Hello.
Эгер сиз Эйнштейндин жөнөкөйлүк теориясына ишенсеңиз, предметти түшүнүүнүн негизги көрсөткүчү аны мүмкүн болушунча жөнөкөй түшүндүрүү жөндөмү болуп саналат, анда мен бул постто жаңы нерсенин бир эле деталынын таасирин мүмкүн болушунча жөнөкөй жана кылдат түшүндүрүүгө аракет кылам. стандартты, аны эмнегедир Wi-Fi Альянсы да Wi-Fi 6нын жаңы мүмкүнчүлүктөрү жөнүндө инфографикада сөз кылууга татыксыз деп эсептейт, бирок бул, биз жакында көрө тургандай, абдан маанилүү жана көңүл бурууга татыктуу. Бул жерде баары жетиштүү терең эмес жана, албетте, ар тараптуу эмес (анткени мындай пилди бөлөк-бөлөк жеш кыйын), бирок менин оозеки көнүгүүлөрүмдөн баарыбыз өзүбүз үчүн жаңы жана кызыктуу нерселерди үйрөнөбүз деп үмүттөнөм.
Ошол эле 802.11ax, биз күн сайын, жок эле дегенде, экинчи жыл күтүп, көптөгөн жаңы жана укмуштуудай нерселерди алып келет. Ал жөнүндө бир нерсе айткысы келген адамдын ар дайым тандоосу бар: же бир чака аббревиатураны жана аббревиатураны айтып, алардын ар биринин капотунун астындагы татаал механизмдерге батып калбоого аракет кылып, баштардын үстүнөн сереп салыңыз, же ороп алыңыз. бир сааттык репортаж авторго эң жагымдуу болгон бир нерсе жөнүндө. Мен андан ары тобокелге салам: менин жазуумдун көбү жаңы эмес нерсеге арналат!
Ошентип, жыйырма жылдан ашык убакыттан бери, зымсыз маалымат тармактарынын кээ бирлери 802.11 үй-бүлөсүнүн бир катар стандарттарына ылайык курулган жана ар бир өзүн-өзү сыйлаган спикер сыяктуу, мен бүт чынжырдын хронологиясын бир аз калыбына келтиришим керек болчу. дүйнөгө миллиарддаган өз ара иштешүүчү түзүлүштөрдү берген окуялардын бири - бирок окурманды сыйлаган автор катары мен дагы деле муну жасабайм деп тобокелге салам. Бирок, биз бири-бирибизге бир нерсени эскертишибиз керек.
Wi-Fi'дын бардык итерациялары өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуунун ордуна ишенимдүүлүккө артыкчылык беришет. Бул орто жетүү механизминен келип чыгат (CSMA/CA), бул берүү чөйрөсүнөн секундасына акыркы килобиттерди кысуу көз карашы боюнча эң оптималдуу эмес (жалпысынан дүйнөнүн кемчиликтери жана Wi жөнүндө көбүрөөк окуй аласыз. -Fi, атап айтканда, мурдагы кесиптешимдин макаласында ), бирок дээрлик бардык шарттарда укмуштуудай бышык. Чынында, сиз Wi-Fi тармагынын дизайнынын дээрлик бардык негиздерин бузуп алсаңыз болот - жана мындай тармак дагы эле маалымат алмаша берет! Wi-Fi тармагынын кардарлары маалыматтардын бөлүктөрүн өткөрүп жана/же ала ала турган бүт механизм англис тилинде котормосу кыйын болгон технократия, бекемдик менен сөз деп аталган нерсени камсыз кылууга багытталган. Модуляциянын бүт катмары көбөйөт, жээкчелерди маалыматтар менен бириктирүү (так ошондой эмес, бирок ошондой болсун!) 802.11дин эки негизги принцибинен кийин ишин улантууда, алар бул теңдешсиз ишенимдүүлүктү камсыз кылат:
- «Бирөө сүйлөп жатса, калгандары унчукпайт»;
- "Маалыматтардан башкасынын баары жай жана так айтылат."
