Tiştê herî girîng li ser Wi-Fi 6. Na, bi giranî

Hello.

Ger hûn ji teoriya sadebûnê ya Einstein bawer dikin, nîşana sereke ya têgihîştina mijarekê şiyana ravekirina wê bi qasî ku gengaz e, wê hingê di vê postê de ez ê hewl bidim ku bandora tenê yek hûrguliyek nû bi qasî ku pêkan bi hêsanî û bi hûrgulî rave bikim. standard, ku ji ber hin sedeman tewra Hevalbendiya Wi-Fi jî di infografîkê de di derheqê taybetmendiyên nû yên Wi-Fi 6 de ne hêja dibîne, her çend ew, wekî ku em ê di demek nêzîk de bi hev re bibînin, pir girîng û balkêş e. Ne her tişt li vir têra xwe kûr e û bê guman ne berfireh e (ji ber ku fîlek wusa jî di beşan de xwarina wê jî dijwar e), lê ez hêvî dikim ku em ê hemî ji temrînên xwe yên devkî ji bo xwe tiştek nû û balkêş fêr bibin.

Ew heman 802.11ax, ku bi kêmî ve sala duyemîn em her roj li benda wê ne, gelek tiştên nû û ecêb bi xwe re tîne. Her kesê ku bixwaze li ser wî tiştek bêje, her gav bijartek heye: an pêşbaziyek serpêhatî li ser serê xwe çêbike, behsek kurtenivîs û kurtebiran behs bike, hewl bide ku di mekanîzmayên tevlihev ên di bin kavilê her yek ji wan de nemîne, an pêça. raporek demjimêrek dirêj li ser tiştek, ku ji nivîskarê herî xweş e. Ez ê xetera ku hê pêşdetir biçim: piraniya nota min ê ji tiştek ku ne nû ye jî were veqetandin!

Ji ber vê yekê, ji bîst salan zêdetir e, hin torên daneya bêtêl li gorî komek standardên malbata 802.11 hatine çêkirin, û, mîna her axaftvanek rêzdar, ez ê neçar bikim ku hûrguliya demjimêra tevahiya zincîrê hinekî sererast bikim. bûyerên ku bi mîlyaran cîhazên hevgirtî dane cîhanê - lê, wekî nivîskarek ku rêzê ji xwendevanan re digire, ez dîsa jî metirsî dikim ku vê yekê nekim. Lê belê, divê em tiştekî bînin bîra hev.

Hemî dubarekirinên Wi-Fi li şûna ku zêdekirina berbelavbûnê pêbaweriya pêşîn girtiye. Ev ji mekanîzmaya gihîştina navîn (CSMA/CA) tê, ku ji nihêrîna kişandina kîlobitên paşîn serê saniyeyê ji navgîna veguheztinê ne ya herî çêtirîn e (hûn dikarin li ser kêmasiyên cîhanê bi gelemperî û Wi bêtir bixwînin. -Fi bi taybetî di gotara hevkarê min ê berê de skhomm li vir deq hene), lê hema hema di her şert û mercî de pir domdar. Bi rastî, hûn dikarin hema hema hemî bingehên sêwirana tora Wi-Fi bişkînin - û torgilokek wusa dê hîn jî daneyan biguhezîne! Tevahiya mekanîzmaya ku xerîdarên tora Wi-Fi dikarin beşên xwe yên daneyan veguhezînin û/an werbigirin, armanc ew e ku tiştê ku bi îngilîzî jê re tê gotin peyvek bi zirav-wergera dijwar a teknokrasiyê, bi hêzbûnê ye. Tevahiya qatê modulasyonê zêde dibe, berhevkirina çarçoveyên bi daneyan (ne tam wusa, lê wusa be!) Li ser jor ve hatî rijandin piştî du prensîbên sereke yên 802.11, ku vê pêbaweriya bêhempa peyda dikin, berdewam dike:

  1. "Dema yek diaxive, yên mayî bêdeng in";
  2. "Ji bilî daneyan her tişt hêdî û zelal tê gotin."

