Sveicieni.
Ja tic EinÅ”teina vienkÄrŔības teorijai, galvenais priekÅ”meta izpratnes rÄdÄ«tÄjs ir spÄja to izskaidrot pÄc iespÄjas vienkÄrÅ”Äk, tad Å”ajÄ ierakstÄ centÄ«Å”os pÄc iespÄjas vienkÄrÅ”Äk un pilnÄ«gÄk izskaidrot tikai vienas jaunÄs detaļas ietekmi. standarts, ko nez kÄpÄc pat Wi-Fi Alliance uzskata par necienÄ«gu infografikÄ par Wi-Fi 6 jaunajÄm iespÄjÄm, lai gan tas, kÄ jau pavisam drÄ«z kopÄ redzÄsim, ir ļoti svarÄ«gs un ievÄrÄ«bas cienÄ«gs. Ne viss Å”eit ir pietiekami dziļŔ un noteikti nav visaptveroÅ”s (jo tÄdu ziloni ir grÅ«ti Äst pat pa daļÄm), bet es ceru, ka mÄs visi iemÄcÄ«simies kaut ko jaunu un sev interesantu no maniem verbÄlajiem vingrinÄjumiem.
Tas pats 802.11ax, kuru mÄs katru dienu gaidÄm vismaz otro gadu, nes sev lÄ«dzi daudz jauna un pÄrsteidzoÅ”a. Ikvienam, kurÅ” vÄlas kaut ko pastÄstÄ«t par viÅu, vienmÄr ir izvÄle: vai nu veikt kopsavilkuma skrÄjienu pÄr galvÄm, pieminot kausu saÄ«sinÄjumu, cenÅ”oties neiegrimt sarežģītajos mehÄnismos zem katra no tiem, vai arÄ« ietÄ«ties. izveido stundu garu ziÅojumu par vienu lietu, kas visvairÄk patÄ«k autoram. Es riskÄÅ”u iet vÄl tÄlÄk: lielÄkÄ daļa manas piezÄ«mes bÅ«s veltÄ«ta kaut kam, kas pat nav jauns!
TÄtad jau vairÄk nekÄ divdesmit gadus daži bezvadu datu tÄ«kli ir veidoti saskaÅÄ ar virkni 802.11 saimes standartu, un, tÄpat kÄ jebkuram sevi cienoÅ”am runÄtÄjam, man bÅ«tu nedaudz jÄatjauno visas Ä·Ädes laika skala. notikumiem, kas pasaulei deva miljardiem sadarbspÄjÄ«gu ierÄ«Äu, taÄu kÄ autors, kas ciena lasÄ«tÄju, es tomÄr riskÄju to nedarÄ«t. TomÄr mums vajadzÄtu viens otram kaut ko atgÄdinÄt.
VisÄs Wi-Fi iterÄcijÄs prioritÄte ir uzticamÄ«ba, nevis caurlaidspÄjas palielinÄÅ”ana. Tas izriet no mediju piekļuves mehÄnisma (CSMA/CA), kas no pÄrraides nesÄja pÄdÄjo kilobitu sekundÄ izspieÅ”anas viedokļa nav optimÄlÄkais (par pasaules nepilnÄ«bÄm kopumÄ un Wi var palasÄ«t vairÄk -Fi Ä«paÅ”i mana bijuÅ”Ä kolÄÄ£a rakstÄ ), bet neticami izturÄ«gs gandrÄ«z jebkuros apstÄkļos. Faktiski jÅ«s varat pÄrkÄpt gandrÄ«z visus Wi-Fi tÄ«kla dizaina pamatus - un Å”Äds tÄ«kls joprojÄm apmainÄs ar datiem! Viss mehÄnisms, ar kuru Wi-Fi tÄ«kla klienti var pÄrsÅ«tÄ«t un/vai saÅemt savas datu daļas, ir vÄrsts uz to, lai nodroÅ”inÄtu to, ko angliski sauc par vÄrdu ar grÅ«ti tulkojamu tehnokrÄtijas noskaÅu, robustumu. PalielinÄs viss modulÄcijas slÄnis, kadru agregÄcija ar datiem (ne gluži tÄ, bet lai bÅ«tu!), kas uzsmÄrÄti uz augÅ”u, turpina darboties pÄc diviem galvenajiem 802.11 principiem, kas nodroÅ”ina Å”o nepÄrspÄjamo uzticamÄ«bu:
- āKamÄr viens runÄ, pÄrÄjie klusÄā;
- "Viss, izÅemot datus, ir pateikts lÄni un skaidri."
