Përshëndetje.
Nëse besojmë në teorinë e thjeshtësisë së Einshteinit, treguesi kryesor i kuptimit të një subjekti është aftësia për ta shpjeguar atë sa më thjesht. Prandaj, në këtë post do të përpiqem ta shpjegoj veprimin e një detaje të vetme të standardit të ri, që për çuditëri Wi-Fi Alliance e konsideron të papërshtatshëm për t'u përmendur në infografikën e mundësive të reja të Wi-Fi 6, edhe pse, siç do ta kuptojmë së bashku, ajo është shumë e rëndësishme dhe e veçantë. Këtu nuk ka gjithçka mjaft thellë dhe për shumë gjëra nuk është përfshirëse (sepse është e vështirë të hash një elefant, madje edhe në pjesë), por shpresoj se të gjithë do të nxjerrim diçka interesante dhe të re nga këto fjalë të mia.
Ai 802.11ax që e presim çdo ditë që nga fillimi i vitit të kaluar, sjell një mori të re dhe mahnitëse. Para çdo personi që dëshiron të flasë diçka për të, gjithmonë del një zgjedhje: ose të bëjë një përmbledhje të shpejtë duke përmendur shumë shkronja dhe akronime, duke u përpjekur të mos ngatërrohet në mekanizmat komplekse brenda çdo prej tyre, ose të bëjë një prezantim të gjatë për diçka të vetme, që i pëlqen autorit. Unë do të rrezikojë të shkoj edhe më tej: pjesa më e madhe e shënimeve të mia do të dedikohet madje jo të rejave!
Prandaj, që nga vitet e fundit të kaluar, një pjesë e mirë e rrjeteve të transmetimit të të dhënave pa tela është ndërtuar mbi një sërë standardesh të familjes 802.11, dhe, siç pritet nga një prezantues i respektuar, do të kisha duhej të rikujtoja paksa kronologjinë e gjithë ngjarjeve që i dhuruan botës miliarda pajisje të përputhshme me njëri-tjetrin — por, si një autor që respekton lexuesin, unë do të rrezikojë ta lë këtë jashtë. Megjithatë, disa gjëra duhet të rikujtohen.
Të gjitha iteracionet e Wi-Fi kanë vendosur theksin te besueshmëria mbi maksimizimin e kapaciteteve. Kjo përfundon nga mekanizmi i qasjes në mjedis (CSMA/CA), që nuk është optimal për nxjerrjen e bitëve të fundit për sekondë nga mjedisi i transmetimit (më shumë rreth pafavorshmërisë së botës në tërësi dhe Wi-Fi-t në veçanti mund të lexoni në artikullin e ish-kolegut tim. ), por që është jashtëzakonisht e qëndrueshme në praktisht çdo kush. Në të vërtetë, mund të thyhen pothuajse të gjitha parimet themelore të projektimit të rrjeteve Wi-Fi — dhe në një rrjet të tillë, shkëmbimi i të dhënave do të vazhdojë! I gjithë mekanizmi, që synon atë që në anglisht quhet me një fjalë të vështirë për t'u përkthyer, robustness, është i dedikuar për të siguruar që klientët e rrjetit Wi-Fi të kenë mundësinë të dërgojnë dhe/ose pranojnë pjesët e tyre të të dhënave. E gjithë shtresa e rritjeve të moduluar, agregimit të çarçafëve me të dhëna (nuk është plotësisht e saktë, por le të jetë!) vazhdon të funksionojë pas dy parimeve themelore 802.11, që sigurojnë këtë besueshmëri të pa dhe të krahasueshme:
- “Për sa kohë që flet njëri — të tjerët heshtin”;
- «Gjithçka, përveç të dhënave, është thënë ngadalë dhe qartë».