Экинчи пункт тармак өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө бир караганда бир караганда көбүрөөк зыян келтирет. Бул жерде Wi-Fi тармагына жөнөтүлгөн маалыматтардын бир бөлүгүн көрсөткөн сонун сүрөт:
802.11-2016 стандартында канча барак бар экенин билбеген карапайым адамдар үчүн бул эмнени билдирерин аныктап көрөлү. Система зымсыз тармактын касиеттерине жазган маалыматтарды берүүнүн ылдамдыгы жана кайсы бир өндүрүүчүдөн маркетологдор кирүү чекитинин кутучаларына тартышат (жакшы, сиз аны көргөнсүз - 1,7 Гб/с! 2,4 Гб/с! 9000 Гб/с!) , бул берүү ээлеген убакыттын 100% чокусу жана максимуму гана эмес, бул кооз графиктин көк бөлүгү гана жөнөтүлө турган ылдамдык. Калганынын баары англис тилинде башкаруу ылдамдыгы деп аталган ылдамдыкта жөнөтүлөт (жана орус тилинде да, анткени мындай сөз айкаштарын которуу инженерлердин ортосундагы түшүнбөстүктөрдү дагы пайда кылат) жана бир нече эсеге эле эмес, бир нече эсеге төмөн. ЖҮЗДӨР бир жолу. Мисалы, эч кандай кошумча жөндөөлөрсүз, кардарлар менен 802.11 Мб/сек канал ылдамдыгында иштей ала турган 1300ac тармагы бардык тейлөө маалыматын (биздин барган сайын коркунучтуу графикте көк эмес нерселердин бардыгын) 6 башкаруу ылдамдыгы менен өткөрүп берет. Мб/с. Эки жүз эседен ашык жайыраак!
Логикалык суроо туулат - эмне, кечиресиз, мындай саботаж идеясы кайсы айда дүйнө жүзү боюнча миллиарддаган түзмөктөр иштеген стандарттын бир бөлүгү болуп калышы мүмкүн? Логикалык жооп - бул шайкештик, шайкештик, шайкештик! Эң жаңы кирүү түйүнүндөгү тармак он, атүгүл он беш жылдык түзүлүштөр үчүн иштөө мүмкүнчүлүгүн камсыз кылышы керек жана дал ушул "көк эмес" бөлүктөрдө маалымат учкан жай улгайган түзмөктөр угуп, туура түшүнүп, өтө жогорку ылдамдыктагы маалыматтардын бөлүктөрүн берүүгө аракет кылбайт. Күчтүүлүк курмандыкты талап кылат!
Эми мен кызыккандардын баарына заманбап Wi-Fi тармагында максатсыз жоголгон потенциалдуу мегабиттерден үрөй учурарлык куралды берүүгө даярмын - бул тартылган инженердик чөйрөлөрдө окуу үчүн милдеттүү болуп калды. WiFi AirTime Calculator норвегиялык 802.11 энтузиаст Gjermund Raaen тарабынан. Бул даректе жеткиликтүү — анын ишинин натыйжасы мындайча көрүнөт:
1-сап - 1512 байт маалымат пакетин 802.11n аппараты тарабынан 20 МГц каналдын туурасында өткөрүүгө кеткен убакыт.
2-сап - бир эле антенна формуласы бар, бирок 802.11 МГц каналында 80ac стандартына ылайык иштеп жаткан аппарат менен бир эле пакетти өткөрүүгө сарпталган убакыт.
Бул кантип болушу мүмкүн - төрт эсе көп эфир убактысы "бузулду", максималдуу модуляция 64QAMдан 256QAMге чейин татаалдашып кетти, каналдын ылдамдыгы жогору АЛТЫ жолу (433 Мб/с ордуна 72 Мб/с), бирок эфир убактысынын эң көп дегенде 25% ээ болгон?
Шайкештик жана 802.11 эки принциптери, эсиңиздеби?
Андай адилетсиздикти жана ысырапкорчулукту кантип оңдой алабыз – стандартты түзө баштаган ар бир IEEE жумушчу тобу өзүнө суроо бергендей, биз өзүбүзгө суроо берсек керек? Акылга бир нече логикалык жолдор келет:
- Графиктин "жашыл" бөлүгүндө маалыматтарды берүүнү тездетүү. Бул ар бир стандарт чыгарылганда жасалат, анткени чоң сандар кутуларда жакшы көрүнөт. Практикада, биз жаңы эле байкагандай, бул чектүү өсүш берет - биз каналдын ылдамдыгын наносекундда жүз миң миллион гигабитке чейин тездетсек дагы, графиктин бардык башка бөлүктөрү кетпейт. Ошондуктан, мен бардык жаңы 802.11 стандарттары жөнүндө бардык окуяларда секундасына мегабитти айткан абзацтарды өткөрүп жиберүүнү сунуштайм.
