Hello.
Upami anjeun percanten kana téori kesederhanaan Einstein, indikator utama pikeun ngartos hiji subjek nyaéta kamampuan pikeun ngajelaskeun sasederhana mungkin, maka dina tulisan ieu kuring bakal nyobian ngajelaskeun saderhana sareng saenggeus-gancangna pangaruh ngan hiji detil anu anyar. standar, nu keur sababaraha alesan malah Wi-Fi Alliance ngemutan pantes disebatkeun dina infographic ngeunaan fitur anyar Wi-Fi 6, sanajan eta, sakumaha urang baris geura-giru ningali babarengan, pohara penting sarta noteworthy. Henteu sadayana di dieu cukup jero sareng pastina henteu komprehensif (sabab gajah sapertos kitu sesah didahar sanajan dina bagian-bagian), tapi kuring ngarepkeun urang sadayana bakal diajar anu anyar sareng pikaresepeun pikeun diri tina latihan verbal kuring.
Éta 802.11ax anu sami, anu kami antosan unggal dinten sahenteuna sahenteuna taun kadua, nyayogikeun seueur hal anu énggal sareng endah pisan. Saha waé anu hoyong nyarioskeun ngeunaan anjeunna sok gaduh pilihan: boh ngadamel tinjauan ras dina sirah, nyebatkeun ember singgetan sareng singgetan, nyobian henteu macét dina mékanisme kompleks handapeun tiung masing-masing, atanapi bungkus. nepi laporan sajam-lila ngeunaan hiji hal , paling pleasing ka pangarang. Kuring bakal résiko langkung jauh: kalolobaan catetan kuring bakal dikhususkeun pikeun hal anu sanés énggal!
Janten, langkung ti dua puluh taun ayeuna, sababaraha jaringan data nirkabel parantos diwangun dumasar kana sakumpulan standar kulawarga 802.11, sareng, sapertos spiker anu ngahormatan diri, kuring kedah rada ngabalikeun garis waktos sadaya ranté. tina kajadian anu masihan dunya milyaran alat interoperable - tapi, salaku panulis anu ngahormatan pamaca, kuring masih résiko henteu ngalakukeun ieu. Najan kitu, urang kudu saling ngingetkeun hiji hal.
Kabéh iterasi Wi-Fi geus prioritized reliabilitas tinimbang maximizing throughput. Ieu di handap tina mékanisme aksés sedeng (CSMA / CA), nu teu paling optimal ti sudut pandang squeezing kilobits panungtungan per detik ti medium transmisi (anjeun bisa maca leuwih lengkep tentang imperfections dunya sacara umum tur Wi -Fi hususna dina artikel ku urut batur sapagawean kuring ), tapi incredibly awét dina ampir sagala kaayaan. Nyatana, anjeun tiasa ngarobih ampir sadaya dasar desain jaringan Wi-Fi - sareng jaringan sapertos kitu tetep bakal tukeur data! Sakabeh mékanisme ku nu klien jaringan Wi-Fi bisa ngirimkeun jeung/atawa narima porsi data maranéhanana ditujukeun pikeun mastikeun naon dina basa Inggris disebut kecap nu hese-narjamahkeun flair of technocracy, robustness. Sakabeh lapisan modulasi naek, aggregation pigura jeung data (teu persis kawas éta, tapi jadi eta!) smeared on luhur terus dianggo sanggeus dua prinsip utama 802.11, nu nyadiakeun reliabiliti unsurpassed ieu:
- "Sedengkeun hiji keur diomongkeun, sésana jempé";
- "Sagala hal iwal data nyarios lalaunan sareng jelas."