Xala duyemîn ji ya ku di nihêrîna pêşîn de xuya dike pir zêdetir zirarê dide pêlava torê. Li vir wêneyek xweş heye ku yek perçeyek daneya ku li ser tora Wi-Fi hatî şandin destnîşan dike:

Tiştê herî girîng li ser Wi-Fi 6. Na, bi giranî

Werin em fehm bikin ku tê çi wateyê ji bo mirovên asayî yên ku nizanin di standarda 802.11-2016 de çend rûpel hene. Leza veguheztina daneyê ya ku pergal di taybetmendiyên tora bêtêlê de dinivîse û ya ku bazirganên ji her çêkerek li ser qutiyên xala gihîştinê xêz dikin (baş e, dibe ku we ew dît - 1,7 Gb/s! 2,4 Gb/s! 9000 Gb/s!) , ne tenê ew lûtke û herî zêde di 100% ji dema ku ji hêla veguheztinê ve tê dagirtin e, lê di heman demê de ew leza ku tenê beşa şîn a di vê grafiya bedew de tê şandin e. Tiştê din dê bi lezek ku bi îngilîzî jê re rêjeya rêveberiyê tê gotin (û bi rûsî jî, ji ber ku wergerandina van bêjeyan xetereya têgihiştinek din di navbera endezyaran de çêdike) were şandin, û ya ku ne tenê çend caran, lê ji hêla faktorek kêmtir e. SEDÎ carek. Mînakî, bêyî mîhengên pêvek, torgilokek 802.11ac, ku dikare bi xerîdaran re bi leza kanalê 1300 Mb/s bixebite, hemî agahdariya karûbarê (her tiştê ku di grafika meya her ku diçe tirsnak de ne şîn e) bi rêjeya rêveberiyê 6 dişîne. Mb/s . Zêdetirî dused carî hêdîtir!

Pirsa mentiqî ev e - çi, min bibore, kîjan mehê dikare ramanek wusa sabotajê jî bibe beşek ji standarda ku bi mîlyaran amûr li çaraliyê cîhanê dixebitin? Bersiva mentiqî lihevhatî, lihevhatî, lihevhatî ye! Tora li ser xala gihîştinê ya herî nû divê şiyana xebatê ji bo cîhazên deh û hem jî panzdeh salî peyda bike, û di van hemî perçeyên "ne-şîn" de ye ku agahdarî difire ku cîhazên kal û pîrên hêdî dê bibihîzin, rast fêm bikin û dê hewl nedin ku di dema pir-leza datayên xwe de veguhezînin. Zehmetî fedakarî dixwaze!

Naha ez amade me ku ji her kesê eleqedar re amûrek domdar bidim da ku ji megabitên potansiyel ên veguhezbar ên ku di Wi-Fi-ya nûjen de bê armanc winda dibin - ev jixwe ji bo xwendinê di derdorên endezyariyê yên têkildar de mecbûrî bûye. Hesabê WiFi AirTime ji aliyê Norwêcî 802.11 enthusiast Gjermund Raaen. Li wir peyda dibe vê girêdanê - Encama xebata wî bi vî rengî xuya dike:

Tiştê herî girîng li ser Wi-Fi 6. Na, bi giranî

Rêza 1 dema ku ji bo veguheztina pakêtek daneya 1512 byte ji hêla amûrek 802.11n ve di firehiya kanalek 20 MHz de derbas dibe.

Rêza 2 dema ku ji hêla amûrek bi heman formula antenna ve heman pakêtê veguhezîne, lê jixwe li gorî standarda 802.11ac di kanalek 80 MHz de xebitî ye.

Çawa dibe ku ev bibe - çar qat zêdetir wextê hewayê "xirab" bûye, modulasyona herî zêde ji 64QAM heya 256QAM tevlihevtir bûye, leza kanalê bilindtir e ŞEŞ caran (433 Mb/s li şûna 72 Mb/s), lê herî zêde %25ê dema hewayê bi dest xist?

Lihevhatî û du prensîbên 802.11, tê bîra we?

Welê, em çawa dikarin neheqî û bêserûberiyek wusa rast bikin - em ji xwe dipirsin, wekî her grûpek xebatê ya IEEE ya ku dest bi çêkirina standardek kir belkî ji xwe pirsî? Çend rêyên mantiqî tên bîra mirov:

  1. Veguheztina daneyê di beşa "kesk" a grafîkê de bilez bikin. Dema ku her standard tê berdan ev tê kirin, ji ber ku hejmarên mezin li ser qutiyan xweş xuya dikin. Di pratîkê de, wekî ku me nû dît, ew zêdebûnek bêdawî dide - her çend em leza kanalê bi sed hezar mîlyon gigabit per nanosecondekê bilezînin, hemî beşên din ên grafîkê dê neçin. Ji ber vê yekê ez pêşniyar dikim ku di hemî çîrokên li ser hemî standardên nû yên 802.11 de, paragrafên ku behsa megabitan di çirkeyê de dikin de derbas bikin.
  2. Hemî beşên din ên grafîkê bilez bikin. Bi rastî, heke em bi kêmanî leza ku her tiştê "ne-kesk" tê veguheztin du qat bikin (baş, an "ne-şîn", heke hûn hîn jî li wêneyê berê dinêrin), wê hingê em ê hinekî kêmtir ji 50-ê bistînin. Zêdebûna ji sedî gihandina rastîn - lêbelê, bi windakirina lihevhatina bi cîhazan re û hejmarek nuansên din ên ku hûn ê pê fêr bibin gava ku hûn biçin ji bo ezmûna sernavê serbilind a CWNA amade bikin :) Spoiler: hûn ê her gav nekarin vê yekê bikin, piştî ku hişk bifikirin û fêm bikin ku ew ê bibe sedema çi. Bi rastî, ev binpêkirina yek ji du prensîbên 802.11 e, ji ber vê yekê hûn hewce ne ku hûn jê re pir baldar bin!
  3. Bi parçeyên kesk re çend çarçoveyên bi vî rengî li hev bikin. Her ku beşa kesk dirêjtir be, zêdebûna leza kanalê ew qas bandorker e. Erê, ev stratejiyek bi tevahî xebatkar e, ku di sala 802.11n de vegerî û yek ji çend kevirên bingehîn ên cewhera wê ya şoreşgerî ye. Pirsgirêk tenê ev e ku, ya yekem, hejmarek serîlêdanan ji berhevkirina wusa nehiştin (mînak, heman Dengê xwînxwar li ser Wi-Fi), ya duyemîn jî, hejmarek amûran jî guh nedan wê. (bi rengekî min biryar da ku ez wê bigirim her çend Li ser tora rastîn a pargîdaniya ku ez lê dixebitim dê çend çarçeweyên bi vî rengî yên berhevkirî hebin, lê ji bo > 500 hezar çarçoveyên "hilbijartî", tam sifir çarçoveyên berhevkirî hebûn. Bi îhtimaleke mezin, pirsgirêk ev e. di metodolojiya berhevkirina daneyên min de, lê ez amade me ku li her deverê bi her kesî re nîqaş bikim. carinan di danûstendinek kesane de!).
  4. Bi destpêkirina axaftinê gava ku kesek din dipeyive yekem ji du prensîbên 802.11 binpê bikin. Û ev e ku 802.11ax rastî rizgariyê tê.

Pir xweş e ku ez di çîroka xwe ya di derbarê Wi-Fi 6 de di dawiyê de gihîştim Wi-Fi 6 bixwe! Ger hûn hîn jî vê dixwînin, hûn an ji ber hin sedeman neçar in an hûn bi rastî eleqedar in. Ji ber vê yekê, her çend 802.11ax beşek mezin ji pêşkeftinên berê yên tevahiya malbata 802.11 mîras digire (û ne tenê, bi awayê - hin tiştên xweş di 802.16 de, wekî WiMAX xuya bûn), tiştek di wê de hîn nû û orjînal e. Bi gelemperî van peyvan bi wêneyek bi vî rengî re, ku li ser malpera Wi-Fi Alliance heye:

Tiştê herî girîng li ser Wi-Fi 6. Na, bi giranî

Ji ber ku min ji destpêkê ve rezervasyonek çêkir, di nav sînorên gotarek xwendinê de em ê karibin tenê yek ji van xalên sereke bihesibînin, an bêtir, yek ji yên ku di wêneyê de têne xuyang kirin (çi ecêb e!). Ez bawer im ku we berê mîlyonek danasîna bilez a her yek ji van heşt hêmanên sereke xwendiye, lê ez ê çîroka xwe ya dirêj a westayî li ser tiştê ku ji OFDMA diqewime bidomînim - kontrolkirina gihîştina medyayê ya pirjimar (Kontrola gihîştina MU), ku, wekî em dibînin, min qet infografîk nedît. Lê ew bi tevahî vala ye!