Pika e dytë shkakton shumë më shumë dëme në kapacitetin e rrjetit sesa mund të duket në kërkesën e parë. Ja një imazh i bukur, që ilustron një copë të dhënash të dërguar në rrjetin Wi-Fi:
Le të kuptojmë se çfarë do të thotë për njerëzit e zakonshëm, që nuk dijnë se sa faqe ka standardi 802.11-2016. Shpejtësia e transmetimit të të dhënave, që sistemi e shkruan në pronat e rrjetit pa tel dhe që marketingu i çdo prodhuesi e ilustron në kutitë e pikave të aksesit (sigurisht që e keni parë — 1.7 Gb/s! 2.4 Gb/s! 9000 Gb/s!), nuk është vetëm maksimali dhe pika më e lartë gjatë 100% të kohës së zënë me transmetim, por gjithashtu është shpejtësia me të cilën do të dërgohet vetëm pjesa blu në këtë grafik të bukur. Gjithçka tjetër do të dërgohet me një shpejtësi, që në anglisht njihet si management rate (edhe në rusisht, sepse përkthimi i këtyre shprehjeve rrezikon keqkuptime më të mëdha mes inxhinierëve), e cila është më e ulët jo pak, por në QIND p.sh. P.sh, pa asnjë cilësim shtesë, rrjeti në 802.11ac, që mund të punojë me klientët me shpejtësi kanali prej 1300 Mb/s, transmeton të gjithë informacionin administrativ (gjithçka që nuk është blu në grafikën tonë gjithnjë e më shqetësuese) me një normë menaxhimi prej 6 Mb/s. Në më shumë se dyqind herë më ngadalë!
Një pyetje logjike — në cilin, më falni, datë të cilit muaji mund të ishte kjo ide e dëmshme që në fakt të përfshihej në standart, me të cilin punojnë miliarda pajisje në të gjithë botën? Përgjigja logjike — përputhshmëria, përputhshmëria, përputhshmëria! Rrjeti në pikën më të re të qasjes duhet të sigurojë mundësinë e punës për pajisje deri në dhjetë dhe madje pesëmbëdhjetë vjeçare, dhe pikërisht në të gjitha këto pjesë “jo-të-blu”. është informacioni që pajisjet e vjetra të ngadalta do ta dëgjojnë, do ta kuptojnë siç duhet dhe nuk do të përpiqen të transmetojnë të tyre gjatë transmetimit të pjesëve me shpejtësi të lartë. Robustësia kërkon sakrifica!
Tani po jam gatshëm të ofroj çdo personi të interesuar një mjet të pazëvendësueshëm për të habitur në mënyrë të pafund duke humbur në megabitet e duke u transmetuar në Wi-Fi të modernizuar — ky është një mjet që tashmë është bërë i domosdoshëm për t'u studiuar në qarqet inxhinierike të përfshira. The WiFi AirTime Calculator nën autorësinë e entuziastit norvegjez të 802.11 Gjermund Raaen. Ai është në dispozicion në — rezultati i punës së tij duket më ndryshe kështu:
Rreshti 1 — koha e kaluar për të transmetuar një paketë të dhënash me gjatësi 1512 byte nga një pajisje 802.11n me një gjerësi kanali prej 20 MHz.
Rreshti 2 — koha e kaluar për të transmetuar një paketë të ngjashme nga një pajisje me të njëjtën formulë antene, por që punon sipas standardit 802.11ac në një kanal me gjerësi 80 MHz.
Si është e mundur — “është prishur” katër herë më shumë spektri, modulimi maksimal është ndërlikuar nga 64QAM në 256QAM, shpejtësia e kanalit është më e lartë me SHESHTE herë (433 Mb/s në vend të 72 Mb/s), dhe është fituar maksimumi 25% kohëzgjatje të spektrit?
Kompatibiliteti dhe dy principet 802.11, e mbani mend?
Mirë, si mund të korrigjojmë një padrejtësi dhe shpërdorim të tillë – do të pyesim ne veten, si ndoshta e ka pyetur çdo grup punues i IEEE, që ka filluar krijimin e standardit? Më vjen në mend disa rrugëlogjike:
- Të shpejtojmë transferimin e të dhënave në pjesën 'e gjelbër' të grafikës. Kjo bëhet me çdo standard të ri, sepse numrat e mëdhenj duken bukur në kuti. Në praktikë, siç e vëmë re, jep vetëm një rritje të përfunduar – edhe nëse e shpejtojmë shpejtësinë e kanalit në njëqind mijë milion gigabit në nanosekundë, të gjitha pjesët e tjera të grafikës nuk do të zhduken. Prandaj, rekomandoj që në të gjitha tregimet për të gjithë standartet e reja 802.11, të kaloni paragrafët që përmendin megabitët për sekondë.