Titik kadua nyababkeun langkung seueur karusakan kana rubakpita jaringan tibatan anu sigana sigana di glance kahiji. Ieu gambar anu saé anu ngagambarkeun sapotong data anu dikirim dina jaringan Wi-Fi:
Hayu urang terang naon hartosna pikeun jalma biasa anu henteu terang sabaraha halaman dina standar 802.11-2016. Laju mindahkeun data anu sistem nyerat dina sipat jaringan nirkabel sareng anu pemasar ti produsén mana waé ngagambar kotak-kotak titik aksés (saé, sigana anjeun ningali - 1,7 Gb / s! 2,4 Gb / s! 9000 Gb / s!) , Henteu ngan éta puncak jeung maksimum dina 100% waktu dikawasaan ku transmisi, tapi ogé speed di mana ngan bagian biru dina grafik geulis ieu bakal dikirim. Sagalana sejenna bakal dikirim dina speed nu disebut laju manajemén dina basa Inggris (jeung dina basa Rusia ogé, sabab narjamahkeun ungkapan misalna ngancam salah paham salajengna antara insinyur), sarta nu leuwih handap teu ngan sababaraha kali, tapi ku faktor RATUS sakali. Salaku conto, tanpa setélan tambahan, jaringan 802.11ac, anu tiasa dianggo sareng klien dina laju saluran 1300 Mb/s, ngirimkeun sadaya inpormasi jasa (sadayana anu henteu biru dina grafik anu beuki pikasieuneun) dina laju manajemén 6 Mb/s . Langkung ti dua ratus kali langkung laun!
Patarosan logis nyaéta - naon, hapunten, bulan naon ide sabotase sapertos kitu tiasa janten bagian tina standar anu milyaran alat beroperasi di sakumna dunya? Jawaban logis nyaéta kasaluyuan, kasaluyuan, kasaluyuan! Jaringan dina titik aksés newest kedah nyadiakeun kamampuhan pikeun digawé pikeun sapuluh- komo alat-alat heubeul lima belas taun, sarta éta dina sakabéh potongan "non-biru" ieu informasi flies yén alat manula slow bakal ngadangu, ngartos leres tur moal coba ngirimkeun salila potongan ultra-speed tinggi data maranéhna. Kakuatan butuh pengorbanan!
Ayeuna kuring siap masihan ka saha waé anu kabetot alat anu penting pikeun pikasieuneun ku poténsi megabit anu dipancarkeun anu leungit tanpa tujuan dina Wi-Fi modéren - ieu parantos janten wajib pikeun diajar di kalangan rékayasa anu terlibat. The WiFi AirTime Calculator ku Norwegia 802.11 enthusiast Gjermund Raaen. Ieu sadia di - hasil karyana sapertos kieu:
Jalur 1 nyaéta waktos anu dihabiskeun pikeun ngirimkeun pakét data 1512 byte ku alat 802.11n dina lebar saluran 20 MHz.
Jalur 2 nyaéta waktos anu diséépkeun pikeun ngirimkeun pakét anu sami ku alat anu nganggo rumus anteneu anu sami, tapi parantos beroperasi dumasar kana standar 802.11ac dina saluran 80 MHz.
Kumaha ieu tiasa - opat kali langkung airtime parantos "manja", modulasi maksimal janten langkung kompleks ti 64QAM ka 256QAM, laju saluran langkung luhur Genep kali (433 Mb / s tinimbang 72 Mb / s), tapi paling 25% tina waktu hawa ieu diala?
Kasaluyuan sareng dua prinsip 802.11, émut?
Nya, kumaha urang tiasa ngabenerkeun kateuadilan sareng boros sapertos kitu - urang naroskeun ka diri urang sorangan, sabab unggal grup kerja IEEE anu mimiti nyiptakeun standar sigana naroskeun sorangan? Sababaraha jalur logis datang ka pikiran:
- Ngagancangkeun mindahkeun data dina sapotong "héjo" tina grafik. Hal ieu dilakukeun nalika unggal standar dileupaskeun, sabab jumlahna ageung katingali saé dina kotak. Dina prakna, sakumaha anu urang perhatikeun, éta masihan kanaékan anu terbatas - sanaos urang ngagancangkeun laju saluran ka saratus rébu juta gigabit per nanodetik, sadaya bagian tina grafik moal dileungitkeun. Éta sababna kuring nyarankeun yén dina sadaya carita ngeunaan sadaya standar 802.11 énggal, skip paragraf anu nyebatkeun megabit per detik.