Otrais punkts rada daudz lielÄku kaitÄjumu tÄ«kla joslas platumam, nekÄ varÄtu Ŕķist no pirmÄ acu uzmetiena. Å eit ir lielisks attÄls, kas ilustrÄ vienu datu daļu, kas nosÅ«tÄ«ta Wi-Fi tÄ«klÄ:
IzdomÄsim, ko tas nozÄ«mÄ parastajiem cilvÄkiem, kuri nezina, cik lappuÅ”u ir standartÄ 802.11-2016. Datu pÄrraides Ätrums, ko sistÄma ieraksta bezvadu tÄ«kla Ä«paŔībÄs un kuru jebkura ražotÄja mÄrketinga speciÄlisti zÄ«mÄ uz piekļuves punktu kastÄm (nu, jÅ«s to droÅ”i vien redzÄjÄt - 1,7 Gb/s! 2,4 Gb/s! 9000 Gb/s!) , tas ir ne tikai maksimums un maksimums 100% laika, ko aizÅem pÄrraide, bet arÄ« Ätrums, ar kÄdu tiks nosÅ«tÄ«ta tikai zilÄ daļa Å”ajÄ skaistajÄ diagrammÄ. Viss pÄrÄjais tiks nosÅ«tÄ«ts ar Ätrumu, ko angliski sauc (un arÄ« krieviski, jo Å”Ädu izteicienu tulkoÅ”ana rada turpmÄkus pÄrpratumus inženieru starpÄ), un kas ir ne tikai vairÄkas reizes mazÄks, bet par koeficientu mazÄks. SIMTIEM vienreiz. PiemÄram, bez jebkÄdiem papildu iestatÄ«jumiem 802.11ac tÄ«kls, kas var strÄdÄt ar klientiem ar kanÄla Ätrumu 1300 Mb/s, pÄrraida visu pakalpojumu informÄciju (visu, kas mÅ«su arvien briesmÄ«gÄkajÄ grafikÄ nav zils) ar vadÄ«bas Ätrumu 6 Mb/s. VairÄk nekÄ divsimt reižu lÄnÄk!
LoÄ£isks jautÄjums ir ā kurÄ, atvainojiet, kurÄ mÄnesÄ« Å”Äda sabotÄžas ideja vispÄr varÄtu kļūt par daļu no standarta, pÄc kura darbojas miljardiem ierÄ«Äu visÄ pasaulÄ? LoÄ£iska atbilde ir saderÄ«ba, saderÄ«ba, saderÄ«ba! TÄ«klam jaunÄkajÄ piekļuves punktÄ ir jÄnodroÅ”ina iespÄja strÄdÄt ar desmit un pat piecpadsmit gadus vecÄm ierÄ«cÄm, un tieÅ”i visos Å”ajos ānezilajosā gabaliÅos informÄcija lido, ka lÄnÄs vecÄka gadagÄjuma ierÄ«ces dzirdÄs, sapratÄ«s pareizi un nemÄÄ£inÄs pÄrraidÄ«t Ä«paÅ”i Ätrgaitas datu gabalus. IzturÄ«ba prasa upurus!
Tagad esmu gatavs ikvienam interesentam sniegt neaizstÄjamu instrumentu, lai Å”ausminÄs par potenciÄlo pÄrraidÄ«to megabitu bezmÄrÄ·Ä«gu zudumu mÅ«sdienu Wi-Fi tÄ«klÄ - tas jau ir kļuvis par obligÄtu mÄcÄ«bÄm iesaistÄ«tajÄs inženieru aprindÄs WiFi AirTime kalkulators NorvÄÄ£ijas 802.11 entuziasts Gjermunds RÄns. Tas ir pieejams plkst ā viÅa darba rezultÄts izskatÄs apmÄram Å”Ädi:
1. rindiÅa ir laiks, kas pavadÄ«ts, pÄrsÅ«tot 1512 baitu datu paketi ar 802.11n ierÄ«ci 20 MHz kanÄla platumÄ.