Gihîştina pirjimar tiştek e ku bêyî wê dabeşkirina kanalek li ser binavberan hîç wate nake. Ger mekanîzmayek tune ku karibe xerîdarên tora nû ya Wi-Fi 6 neçar bike ku yek ji qaîdeyên ku heya niha nedihatin şikandin û di heman demê de dest bi axaftinê bikin, çima hewl bidin ku li perçeyên cûda mêze bikin? Û, bê guman, mekanîzmayek wusa bi hêsanî xuya bû - û bandora pirsgirêka "dirêj" li gorî daneyên agahdariya xwedan kêm bike. Çawa? Erê, ew pir hêsan e: bila beşa karûbarê "hêdî" bi heman awayê berê were şandin, lê em ê beşa "lez" ku tê de daneyên rasterast têne şandin, di heman demê de ji çend (an ji çend) cîhazan re bişînin. ferman! Ew tiştek mîna vê xuya dike:

Tiştê herî girîng li ser Wi-Fi 6. Na, bi giranî

Ew tevlihev xuya dike, lê di eslê xwe de ravekirina wê pir hêsan e: xala gihîştinê, bi karanîna çarçoveyek taybetî ya ku ji hemî cîhazên (ne jî Wi-Fi 6!) tê fêm kirin, radigihîne ku ew amade ye ku bi hevdemî daneyan bişîne STA1 û STA2. Ji ber ku "serê" vê çarçovê ji xerîdarên pir, pir kevn re jî bi tevahî tê fêm kirin, ew encama rast dikin ku pêlên hewayê dê ji bo demek diyar ve mijûl bibin ku agahdariya ji xerîdarên din ên torê re vediguhezînin, û dest bi jimartina demê dikin. heya dawiya vê heyamê (bi rastî, wekî her gav di Wi-Fi de). Lê cîhazên STA1 û STA2 fam dikin ku naha dê daneyan bi rengek nû, di heman demê de, her yek li ser perçeya xwe ya kanalê ji wan re were veguheztin, û ew di heman demê de bersivê didin xala gihîştinê, û dûv re jî bi rengek hevdemî wergirtina çarçove (her yek bi beşa xwe ya daneyan!), û jîngeh dîsa azad dibe. "Jêrîn-jor" ew bi heman rengî dixebite:

Tiştê herî girîng li ser Wi-Fi 6. Na, bi giranî

Cûdahiya sereke û ya herî balkêş ev e ku xala gihîştinê di vê rewşê de ji stasyonên ku dikarin di heman demê de biaxivin kengê dest bi veguheztinê bikin, çarçoveyek taybetî ya bi navê Trigger bikar tînin vedibêje. Ev, bi rastî, "teşkerek" nû ya tevahiya mekanîzmaya gihîştina hevdemî ya pirjimar a navîn e, ku, bi dîtina min a nefsbiçûk, yek ji nûvekirinên herî girîng ên standarda nû ya "di bin kavilê" de ye. Di wê de ye ku xerîdar "bername" distînin ka meriv çawa kanalek frekansê di nav xwe de dabeş dike; li vir e ku xerîdar di heman demê de xala gihîştinê agahdar dikin ku wan beşên daneyên xwe wergirtine û karîbûn wan pars bikin. Di wê de, xala gihîştinê her kesê ku dikare di heman demê de li ser destpêkirina veguheztina daneyê "biaxive" agahdar dike - di wê de, xala gihîştinê dest bi şandina daneyên pêwîst dike. Mekanîzmaya çarçoveya Trigger-a nû, bi rastî, dihêle hûn karanîna bêaqil a hewayê kêm bikin - û bi qasî ku gelek xerîdar dikarin wê bikar bînin û rast fêm bikin!

Naha werin em tezên sereke yên ku ji vê çîroka dirêj dişopînin formule bikin û ji bo TL;DR-ê xwedî derkevin:

  1. Xalên gihîştinê yên standarda nû 802.11ax, tewra xwe dispêre yek ji gelek nûbûnên, dê dest bi zêdekirina tevheviya tevaya torê ya berê ji duyem cîhaza muwekîlê lihevhatî! Gava ku bi kêmî ve du xerîdar hebin ku dikarin di heman demê de biaxivin, wê hingê, hemî tiştên din wekhev in (min sedemek tune ku texmîn bikim ku ajokarên modulên radyoya xerîdar dê ji berê çêtir werin nivîsandin, ev tê vê wateyê ku berhevkirina Parçeyên "bikêr" ên çarçove, û gelek fonksiyonên din ên girêdayî bi xerîdar dê hîn jî "bi navînî li zozanek" nexebitin) ew ê HER LI BERXWEDANA navînî zêde bikin. Ji ber vê yekê heke hûn li ser torgilokek Wi-Fi ya nû difikirin, maqûl e ku hûn tavilê nuqteyên gihîştinê yên herî nû û çêtirîn bifikirin, ji ber ku her çend nuha jî hindik xerîdar ji wan re hebin, rewş dê demek dirêj bi vî rengî nemîne.
  2. Hemî hîle û hîleyên ku îro di arsenalek endezyarek bêtêlê ya baş de ne, dê ji bo demek dirêj têkildar bimînin - her çend mekanîzmaya gihîştina navîn hatî nûve kirin, binpêkirina prensîbên bingehîn ên ku ji 20 salan zêdetir dom kiriye, ew hîn jî diparêze. lihevhatina li pêş. Hûn hîn jî hewce ne ku rêjeyên rêveberiya "hêdî" qut bikin (û hûn hîn jî hewce ne ku hûn çima û kengê fam bikin), hûn hîn jî hewce ne ku pileya laşî rast plan bikin, ji ber ku di asta girêdana daneyê de ti mekanîzmayek dê bixebite heke di laş de pirsgirêk hebin. deşt. Derfet tenê çêbû hê çêtir.
  3. Hema hema hemî biryarên di Wi-Fi 6 de ji hêla xala gihîştinê ve têne girtin. Wekî ku em dibînin, ew gihîştina xerîdar a hawîrdorê bi komkirina cîhazên li "serdemên" operasyona hevdemî kontrol dike. Piçek ber bi alîkî ve diçin, karê TWT jî bi tevahî li ser milên xala gihîştinê ye. Naha divê AP ne tenê "torê belav bike" û seyrûseferê di rêzan de hilîne, lê di heman demê de tomarên hemî xerîdar jî bigire, plansaz bike ka meriv çawa wan bi sûdmendtir bi hev re li gorî pêdiviya band û seyrûsefera wan, bataryayên wan û hêj bêtir, plan dike. - Ez ji vê pêvajoyê re "orkestrasyon" dibêjim. Algorîtmayên ku xala gihîştinê dê van hemî biryaran bide ne têne rêve kirin, ku tê vê wateyê ku qalîteya rastîn û nêzîkatiya strukturel a hilberîneran dê tam di pêşkeftina algorîtmayên orkestrasyonê de diyar bibe. Xal çiqas rasttir hewcedariyên xerîdar pêşbîn bikin, ew ê çêtir û yekrengtir karibin wan di nav komên gihîştinê yên pirjimar de berhev bikin - ji ber vê yekê, dê çavkaniyên dema hewayê bi awayekî maqûltir werin bikar anîn û rêjeya paşîn a xalek gihîştinê ya weha bilindtir be. dê bibe. Algorîtma sînorê dawîn e!
  4. Veguheztina ji Wi-Fi 5 ber bi Wi-Fi 6 ve bi qasî derbasbûna ji 802.11g ber 802.11n ve di xweza û girîngiya xwe de şoreşger e. Dûv re me berhevkirina pir-mijalan û "payload" girt - naha em gihîştina hevdemî ya navîn digirin û di dawiyê de MU-MIMO û Beamforming dixebitin (ya yekem, wekî ku em dizanin, ev hema hema heman tişt in; ya duyemîn, nîqaşa "çima MU- MIMO di 802.11ac de hate vedîtin, lê nekare were xebitandin" mijara gotarek dirêj a cihê ye :) Hem 802.11n û hem jî Wi-Fi 6 di her du beşan de (2,4 GHz û 5 GHz) dixebitin, berevajî pêşiyên xwe yên "navendî" - bi rastî, "şeş çara nû" ye!

Hinekî li ser koka vê gotarê
Gotar ji bo pêşbaziyek ku ji hêla Huawei ve hatî çêkirin (di eslê xwe de hate weşandin li vir heye). Dema nivîsandina wê, min bi piranî xwe spart rapora xwe ya li konferansa "Bezprovodov", ku di sala 2019an de li St. li ser YouTube, tenê ji bîr mekin - dengê li wir, bi eşkereyî, ne xweş e, tevî eslê vîdyoyê St. Petersburg!).

Source: www.habr.com

Add a comment