- Ngagancangkeun sadaya bagian grafik anu sanés. Mémang, upami urang sahenteuna dua kali langkung gancang dimana sadayana "non-héjo" dikirimkeun (sumur, atanapi "non-biru", upami anjeun masih ningali gambar sateuacana), maka urang bakal nampi sakedik kirang ti 50 % kanaékan throughput nyata - kumaha oge, ku kaleungitan kasaluyuan sareng alat sareng sajumlah nuansa sanés anu anjeun bakal diajar nalika anjeun badé nyiapkeun ujian pikeun judul bangga CWNA :) Spoiler: anjeun moal salawasna tiasa ngalakukeun ieu, sanggeus mikir teuas tur ngartos naon eta bakal ngakibatkeun. Nyatana, ieu mangrupikeun palanggaran salah sahiji tina dua prinsip 802.11, janten anjeun kedah ati-ati pisan!
- Nunda babarengan sababaraha pigura kawas kieu jeung bagian héjo babarengan. Beuki lila bagian héjo, beuki éféktif kanaékan speed channel. Leres, ieu mangrupikeun strategi anu lengkep, anu muncul deui dina 802.11n sareng mangrupikeun salah sahiji sababaraha pondasi alam revolusioner. Hiji-hijina masalah nyaéta, mimitina, sajumlah aplikasi henteu paduli ngeunaan agrégasi sapertos kitu (contona, Sora haus getih anu sami dina Wi-Fi), kadua, sajumlah alat ogé henteu paduli ngeunaan éta. (Kumaha kuring mutuskeun pikeun nyekel éta sanajan bakal aya sababaraha pigura aggregated misalna dina jaringan nyata parusahaan kuring gawe, tapi pikeun> 500k "ngajemput" pigura, aya persis enol pigura aggregated. Paling dipikaresep, masalahna nyaeta dina metodologi ngumpulkeun data kuring, tapi kuring siap ngabahas eta jeung saha wae dimana wae. sok dina obrolan pribadi!).
- Ngalanggar kahiji tina dua prinsip 802.11 ku ngamimitian ngobrol lamun batur keur ngobrol. Sareng ieu dimana 802.11ax saleresna sumping ka nyalametkeun.
Éta saé yén kuring tungtungna ngagaduhan Wi-Fi 6 sorangan dina carita kuring ngeunaan Wi-Fi 6! Upami anjeun masih maca ieu, anjeun kedah pikeun sababaraha alesan atanapi anjeun resep pisan. Ku kituna, sanajan 802.11ax inherits bagian badag tina kamajuan saméméhna tina sakabeh kulawarga 802.11 (jeung teu ngan, ku jalan - sababaraha hal tiis mucunghul dina 802.16, alias WiMAX), hal di jerona masih seger jeung aslina. Biasana kecap-kecap ieu dibarengan ku gambar sapertos kieu, sayogi dina situs wéb Wi-Fi Alliance:
Nalika kuring ngadamel reservasi ti mimiti, dina wates hiji tulisan anu tiasa dibaca, urang ngan ukur tiasa nganggap salah sahiji titik konci ieu, atanapi langkungna, teu aya anu ditampilkeun dina gambar (naon kejutan!). Kuring yakin anjeun geus maca sajuta déskripsi gancang unggal dalapan elemen konci ieu, tapi kuring bakal neruskeun carita tediously panjang kuring ngeunaan naon kieu ti OFDMA - sababaraha media aksés kontrol (MU-aksés kontrol), nu, sakumaha urang tingali, Kuring teu meunang infographic pisan. Tapi éta sagemblengna sia!