- Графиктин башка бардык бөлүктөрүн тездетиңиз. Чынында эле, эгерде биз "жашыл эмес" нерселердин бардыгын (жакшы же "көк эмес") берүү ылдамдыгын жок дегенде эки эсеге жогорулатсак, анда мурунку сүрөттү карап жатсаңыз, анда биз 50дөн бир аз азыраак алабыз. реалдуу өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн% көбөйүшү - бирок, сиз CWNA наамын алуу үчүн экзаменге даярдануу үчүн барганда сиз биле турган түзмөктөр менен шайкештикти жоготуп, бир катар башка нюанстарды аласыз :) Спойлер: сиз дайыма эле кыла албайсыз муну жакшылап ойлонуп, эмнеге алып келерин түшүнгөндөн кийин кыл. Чынында, бул 802.11 эки принциптеринин бирин бузуу болуп саналат, ошондуктан аны менен абдан этият болушубуз керек!
- Ушул сыяктуу бир нече жээкчелерди жашыл бөлүктөрү менен бирге бириктириңиз. Жашыл бөлүк канчалык узун болсо, каналдын ылдамдыгын жогорулатуу ошончолук натыйжалуу болот. Ооба, бул 802.11n-жылы пайда болгон жана анын революциялык табиятынын бир нече негизинин бири болгон толугу менен иштеген стратегия. Бир гана көйгөй, биринчиден, бир катар тиркемелер мындай бириктирүүгө (мисалы, ошол эле Wi-Fi аркылуу канкор үн) маани берген эмес, экинчиден, бир катар түзмөктөр да буга маани беришкен эмес. (кандайдыр бир жол менен мен аны кармап көрүүнү чечтим, бирок мен иштеген компаниянын чыныгы тармагында ушундай бир нече топтолгон кадрлар бар болчу, бирок > 500 миң "алдын алган" кадрлар үчүн нөлдүк бириктирилген кадр бар болчу. Кыязы, көйгөй Менин маалымат чогултуу методологиямда, бирок мен аны каалаган жерде каалаган адам менен талкуулоого даярмын. Кээде жеке сүйлөшүүдө!).
- Башка бирөө сүйлөп жатканда сүйлөй баштоо менен 802.11 эки принциптеринин биринчисин бузуңуз. Бул жерде 802.11ax жардамга келет.
Акыры, Wi-Fi 6 жөнүндөгү окуямда Wi-Fi 6га жеткеним абдан жакшы! Эгер сиз дагы эле муну окуп жатсаңыз, же кандайдыр бир себептерден улам окушуңуз керек же чындап эле кызыгып жатасыз. Ошентип, 802.11ax бүтүндөй 802.11 үй-бүлөсүнүн мурунку өнүгүүлөрүнүн эбегейсиз чоң бөлүгүн мурастап алса да (жана, демек, кээ бир сонун нерселер 802.16, ака WiMAX-та пайда болгон), андагы бир нерсе дагы эле жаңы жана оригиналдуу. Адатта бул сөздөр Wi-Fi Alliance веб-сайтында жеткиликтүү болгон бул сыяктуу сүрөт менен коштолот:
Мен башынан эле эскертүү жасагандыктан, бир окула турган макаланын чегинде биз бул негизги пункттардын бирин гана карап чыга алабыз, тагыраагы, сүрөттө көрсөтүлгөндөрдүн бири да жок (кандай таң калыштуу!). Сиз бул сегиз негизги элементтин ар биринин миллиондогон кыскача сүрөттөмөсүн окуп чыкканыңызга ишенем, бирок мен OFDMAдан эмнелер келип чыкканы тууралуу тажатма узак окуямды улантам - бир нече медиага кирүү башкаруусу (MU-access control), ал көрүп турабыз, мен инфографиканы такыр алган жокмун. Бирок бул таптакыр бекер!