2. rindiÅa ir laiks, kas pavadÄ«ts vienas un tÄs paÅ”as paketes pÄrsÅ«tÄ«Å”anai ar tÄdu paÅ”u antenas formulu, kas jau darbojas saskaÅÄ ar 802.11ac standartu 80 MHz kanÄlÄ.
KÄ tas var bÅ«t - Äetras reizes vairÄk raidlaika ir āsabojÄtsā, maksimÄlÄ modulÄcija ir kļuvusi sarežģītÄka no 64QAM lÄ«dz 256QAM, kanÄla Ätrums ir lielÄks SEÅ I reizes (433 Mb/s 72 Mb/s vietÄ), bet tika iegÅ«ti ne vairÄk kÄ 25% no raidlaika?
Vai atceries saderību un divus 802.11 principus?
Nu, kÄ mÄs varam labot Å”Ädu netaisnÄ«bu un izŔķÄrdÄ«bu ā mÄs jautÄjam sev, kÄ droÅ”i vien sev jautÄja katra IEEE darba grupa, kas sÄka veidot standartu? NÄk prÄtÄ vairÄki loÄ£iski ceļi:
- PaÄtriniet datu pÄrsÅ«tÄ«Å”anu diagrammas āzaļajÄā daļÄ. Tas tiek darÄ«ts, kad tiek izlaists katrs standarts, jo lieli skaitļi izskatÄs jauki uz kastÄm. PraksÄ, kÄ mÄs tikko pamanÄ«jÄm, tas dod galÄ«gu pieaugumu - pat ja mÄs paÄtrinÄsim kanÄla Ätrumu lÄ«dz simts tÅ«kstoÅ”iem miljonu gigabitu nanosekundÄ, visas pÄrÄjÄs diagrammas daļas nepazudÄ«s. TÄpÄc iesaku visos stÄstos par visiem jaunajiem 802.11 standartiem izlaist rindkopas, kurÄs minÄti megabiti sekundÄ.
- PaÄtriniet visas pÄrÄjÄs diagrammas daļas. PatieÅ”Äm, ja mÄs vismaz dubultosim Ätrumu, ar kÄdu tiek pÄrraidÄ«ts viss āne-zaļaisā (nu vai āne-zilaisā, ja joprojÄm skatÄties uz iepriekÅ”Äjo attÄlu), tad mÄs iegÅ«sim nedaudz mazÄk par 50 % reÄlÄs caurlaidspÄjas pieaugums - tomÄr, zaudÄjot saderÄ«bu ar ierÄ«cÄm un vÄl vairÄkas nianses, par kurÄm uzzinÄsiet, kad dosieties gatavoties eksÄmenam par lepno CWNA titulu :) Spoileris: ne vienmÄr varÄsiet dariet to, rÅ«pÄ«gi pÄrdomÄjot un saprotot, pie kÄ tas novedÄ«s. Faktiski tas ir pÄrkÄpums vienam no diviem 802.11 principiem, tÄpÄc jums ar to jÄbÅ«t ļoti uzmanÄ«giem!
- Salieciet vairÄkus Å”Ädus rÄmjus ar zaļajÄm daļÄm kopÄ. Jo garÄka ir zaÄ¼Ä daļa, jo efektÄ«vÄks ir kanÄla Ätruma palielinÄjums. JÄ, Ŕī ir pilnÄ«bÄ funkcionÄjoÅ”a stratÄÄ£ija, kas parÄdÄ«jÄs jau 802.11n versijÄ un ir viens no vairÄkiem tÄs revolucionÄrÄ rakstura stÅ«rakmeÅiem. VienÄ«gÄ problÄma ir tÄ, ka, pirmkÄrt, virkne aplikÄciju par Å”Ädu agregÄciju nevilka (piemÄram, tÄ pati asinskÄrÄ Voice over Wi-Fi), otrkÄrt, arÄ« virkne ierÄ«Äu par to nevilka. (kaut kÄ es nolÄmu to noÄ·ert, lai gan UzÅÄmuma, kurÄ strÄdÄju, reÄlajÄ tÄ«klÄ bÅ«tu bijuÅ”i vairÄki Å”Ädi apkopotie kadri, bet > 500 XNUMX "paÅemto" kadru bija precÄ«zi nulle apkopoto kadru. VisticamÄk, problÄma ir savÄ datu vÄkÅ”anas metodoloÄ£ijÄ, bet esmu gatavs to apspriest ar jebkuru jebkur. kaut kad personiskÄ sarunÄ!).