Aksés langkung seueur mangrupikeun hal tanpa ngabagi saluran kana subcarriers henteu aya akalna. Naha coba ningali potongan spéktrum anu béda-béda upami teu aya mékanisme anu tiasa maksakeun klien jaringan Wi-Fi 6 énggal pikeun ngarobih salah sahiji aturan anu teu kaampeuh sareng ngamimitian ngobrol dina waktos anu sami? Sareng, tangtosna, mékanisme sapertos kedah muncul - sareng ngirangan dampak masalah "panjang" dibandingkeun sareng data inpormasi proprietary. Kumaha? Leres, éta saderhana pisan: hayu bagian jasa "laun" dikirimkeun ku cara anu sami sareng sateuacanna, tapi kami bakal ngirim bagian "gancang", dimana data dikirim langsung, sakaligus tina sababaraha (atanapi sababaraha) alat. paréntah! Sigana mah kieu:
Sigana pajeulit, tapi dina hakekatna cukup gampang pikeun ngajelaskeun: titik aksés, nganggo pigura khusus anu kaharti ka sadaya (malah Wi-Fi 6!) Alat, ngalaporkeun yén éta siap ngirimkeun data sakaligus ka STA1 sareng STA2. Kusabab "header" pigura ieu sagemblengna kaharti malah ka klien pisan, pisan heubeul, aranjeunna nyieun kacindekan bener yén gelombang hawa bakal sibuk keur waktu nu tangtu ngirimkeun informasi ka klien séjén tina jaringan, sarta mimiti cacah handap waktos. nepi ka ahir periode ieu (dina kanyataanana, sakumaha salawasna dina Wi-Fi). Tapi alat STA1 sareng STA2 ngartos yén ayeuna data bakal dikirimkeun ka aranjeunna dina cara anu énggal, sakaligus, masing-masing dina sapotong saluran sorangan, sareng aranjeunna ngabales titik aksés dina waktos anu sami, teras ogé sakaligus ngonfirmasi panarimaan. pigura (unggal mibanda porsi sorangan data!), Jeung lingkungan dibébaskeun deui. "Bottom-up" jalanna dina cara anu sami:
Beda utama jeung paling keuna nyaéta yén titik aksés dina kaayaan ieu ngabejaan stasiun nu bisa nyarita dina waktos anu sareng nalika ngamimitian ngirimkeun, ngagunakeun pigura husus disebut pemicu. Ieu, kanyataanna, "pemicu" anyar tina sakabéh mékanisme sababaraha aksés simultaneous kana sedeng, nu, dina pamadegan hina kuring, salah sahiji inovasi pangpentingna "dina tiung" tina standar anyar. Di dinya éta klien nampi "jadwal" ngeunaan cara ngabagi hiji saluran frékuénsi diantarana; Ieu di dieu yén klien sakaligus ngawartosan titik aksés yén maranéhna geus narima porsi maranéhanana data sarta bisa parse aranjeunna. Di jerona, titik aksés ngabéjaan ka saha waé anu tiasa "ngobrol" dina waktos anu sami ngeunaan awal pangiriman data - di dinya, titik aksés mimiti ngirimkeun data anu diperyogikeun. Mékanisme pigura Trigger anyar, kanyataanna, ngamungkinkeun anjeun pikeun ngirangan pamakean airtime anu teu rasional - sareng saefektif saloba klien tiasa ngagunakeunana sareng nganggap éta leres!
Ayeuna hayu urang ngarumuskeun tesis utama anu nuturkeun tina carita panjang ieu sareng cocog pikeun TL; DR:
- Titik aksés tina standar 802.11ax anyar, sanajan ngan ngandelkeun salah sahiji loba inovasi, bakal mimiti ningkatkeun total throughput sakabéh jaringan geus ti kadua alat klien cocog! Pas aya sahenteuna dua klien anu tiasa ngobrol dina waktos anu sami, maka, sadaya hal anu sami (kuring teu aya alesan pikeun nganggap yén supir pikeun modul radio klien bakal ditulis langkung saé tibatan sateuacanna, anu hartosna agrégasi "mangpaat" bagian pigura, sarta loba fungsi klien-gumantung lianna tetep moal jalan "rata-rata di kebon binatang") aranjeunna geus bakal ngaronjatkeun throughput rata. Janten upami anjeun mikirkeun jaringan Wi-Fi énggal, masuk akal pikeun langsung mertimbangkeun titik aksés anu paling énggal sareng pangsaéna, sabab sanaos masih aya sababaraha klien pikeun aranjeunna ayeuna, kaayaan éta moal lami-lami.