- Të shpejtojmë të gjitha pjesët e tjera të grafikës. Në të vërtetë, nëse e dyfishojmë shpejtësinë me të cilën transmetohet çdo gjë "jo-e gjelbër" (apo "jo-e kaltër", nëse ende po e shihni imazhin e mëparshëm), do të arrijmë pak më pak se 50% rritje të vërtetë të kapacitetit — megjithatë, duke humbur kompatibilitetin me pajisjet dhe me një sërë nuancash të tjera për të cilat do të mësoni kur të filloni të përgatiteni për provimin për titullin e nderit CWNA 🙂 Spoiler: nuk do të jetë gjithmonë e lehtë, por pas një reflektimi të thellë dhe duke kuptuar pasojat. Në të vërtetë, kjo është një shkelje e një prej dy principeve 802.11, prandaj duhet të jeni shumë të kujdesshëm me të!
- Të grijmë disa nga këto çadra së bashku me pjesët e gjelbërta. Чем длиннее зелёная часть, тем эффективнее работает увеличение канальной скорости. Да, это вполне рабочая стратегия, появившаяся ещё в 802.11n и являющаяся одним из нескольких краеугольных камней его революционности. Проблема только в том, что, во-первых, ряд приложений плевать хотел на такую агрегацию (например, тот самый кровожадный Voice over Wi-Fi), во-вторых, ряд устройств также плевать на неё хотел (как-то я решил отловить хотя бы несколько таких агрегированных фреймов на реальной сети компании, в которой я работаю, но за >500к “запикапленных” кадров агрегированных из них было ровно ноль. Скорее всего, проблема в моей методологии сбора данных, но я готов обсудить её с любым желающим где-нибудь в личной беседе!).
- Нарушить и первый из двух принципов 802.11, начав говорить, когда говорит кто-то ещё. И вот тут, собственно, и приходит на помощь 802.11ax.
Si mirë, përfundimisht arrita në tregimin tim për Wi-Fi 6 pikërisht në Wi-Fi 6! Nëse po e lexoni këtë, do thotë se ose keni një obligim për ta bërë këtë për ndonjë arsye, ose jeni me të vërtetë të interesuar. E pra, ndonëse 802.11ax trashëgon një pjesë të madhe të punëve të mëparshme nga e gjithë familja 802.11 (dhe jo vetëm, në fakt - disa gjëra interesante u shfaqën gjithashtu në 802.16, që është WiMAX), disa aspekte të tij janë ende të freskëta dhe origjinale. Zakonisht në këtë pikë shfaqet një pamje si kjo, e cila është në dispozicion në faqen e Wi-Fi Alliance:
Siç përmenda që në fillim, do të mund të shqyrtojmë mjaft mirë vetëm një nga këto pikat kryesore brenda një artikulli të thjeshtë për t'u lexuar, konkretisht asnjë nga ato të paraqitura në pamje (ja një papritur!). Jam i sigurt se tashmë keni lexuar miliona përshkrime të shpejta për secilin nga këto tetë elemente kryesore, unë do të vazhdoj tregimin tim të mërzitshëm të gjatë për atë që pason nga OFDMA - për kontrollin e aksesit të shumtë (MU-access control), i cili, siç shohim, në fakt nuk u përfshi në infografikë. Dhe kjo është një keqkuptim!