- PÄrkÄpiet pirmo no diviem 802.11 principiem, sÄkot runÄt, kad runÄ kÄds cits. Un Å”eit 802.11ax patiesÄ«bÄ nÄk palÄ«gÄ.
Lieliski, ka savÄ stÄstÄ par Wi-Fi 6 beidzot tiku pie paÅ”a Wi-Fi 6! Ja jÅ«s joprojÄm to lasÄt, kÄda iemesla dÄļ tas ir jÄdara, vai arÄ« jÅ«s patieÅ”Äm interesÄ. TÄtad, lai arÄ« 802.11ax manto milzÄ«gu daļu no visas 802.11 saimes iepriekÅ”ÄjÄm izstrÄdnÄm (un ne tikai, starp citu - dažas forÅ”as lietas parÄdÄ«jÄs 802.16 jeb WiMAX), kaut kas tajÄ joprojÄm ir svaigs un oriÄ£inÄls. Parasti Å”iem vÄrdiem ir pievienots Å”Äds attÄls, kas pieejams Wi-Fi Alliance vietnÄ:
TÄ kÄ jau paÅ”Ä sÄkumÄ izdarÄ«ju atrunu, viena lasÄma raksta ietvaros varÄsim Åemt vÄrÄ tikai vienu no Å”iem galvenajiem punktiem, pareizÄk sakot, nevienu no attÄlÄ redzamajiem (kÄds pÄrsteigums!). Esmu pÄrliecinÄts, ka esat jau izlasÄ«jis miljonu Ä«su aprakstu par katru no Å”iem astoÅiem galvenajiem elementiem, taÄu es turpinÄÅ”u savu garlaicÄ«gi garo stÄstu par to, kas izriet no OFDMA ā vairÄku multivides piekļuves kontroles (MU-access control), kas, kÄ mÄs redzam, es vispÄr nesaÅÄmu infografiku. Bet tas ir pilnÄ«gi veltÄ«gi!
VairÄkkÄrtÄja piekļuve ir kaut kas, bez kura nav jÄgas sadalÄ«t kanÄlu apakÅ”nesÄjos. KÄpÄc mÄÄ£inÄt aplÅ«kot dažÄdus spektra gabalus, ja nav mehÄnisma, kas varÄtu piespiest jaunÄ Wi-Fi 6 tÄ«kla klientus pÄrkÄpt kÄdu no lÄ«dz Å”im nesatricinÄmajiem noteikumiem un vienlaikus sÄkt runÄt? Un, protams, Å”Ädam mehÄnismam vienkÄrÅ”i bija jÄparÄdÄs - un jÄsamazina āilgÄsā problÄmas ietekme salÄ«dzinÄjumÄ ar patentÄtiem informÄcijas datiem. KÄ? JÄ, tas ir ļoti vienkÄrÅ”i: ļaujiet servisa daļu ālÄnaisā nosÅ«tÄ«t tÄpat kÄ iepriekÅ”, bet āÄtroā daļu, kurÄ dati tiek nosÅ«tÄ«ti tieÅ”i, vienlaikus no vairÄkÄm (vai vairÄkÄm) ierÄ«cÄm pavÄli! Tas izskatÄs apmÄram Å”Ädi:
IzskatÄs sarežģīti, bet pÄc bÅ«tÄ«bas tas ir diezgan vienkÄrÅ”i izskaidrojams: piekļuves punkts, izmantojot speciÄlu, visÄm (pat ne Wi-Fi 6!) ierÄ«cÄm saprotamu rÄmi, ziÅo, ka ir gatavs vienlaicÄ«gi pÄrsÅ«tÄ«t datus uz STA1 un STA2. TÄ kÄ Å”Ä« kadra āgalveneā ir pilnÄ«bÄ saprotama pat ļoti, ļoti veciem klientiem, viÅi izdara pareizo secinÄjumu, ka ÄterÄ noteiktu laiku bÅ«s aizÅemts informÄcijas pÄrraide