- Sadaya trik sareng trik anu aya dina arsenal insinyur nirkabel anu saé ayeuna bakal tetep relevan pikeun waktos anu lami - sanaos mékanisme pikeun ngaksés médium parantos diropéa, ngalanggar prinsip pondasi anu parantos langkung ti 20 taun, éta tetep tetep. kasaluyuan di forefront. Anjeun masih kedah neukteuk off "slow" ongkos manajemén (jeung anjeun masih kudu ngarti naha jeung iraha), anjeun masih kudu rencanana lapisan fisik neuleu, sabab euweuh mékanisme dina tingkat link data bakal dianggo lamun aya masalah dina fisik. tingkat. Kasempetan ngan timbul pikeun ngalakukeun komo leuwih alus.
- Ampir kabéh kaputusan dina Wi-Fi 6 dijieun ku titik aksés. Sakumaha anu urang tingali, éta ngatur aksés klien kana lingkungan ku ngagolongkeun alat-alat dina "periode" operasi sakaligus. Pindah saeutik salajengna ka sisi, karya TWT ogé sagemblengna dina taktak titik aksés. Ayeuna AP kedah henteu ngan ukur "nyiarkeun jaringan" sareng nyimpen lalu lintas dina antrian, tapi ogé nyimpen rékaman sadaya klien, ngarencanakeun kumaha ngagabungkeun aranjeunna langkung nguntungkeun saling dumasar kana bandwidth sareng kabutuhan lalu lintas, batréna sareng seueur deui. .- Kuring nelepon prosés ieu "orkestrasi". Algoritma dimana titik aksés bakal nyandak sadaya kaputusan ieu henteu diatur, anu hartosna kualitas nyata sareng pendekatan struktural produsén bakal ditingalikeun dina pamekaran algoritma orkestrasi. Beuki akurat titik-titik ngaramalkeun kabutuhan klien, langkung saé sareng langkung seragam aranjeunna tiasa ngagabungkeun kana sababaraha grup aksés - janten, langkung rasional sumber daya airtime bakal dianggo sareng langkung luhur throughput ahir titik aksés sapertos kitu. bakal. Algoritma mangrupikeun wates terakhir!
- Transisi tina Wi-Fi 5 ka Wi-Fi 6 sacara revolusioner di alam sareng pentingna sapertos transisi tina 802.11g ka 802.11n. Teras kami ngagaduhan multi-threading sareng "payload" aggregation - ayeuna urang nampi aksés sakaligus kana medium sareng tungtungna damel MU-MIMO sareng Beamforming (mimiti, sakumaha anu urang terang, ieu ampir sami; kadua, diskusi " naha MU- MIMO diciptakeun dina 802.11ac, tapi henteu tiasa didamel" mangrupikeun topik tulisan panjang anu misah :) Duanana 802.11n sareng Wi-Fi 6 beroperasi dina kadua pita (2,4 GHz sareng 5 GHz), teu sapertos anu "panengah" anu miheulaan - saleresna, "genep mangrupikeun opat anu énggal"!
A saeutik ngeunaan asal-usul artikel ieu
Tulisan ieu ditulis pikeun kompetisi anu diayakeun ku Huawei (asalna diterbitkeun ). Nalika nyeratna, kuring sabagéan ageung ngandelkeun laporan kuring sorangan dina konperénsi "Bezprovodov", anu diayakeun di 2019 di St. Petersburg (anjeun tiasa ningali rekaman pidato , ngan tetep dina pikiran - sora aya, terus terang diomongkeun, teu hébat, sanajan St. Petersburg asal video!).
sumber: www.habr.com