Көп жетүү - бул ансыз каналды субкарриерлерге бөлүүнүн эч кандай мааниси жок нерсе. Жаңы Wi-Fi 6 тармагынын кардарларын ушул убакка чейин бузулбаган эрежелердин бирин бузуп, ошол эле учурда сүйлөшүүгө мажбурлай турган механизм жок болсо, эмне үчүн спектрдин ар кандай бөлүктөрүн карап көрүүгө аракет кылыш керек? Анан, албетте, мындай механизм жөн гана пайда болушу керек болчу - жана менчик маалымат маалыматтарына салыштырмалуу "узун" көйгөйдүн таасирин азайтуу. Кантип? Ооба, бул абдан жөнөкөй: “жай” тейлөө бөлүгү мурункудай эле жөнөтүлсүн, бирок биз “тез” бөлүгүн жөнөтөбүз, мында маалыматтар түздөн-түз, бир эле учурда бир нече (же бир нече) түзмөктөн жөнөтүлөт. буйрук! Бул мындай көрүнөт:
Бул татаал көрүнөт, бирок түпкүлүгүндө аны түшүндүрүү оңой: бардык (Wi-Fi 6 да эмес!) түзмөктөр үчүн түшүнүктүү болгон атайын рамканы колдонуу менен кирүү түйүнү, ал маалыматтарды бир эле учурда STA1ге берүүгө даяр экендигин билдирет жана STA2. Бул кадрдын "башчысы" өтө эски кардарлар үчүн да түшүнүктүү болгондуктан, алар белгилүү бир убакытка чейин эфир толкундары тармактын башка кардарларына маалымат берүү менен алек болот деген туура жыйынтыкка келип, убакытты санай башташат. бул мезгилдин аягына чейин (чындыгында, ар дайым Wi -Fi). Бирок STA1 жана STA2 түзмөктөрү азыр маалыматтар аларга жаңы жол менен, бир эле учурда, ар бири каналдын өз бөлүгүндө берилээрин түшүнүшөт жана алар ошол эле учурда кирүү чекитине жооп беришет, андан кийин синхрондуу түрдө кабыл алууну ырасташат. рамка (ар биринде өзүнүн бөлүктөрү бар!) , жана чөйрө кайра бошотулат. "Төмөндөн жогоруга" ал дээрлик бирдей иштейт:
Негизги жана эң таң калыштуу айырмачылык, бул кырдаалда кирүү түйүнү бир эле учурда сүйлөй алган станцияларга Trigger деп аталган атайын кадрды колдонуу менен качан берүүнү баштоону айтып турат. Бул, чындыгында, чөйрөгө бир эле учурда бир нече жолу кирүү механизминин жаңы "триггери", менин оюмча, жаңы стандарттын "капутун астындагы" эң маанилүү инновациялардын бири. Анда кардарлар бир жыштык каналын кантип бөлүштүрүү боюнча "график" алышат; дал ушул жерде кардарлар бир эле учурда кирүү чекитине, алар маалыматтардын бөлүктөрүн алганын жана аларды талдай алганын билдиришет. Анда кирүү түйүнү маалыматтарды берүүнүн башталышы жөнүндө бир эле учурда "сүйлөшө" алгандардын бардыгына кабарлайт - анда кирүү чекити ага керектүү маалыматтарды жөнөтө баштайт. Жаңы Trigger кадр механизми, чындыгында, эфирдик убакытты рационалдуу эмес пайдаланууну кыскартууга мүмкүндүк берет - жана көптөгөн кардарлар аны канчалык эффективдүү колдонуп, туура кабыл алса!
Эми бул узун окуядан келип чыккан негизги тезистерди түзөлү жана TL; DR үчүн талаптарга жооп берели:
- Жаңы 802.11ax стандартынын кирүү чекиттери, атүгүл көптөгөн инновациялардын бирине гана таянуу менен, бардык тармактын жалпы өткөрүү жөндөмдүүлүгүн XNUMX-жылдан баштап жогорулата баштайт. экинчи шайкеш кардар түзмөк! Бир эле учурда сүйлөшө ала турган жок дегенде эки кардар болгондон кийин, башка нерселер бирдей болгондо (кардарлардын радиомодулдары үчүн драйверлер мурункуга караганда жакшыраак жазылат деп ойлогонго эч кандай негиз жок, бул топтоо Фреймдердин "пайдалуу" бөлүктөрү жана башка көптөгөн кардарларга көз каранды функциялар дагы эле "зоопаркта орточо" иштебейт) алар орточо өткөрүү жөндөмдүүлүгүн АЛДЫДА эле жогорулатат. Андыктан, эгер сиз жаңы Wi-Fi тармагы жөнүндө ойлонуп жатсаңыз, дароо эң жаңы жана эң мыкты кирүү чекиттерин карап чыгуунун мааниси бар, анткени азыр алар үчүн кардарлар аз болсо да, абал көпкө созулбайт.