citiem tÄ«kla klientiem, un sÄk skaitÄ«t laiku lÄ«dz beigÄm. Ŕī perioda (patiesÄ«bÄ, kÄ vienmÄr Wi-Fi). Bet ierÄ«ces STA1 un STA2 saprot, ka tagad dati uz tÄm tiks pÄrsÅ«tÄ«ti jaunÄ veidÄ, vienlaicÄ«gi, katrs pa savu kanÄla daļu, un tÄs vienlaikus reaÄ£Ä uz piekļuves punktu un pÄc tam arÄ« sinhroni apstiprina saÅemÅ”anu. rÄmis (katram ir sava datu daļa!), un vide atkal tiek atbrÄ«vota. āNo apakÅ”as uz augÅ”uā tas darbojas aptuveni tÄdÄ paÅ”Ä veidÄ:
GalvenÄ un visspilgtÄkÄ atŔķirÄ«ba ir tÄ, ka piekļuves punkts Å”ajÄ situÄcijÄ norÄda stacijÄm, kuras var runÄt vienlaikus, kad sÄkt pÄrraidi, izmantojot Ä«paÅ”u rÄmi, ko sauc par Trigger. Faktiski tas ir jauns visa daudzkÄrtÄjas vienlaicÄ«gas piekļuves medijam mehÄnisma āsprÅ«daā, kas, manuprÄt, ir viens no svarÄ«gÄkajiem jaunÄ standarta jauninÄjumiem āzem pÄrsegaā. TieÅ”i tajÄ klienti saÅem āgrafikuā, kÄ savÄ starpÄ sadalÄ«t vienu frekvences kanÄlu; tieÅ”i Å”eit klienti vienlaikus informÄ piekļuves punktu, ka viÅi ir saÅÄmuÅ”i savas datu daļas un varÄja tos parsÄt. TajÄ piekļuves punkts paziÅo visiem, kas vienlaikus var ārunÄtā par datu pÄrraides sÄkumu - tajÄ piekļuves punkts sÄk sÅ«tÄ«t tai nepiecieÅ”amos datus. Jaunais Trigger rÄmja mehÄnisms faktiski ļauj samazinÄt neracionÄlu raidlaika izmantoÅ”anu ā un tik efektÄ«vi, cik daudz klientu to spÄj izmantot un pareizi uztvert!
Tagad formulÄsim galvenÄs tÄzes, kas izriet no visa Ŕī garÄ stÄsta un kvalificÄjas TL;DR:
- JaunÄ 802.11ax standarta piekļuves punkti, pat paļaujoties tikai uz vienu no daudzajiem jauninÄjumiem, sÄks palielinÄt visa tÄ«kla kopÄjo caurlaidspÄju jau no plkst. otrais saderÄ«ga klienta ierÄ«ce! TiklÄ«dz ir vismaz divi klienti, kuri var runÄt vienlaikus, tad, ja viss pÄrÄjais ir vienÄds (man nav pamata uzskatÄ«t, ka klientu radio moduļu draiveri tiks rakstÄ«ti labÄk nekÄ iepriekÅ”, kas nozÄ«mÄ, ka ānoderÄ«gasā rÄmju daļas un daudzas citas no klienta atkarÄ«gas funkcijas joprojÄm nedarbosies āvidÄji zoodÄrzÄā), tÄs JAU palielinÄs vidÄjo caurlaidspÄju. TÄtad, ja domÄjat par jaunu Wi-Fi tÄ«klu, ir jÄga nekavÄjoties apsvÄrt jaunÄkos un labÄkos piekļuves punktus, jo pat tad, ja tiem Å”obrÄ«d joprojÄm ir maz klientu, situÄcija tÄda nepaliks ilgi.