Qasja shumëfishe është ajo që e bën ndarjen e kanaleve në nënfrekuenca të ketë kuptim. Pse të përpiqemi të shohim copëza të ndryshme të spektrit, nëse nuk do të ketë një mekanizëm që do t'i bëjë klientët e rrjetit të ri Wi-Fi 6 të shkelin një nga rregullat e palëkundura deri më tani dhe të fillojnë të flasin njëkohësisht? Dhe, sigurisht, një mekanizëm i tillë thjesht duhej të kishte dalë — dhe të ulte ndikimin e problemit të "gjatë" në krahasim me të dhënat e informacionit shërbyes. Si? Shumë thjesht: le të dërgohet pjesa "e ngadaltë", shërbyese, ashtu siç ka qenë më parë, dhe pjesa "e shpejtë", në të cilën kalojnë të dhënat, do ta dërgojmë njëkohësisht nga disa (ose në disa) pajisje me një komando! Kjo duket pak a shumë kështu:
Duket e komplikuar, por në esencë shpjegohet lehtësisht: pika e qasjes me anë të një frekuence të veçantë, të kuptueshme për të gjithë (madje edhe për pajisjet që nuk janë Wi-Fi 6!) i njofton klientët se është e gatshme të transferojë të dhënat njëkohësisht STA1 dhe STA2. Pasi “koka” e kësaj frekuence është plotësisht e kuptueshme edhe për klientët shumë, shumë të vjetër, ata arrijnë në përfundimin e duhur që spektri do të jetë i zënë për një kohë të caktuar duke transferuar informacion për klientët e tjerë të rrjetit dhe fillojnë të numërojnë kohën deri në përfundimin e kësaj periudhe (ashtu si gjithmonë në Wi-Fi). Ndërsa pajisjet STA1 dhe STA2 kuptojnë se tani do t'u transferohen të dhëna në një mënyrë të re, njëkohësisht, secila në pjesën e saj të kanalit, dhe iu përgjigjen pikës së qasjes gjithashtu njëkohësisht, pastaj konfirmojnë në mënyrë të sinkronizuar pranimin e paketës (secili me porcionin e tij të të dhënave!), dhe ambienti lirizohet përsëri. “Nga poshtë lart” kjo funksionon në mënyrë të ngjashme:
Dallë dhe e dukshme ndryshimi është pika e aksesit, e cila në këtë situatë informon stacionet që dinë të flasin njëkohësisht se kur të nisin transferimin, duke përdorur një kadër të veçantë, i cili quhet Trigger. Kjo, në thelb, është një "gjuajtës" i ri i gjithë mekanizmit të aksesit të shumëfishtë në mjedis, i cili është, sipas mendimit tim modest, një nga inovacionet më të rëndësishme "nën kapak" të standardit të ri. Në të, klientët marrin një "orare", sesi të ndajnë një kanal frekuence midis vetes; po ashtu, në të, klientët njoftojnë njëkohësisht pikën e aksesit se kanë marrë pjesët e tyre të të dhënave dhe arritën t'i shqyrtojnë ato. Në të, pika e aksesit njofton të gjithë ata që mund të "flasin" njëkohësisht për fillimin e transferimit të të dhënave — po ashtu dhe pika e aksesit nis dërgimin e të dhënave të nevojshme. Mekanizmi i ri Trigger frame, në thelb, lejon të zvogëlojë përdorimin iracional të zënies së frekuencës — dhe këtë aq efektivisht sa ka sa më shumë klientë që mund ta përdorin dhe ta perceptojnë saktë!
Tani, le të formulojmë piketat kryesore që dalin nga e gjithë kjo histori e gjatë dhe pretendon për TL;DR:
- Pikat e aksesit të standardit të ri 802.11ax, edhe duke u mbështetur vetëm në një nga shumë risitë, do të fillojnë të rrisin kapacitetin e përgjithshëm të rrjetit që në i dytë një pajisje klientesh të përshtatshme! Sapo të ketë të paktën dy klientë që mund të flasin njëkohësisht, nëse të gjitha të tjerat janë të barabarta (nuk kam asnjë arsye për të supozuar se drejtuesit për modulat radio të klientëve do të shkruhen më mirë se më parë, që do të thotë se agregimi i pjesëve “të dobishme” të cadrove, dhe shumë funksione të tjera që varen nga klienti, do të vazhdojnë të funksionojnë “mesatarisht si në kopshtin zoologjik” dhe nuk do të jenë shumë të mira) ata tashmë do të rrisin kapacitetin mesatar. Prandaj, nëse jeni duke menduar për një rrjet të ri Wi-Fi, është e këshillueshme të shqyrtoni menjëherë pikat e aksesit më të reja dhe më të mira, sepse edhe nëse aktualisht ka ende pak klientë për to, situata nuk do të zgjasë shumë.