- Бүгүнкү күндө жакшы зымсыз инженердин арсеналында болгон бардык амалдар жана амалдар узак убакыт бою актуалдуу бойдон кала берет - 20 жылдан ашык убакытка созулган негизги принциптерди бузуп, чөйрөгө кирүү механизми жаңыртылганына карабастан, ал дагы эле сакталып келет. шайкештик биринчи планда. Сиз дагы эле "жай" башкаруу чендерин кесип салышыңыз керек (жана эмне үчүн жана качан дагы эле түшүнүшүңүз керек), сиз дагы эле физикалык катмарды туура пландаштырышыңыз керек, анткени физикалык жактан көйгөйлөр болсо, маалымат шилтемесинин деңгээлинде эч кандай механизм иштебейт. деңгээл. Мүмкүнчүлүк жаңы эле пайда болду андан да жакшы.
- Wi-Fi 6дагы дээрлик бардык чечимдер кирүү чекити тарабынан кабыл алынат. Көрүнүп тургандай, ал кардарлардын айлана-чөйрөгө кирүү мүмкүнчүлүгүн бир убакта иштөөнүн "мезгилдерине" топтоштуруу аркылуу башкарат. Бир аз ары жагына жылып, TWT иши толугу менен кирүү чекитинин мойнунда. Эми AP бир гана "тармакты уктуруу" жана трафикти кезекте сактабастан, ошондой эле бардык кардарлардын эсебин жүргүзүүсү керек, аларды өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жана трафиктин муктаждыктарына, батареяларына жана башка көптөгөн нерселерге жараша бири-бири менен кантип пайдалуураак айкалыштырууну пландаштырышы керек. — Мен бул процессти “оркестрация” деп атайм. Бардык бул чечимдерди кирүү чекити кабыл ала турган алгоритмдер жөнгө салынган эмес, бул өндүрүүчүлөрдүн чыныгы сапаты жана структуралык мамилеси так оркестрдик алгоритмдерди иштеп чыгууда айкын болот дегенди билдирет. Упайлар кардарлардын муктаждыктарын канчалык так болжолдосо, аларды бир нече жеткиликтүүлүк топторуна ошончолук жакшы жана бирдей бириктире алат - демек, эфирдик убакыт ресурстары ошончолук сарамжалдуу пайдаланылат жана мындай мүмкүндүк алуу түйүнүнүн акыркы өткөрүү жөндөмдүүлүгү ошончолук жогору болот. болот. Алгоритм акыркы чек болуп саналат!
- Wi-Fi 5тен Wi-Fi 6га өтүү 802.11gден 802.11nге өтүү сыяктуу эле революциялык мүнөздө жана маанилүү. Андан кийин биз көп жиптүү жана "пайдалуу жүк" агрегациясына ээ болдук - эми биз бир эле учурда чөйрөгө жана акырында иштеген MU-MIMO жана Beamformingге мүмкүнчүлүк алабыз (биринчиден, биз билгендей, булар дээрлик бир эле нерсе; экинчиден, талкуу "эмне үчүн MU- MIMO 802.11ac-да ойлоп табылган, бирок иштөөгө мүмкүн эмес” – бул өзүнчө узун макаланын темасы :) 802.11n жана Wi-Fi 6 экөө тең эки диапазондо (2,4 ГГц жана 5 ГГц) иштешет, алардын "аралык" мурункуларынан айырмаланып - чындап эле, "алты жаңы төрт"!
Бул макаланын келип чыгышы жөнүндө бир аз
Макала Huawei өткөргөн сынак үчүн жазылган (башында жарыяланган ). Аны жазууда мен көбүнчө 2019-жылы Санкт-Петербургда өткөн “Безпроводов” конференциясындагы өзүмдүн баяндамама таяндым (сөздүн жазуусун көрө аласыздар) , жөн гана эсиңизде болсун - ал жердеги үн, ачык айтканда, видеонун Санкт-Петербургдан келип чыгышына карабастан, сонун эмес!).
Source: www.habr.com