fhathast a’ leughadh seo, feumaidh tu airson adhbhar air choireigin no tha ùidh mhòr agad ann. Mar sin, ged a tha 802.11ax a 'sealbhachadh pàirt mhòr de na leasachaidhean a bh' ann roimhe den teaghlach 802.11 gu lèir (agus chan ann a-mhàin, leis an t-slighe - nochd cuid de rudan fionnar ann an 802.16, aka WiMAX), tha rudeigin ann fhathast ùr agus tùsail. Mar as trice bidh dealbh mar seo an cois na faclan seo, a tha ri fhaighinn air làrach-lìn Wi-Fi Alliance:

Mar a rinn mi glèidheadh ​​​​bhon fhìor thoiseach, taobh a-staigh crìochan aon artaigil a ghabhas leughadh cha bhith e comasach dhuinn beachdachadh ach air aon de na prìomh phuingean sin, no an àite sin, chan eil gin de na chithear san dealbh (rud a tha na iongnadh!). Tha mi cinnteach gu bheil thu air millean tuairisgeul sgiobalta a leughadh mu gach aon de na h-ochd prìomh eileamaidean sin, ach leanaidh mi air adhart leis an sgeulachd cianail fada agam mu na tha a’ leantainn bho OFDMA - smachd ruigsinneachd ioma-mheadhan (smachd ruigsinneachd MU), a tha, mar tha sinn a’ faicinn, cha d’ fhuair mi am infographic idir. Ach tha e gu tur dìomhain!

Is e rud a th’ ann an ioma-ruigsinneachd às aonais nach eil a bhith a’ roinneadh seanail gu fo-ghiùlain a’ dèanamh ciall idir. Carson a dh’ fheuchas tu ri coimhead air diofar phìosan speactram mura h-eil uidheamachd ann a bheir air teachdaichean an lìonra Wi-Fi 6 ùr aon de na riaghailtean nach gabh crathadh a dhèanamh roimhe seo a bhriseadh agus tòiseachadh a’ bruidhinn aig an aon àm? Agus, gu dearbh, dh'fheumadh an leithid de dh 'inneal nochdadh - agus lùghdachadh buaidh na trioblaid "fada" an coimeas ri dàta fiosrachaidh seilbh. Ciamar? Tha, tha e gu math sìmplidh: leig leis a’ phàirt seirbheis “slaodach” a chuir san aon dòigh ’s a bha e roimhe, ach cuiridh sinn am pàirt“ luath ”, anns a bheil an dàta air a chuir gu dìreach, aig an aon àm bho ghrunn (no gu grunn) innealan air àithne! Tha e a’ coimhead rudeigin mar seo:

Tha e a 'coimhead iom-fhillte, ach gu dearbh tha e gu math furasta a mhìneachadh: tha an t-àite inntrigidh, a' cleachdadh frèam sònraichte a tha furasta a thuigsinn do gach inneal (chan e eadhon Wi-Fi 6!), ag aithris gu bheil e deiseil airson dàta a ghluasad aig an aon àm gu STA1 agus STA2. Leis gu bheil “ceann-cinn” an fhrèam seo gu tur so-thuigsinn eadhon do luchd-dèiligidh glè shean, tha iad a’ co-dhùnadh ceart gum bi na tonnan adhair trang airson ùine sònraichte a’ sgaoileadh fiosrachadh gu teachdaichean lìonra eile, agus a’ tòiseachadh a’ cunntadh sìos an ùine gu deireadh den ùine seo (gu dearbh, mar a bha e an-còmhnaidh ann an Wi -Fi). Ach tha innealan STA1 agus STA2 a’ tuigsinn gum bi a-nis dàta air a chuir a-null thuca ann an dòigh ùr, aig an aon àm, gach fear air a ’phìos aca fhèin den t-sianal, agus bidh iad a’ freagairt a ’phuing ruigsinneachd aig an aon àm, agus an uairsin cuideachd a’ dearbhadh fàilteachadh an t-sianail gu sioncronaich. am frèam (gach fear le a chuibhreann fhèin de dhàta!), Agus tha an àrainneachd air a shaoradh a-rithist. “Bun gu h-àrd” bidh e ag obair mòran san aon dòigh:

Is e am prìomh eadar-dhealachadh agus as iongantaiche gu bheil an t-àite inntrigidh san t-suidheachadh seo ag innse do stèiseanan as urrainn bruidhinn aig an aon àm cuin a thòisicheas iad air sgaoileadh, a’ cleachdadh frèam sònraichte ris an canar Trigger. Is e seo, gu dearbh, “adhbharachadh” ùr den uidheamachd iomlan airson ioma-ruigsinneachd aig an aon àm air a’ mheadhan, a tha, nam bheachd-sa iriosal, mar aon de na h-innleachdan as cudromaiche “fo chochall” na h-ìre ùr. Is ann ann a gheibh luchd-dèiligidh “clàr” air mar a roinneas iad aon seanal tricead eatorra fhèin; is ann an seo a bhios teachdaichean aig an aon àm ag innse don àite inntrigidh gu bheil iad air na cuibhreannan dàta aca fhaighinn agus gun robh e comasach dhaibh am parsadh. Air an taobh a-staigh, tha an t-àite inntrigidh a’ toirt fios don h-uile duine as urrainn “bruidhinn” aig an aon àm mu thoiseach sgaoileadh dàta - ann, bidh an t-àite inntrigidh a ’tòiseachadh a’ cur an dàta riatanach thuige. Tha an uidheamachd frèam Trigger ùr, gu dearbh, a’ leigeil leat cleachdadh neo-chùramach de ùine craolaidh a lughdachadh - agus cho èifeachdach ‘s as urrainn dha mòran de luchd-dèiligidh a chleachdadh agus fhaicinn gu ceart!

A-nis cruthaichidh sinn na prìomh thràchdas a tha a’ leantainn bhon sgeulachd fhada seo agus a tha airidh air TL; DR:

1. Tòisichidh puingean inntrigidh den inbhe ùr 802.11ax, eadhon an urra ri dìreach aon de dh’ iomadh innleachdas, ag àrdachadh trochur iomlan an lìonra gu lèir mar-thà bho an dàrna fear inneal teachdaiche co-fhreagarrach! Cho luath ‘s a tha co-dhiù dà neach-dèiligidh ann as urrainn bruidhinn aig an aon àm, an uairsin, a h-uile càil eile co-ionann (chan eil adhbhar sam bith agam a bhith den bheachd gum bi draibhearan airson modalan rèidio teachdaiche air an sgrìobhadh nas fheàrr na bha iad roimhe, a tha a’ ciallachadh gu bheil an cruinneachadh de Bidh pàirtean de fhrèamaichean “feumail”, agus mòran de ghnìomhan eile a tha an urra ri teachdaichean fhathast nach obraich “gu cuibheasach ann an sù”) àrdaichidh iad mar-thà an gluasad cuibheasach. Mar sin ma tha thu a’ smaoineachadh air lìonra Wi-Fi ùr, tha e ciallach beachdachadh sa bhad air na puingean inntrigidh as ùire agus as fheàrr, oir eadhon ged nach eil mòran teachdaichean fhathast ann dhaibh a-nis, cha mhair an suidheachadh mar seo fada.
2. Bidh a h-uile cleas agus cleas a tha ann an arsenal innleadair gun uèir math an-diugh fhathast buntainneach airson ùine mhòr - ged a chaidh an uidheamachd airson faighinn gu meadhan ùrachadh, a ’dol an aghaidh prionnsapalan clach-oisinn a tha air mairsinn còrr air 20 bliadhna, tha e fhathast a’ cumail. co-fhreagarrachd air thoiseach. Feumaidh tu fhathast ìrean riaghlaidh “slaodach” a ghearradh dheth (agus feumaidh tu fhathast tuigsinn carson agus cuin), feumaidh tu fhathast an ìre fiosaigeach a dhealbhadh gu ceart, oir chan obraich uidheamachd sam bith aig ìre ceangail dàta ma tha duilgheadasan corporra ann. ìre. Dh'èirich an cothrom dìreach a dhèanamh eadhon nas fheàrr.
3. Tha cha mhòr a h-uile co-dhùnadh ann an Wi-Fi 6 air a dhèanamh leis an àite inntrigidh. Mar a chì sinn, bidh e a’ cumail smachd air ruigsinneachd teachdaiche don àrainneachd le bhith a’ cruinneachadh innealan còmhla ann an “amannan” de dh’ obair aig an aon àm. A’ gluasad beagan nas fhaide chun an taobh, tha obair TWT cuideachd gu tur air guailnean an àite inntrigidh. A-nis feumaidh an AP chan e a-mhàin “an lìonra a chraoladh” agus trafaic a stòradh ann an ciudha, ach cuideachd clàran a chumail den h-uile neach-dèiligidh, a’ dealbhadh mar a thèid an cur còmhla ann an dòigh nas prothaidiche le chèile stèidhichte air an leud-bann agus feumalachdan trafaic, na bataraidhean aca agus mòran a bharrachd. . - Canaidh mi am pròiseas seo mar “orchestration.” Chan eil na h-algorithms leis an dèan am puing ruigsinneachd na co-dhùnaidhean sin uile air an riaghladh, agus tha sin a’ ciallachadh gum bi fìor chàileachd agus dòigh-obrach structarail luchd-saothrachaidh air a nochdadh gu mionaideach ann an leasachadh algorithms orcastra. Mar as cinntiche a bhios na puingean a’ ro-innse feumalachdan luchd-cleachdaidh, ’s ann as fheàrr agus nas co-ionnan a bhios e comasach dhaibh an cur còmhla ann an grunn bhuidhnean ruigsinneachd - mar sin, mar as reusanta a thèid goireasan ùine craolaidh a chleachdadh agus mar as motha a bhios an gluasad mu dheireadh de phuing-inntrigidh mar sin. Bidh. Is e an algorithm a’ chrìoch mu dheireadh!
4. Tha an gluasad bho Wi-Fi 5 gu Wi-Fi 6 cho rèabhlaideach ann an nàdar agus cho cudromach ris a’ ghluasad bho 802.11g gu 802.11n. An uairsin fhuair sinn cruinneachadh ioma-snàithlean agus “luchd-pàighidh” - a-nis gheibh sinn cothrom aig an aon àm air a’ mheadhan agus mu dheireadh ag obair MU-MIMO agus Beamforming (an toiseach, mar a tha fios againn, tha iad sin cha mhòr an aon rud; san dàrna àite, an deasbad “carson MU- Chaidh MIMO a chruthachadh ann an 802.11ac, ach cha b’ urrainn dha a bhith ag obair ”is e cuspair artaigil fada air leth :) Bidh an dà chuid 802.11n agus Wi-Fi 6 ag obair anns an dà chòmhlan (2,4 GHz agus 5 GHz), eu-coltach ris an fheadhainn a thàinig roimhe “eadar-mheadhanach” - gu fìrinneach, “is e sia na ceithir ùra”!

Beagan mu thùs an artaigil seo
Chaidh an artaigil a sgrìobhadh airson farpais a chùm Huawei (air fhoillseachadh an toiseach dhan taobh dheas). Nuair a bha mi ga sgrìobhadh, bha mi gu mòr an urra ris an aithisg agam fhìn aig a’ cho-labhairt “Bezprovodov”, a chaidh a chumail ann an 2019 ann an St. Petersburg (faodaidh tu coimhead air clàradh na h-òraid air YouTube, dìreach cùm nad inntinn - chan eil am fuaim an sin, gu fìrinneach, fìor mhath, a dh’ aindeoin cò às a thàinig a ’bhidio bho St Petersburg!).

Source: www.habr.com