- Visi triki un triki, kas Å”odien ir laba bezvadu inženiera arsenÄlÄ, paliks aktuÄli vÄl ilgi ā lai arÄ« piekļuves mehÄnisms medijam ir atjauninÄts, pÄrkÄpjot vairÄk nekÄ 20 gadus ilguÅ”os stÅ«rakmens principus, tas joprojÄm saglabÄjas. saderÄ«ba priekÅ”galÄ. JoprojÄm ir jÄnogriež ālÄnieā pÄrvaldÄ«bas Ätrumi (un vÄl ir jÄsaprot, kÄpÄc un kad), joprojÄm ir pareizi jÄplÄno fiziskais slÄnis, jo neviens mehÄnisms datu pÄrraides lÄ«menÄ« nedarbosies, ja radÄ«sies problÄmas fiziskajÄ. lÄ«menÄ«. Tikko radÄs iespÄja to izdarÄ«t vÄl labÄk.
- GandrÄ«z visus Wi-Fi 6 lÄmumus pieÅem piekļuves punkts. KÄ redzam, tÄ kontrolÄ klienta piekļuvi videi, grupÄjot ierÄ«ces vienlaicÄ«gas darbÄ«bas āperiodosā. Pavirzoties nedaudz tÄlÄk uz sÄniem, arÄ« TWT darbs pilnÄ«bÄ gulstas uz piekļuves punkta pleciem. Tagad AP ir ne tikai ājÄpÄrraida tÄ«klsā un jÄuzglabÄ trafika rindÄs, bet arÄ« jÄreÄ£istrÄ visi klienti, plÄnojot, kÄ tos izdevÄ«gÄk apvienot savÄ starpÄ, pamatojoties uz viÅu joslas platumu un trafika vajadzÄ«bÄm, baterijÄm un daudz ko citu. ā Es Å”o procesu saucu par āorÄ·estrÄcijuā. Algoritmi, pÄc kuriem piekļuves punkts pieÅems visus Å”os lÄmumus, nav reglamentÄti, kas nozÄ«mÄ, ka ražotÄju reÄlÄ kvalitÄte un strukturÄlÄ pieeja izpaudÄ«sies tieÅ”i orÄ·estrÄcijas algoritmu izstrÄdÄ. Jo precÄ«zÄk punkti prognozÄ klientu vajadzÄ«bas, jo labÄk un vienveidÄ«gÄk tos varÄs apvienot vairÄkÄs piekļuves grupÄs - lÄ«dz ar to, jo racionÄlÄk tiks izmantoti raidlaika resursi un lielÄka Å”Äda piekļuves punkta gala caurlaidspÄja. bÅ«s. Algoritms ir pÄdÄjÄ robeža!
- PÄreja no Wi-Fi 5 uz Wi-Fi 6 ir tikpat revolucionÄra un svarÄ«ga kÄ pÄreja no 802.11g uz 802.11n. PÄc tam mÄs ieguvÄm vairÄku vÄ«tÅu un ālietderÄ«gÄs slodzesā apkopoÅ”anu - tagad mÄs iegÅ«stam vienlaicÄ«gu piekļuvi datu nesÄjam un visbeidzot strÄdÄjoÅ”am MU-MIMO un Beamforming (pirmkÄrt, kÄ zinÄms, tie ir gandrÄ«z viens un tas pats; otrkÄrt, diskusija ākÄpÄc MU- MIMO tika izgudrots 802.11ac, bet nevarÄja darbotiesā ir atseviŔķa gara raksta tÄma :) Gan 802.11n, gan Wi-Fi 6 darbojas abÄs joslÄs (2,4 GHz un 5 GHz), atŔķirÄ«bÄ no to āstarpposmaā priekÅ”gÄjÄjiem ā patiesi, āseÅ”i ir jaunais Äetrinieksā!
Mazliet par Ŕī raksta izcelsmi
Raksts tika rakstÄ«ts Huawei rÄ«kotajam konkursam (sÄkotnÄji publicÄts ). Rakstot to, lielÄ mÄrÄ paļÄvos uz paÅ”a referÄtu āBezprovodovā konferencÄ, kas notika 2019. gadÄ SanktpÄterburgÄ (var noskatÄ«ties runas ierakstu , tikai paturiet prÄtÄ - skaÅa tur, atklÄti sakot, nav lieliska, neskatoties uz video SanktpÄterburgas izcelsmi!).
Avots: www.habr.com