- Të gjitha truket dhe hilet që sot janë në arsenalin e një inxhinieri të mirë të pa tel, do të mbeten të rëndësishme për një kohë të gjatë — mekanizmi i qasjes në ambient, megjithëse është përmirësuar, ka prekur parimet themelore që kanë mbajtur mbi 20 vjet, por ende vendos në fokus përputhshmërinë. Ende është e nevojshme të përjashtohen "normat e menaxhimit" të "ngadalta" (dhe ende është e nevojshme të kuptohet se pse dhe kur), ende është e nevojshme të planifikohet saktë niveli fizik, sepse asnjë mekanizëm në nivelin e kanaleve nuk do të funksionojë, nëse ka probleme në nivelin fizik. Thjesht ka lindur mundësia për të bërë edhe më të mira.
- Gati të gjitha zgjidhjet në Wi-Fi 6 i merr pika e qasjes. Siç e shohim, ajo menaxhon qasjen e klientëve në ambient, duke i bashkuar pajisjet në "periudha" të funksionimit të përbashkët. Duke u larguar paksa nga kjo, funksionimi i TWT gjithashtu është plotësisht në duar të pikës së qasjes. Tani, ajo duhet jo vetëm të "transmetojë rrjetin" dhe të ruajë trafikun në radhë, por gjithashtu të mbajë gjurmët e të gjithë klientëve, duke planifikuar se si t'i bashkojë ata sa më të favorshëm, bazuar në kapacitetet dhe nevojat e tyre për trafik, bateritë e tyre, dhe shumë-më shumë gjëra të tjera — unë e quaj këtë proces "orkestrim". Algoritmet me të cilat pika e qasjes do të merr këto vendime nuk rregullohen, dhe thishtas është se cilësia e vërtetë dhe qasja strukturore e prodhuesve do të shfaqet në zhvillimin e algoritmeve të orkestrimit. Sa më saktë të parashikojnë pikat nevojat e klientëve, aq më mirë dhe më njëlloj do të mund të bashkojnë ata në grupe me qasje të shumëfishta — si rezultat, do të jenë më efektiv në përdorimin e burimeve të eterit dhe më e lartë do të jetë kapaciteti përfundimtar i kësaj pike qasje. Algoritmi është frontier i fundit!
- Kalimi nga Wi-Fi 5 në Wi-Fi 6 është po aq revolucionar sa kalimi nga 802.11g në 802.11n. Atëherë ne morëm shumëkanalësinë dhe agregimin e "ngarkesës së dobishme" — tani po përfitojmë nga akses i njëkohshëm në mjedis dhe përfundimisht MU-MIMO dhe Beamforming që funksionojnë (së pari, siç e dimë, këto janë pothuajse të njëjta; së dyti, diskutimi "pse MU-MIMO në 802.11ac u shpik, por nuk u aktivizua" — është një temë për një artikull tjetër të madh 🙂 ). Të dy 802.11n dhe Wi-Fi 6 funksionojnë në të dyja bandat (2,4 GHz dhe 5 GHz), ndryshe nga paraardhësit "ndërmjetës" — me të vërtetë, "gjasht" është e reja "katër"!
Pak rreth origjinës së këtij artikulli
Artikulli u shkrua për një konkurs të organizuar nga kompania Huawei (fillimisht i publikuar ). Në shumë aspekte, unë u mbështeta në shkrimin tim mbi konferencën "Pa Tela", që u mbajt në 2019 në Shën Petersburg (regjistrimi i fjalimit mund të shihet , vetëm kini parasysh — audio atje, për ta thënë hapur, nuk është shumë e mirë, pavarësisht origjinës së videos nga Petersburg!).
Burimi: habr.com
