`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Арсен Бандурян

802.11ac Wave2 Wi-Fi – не спешим. Ч3 - каналы

+44
голоса

В предыдущих частях мы рассмотрели обещания 802.11ac Wave2 и насколько они выполняются в плане увеличения числа потоков MIMO.

В этой части рассмотрим обещания в плане каналов. А именно:

  • Каналы 160Mhz: в два раза шире, чем 80Mhz Wave1
  • Дополнительные каналы в 5GHz: больше каналов – лучше плотность!

Начнем с простого: дополнительные каналы в 5GHz работают только в США. Нам это не светит. Закончили.

Теперь рассмотрим каналы в 160MHz.

В 802.11a/g каналы были 20 Mhz, в 802.11n – 20/40Mhz, в 802.11ac Wave1 – 20/40/80. Wave2 добавляет еще каналы в 160MHz, обещая за счет этого еще одно удвоение скорости. Получится?

Конечно получится. Вопрос только, сколько каналов мы сможем туда уместить. В регуляторном домене ETSI доступны следующие 5GHz каналы:

  • 36-48 (5170-5250 = 80MHz) Indoors
  • 52-64 (5250-5330 = 80MHz) Indoors/DFS
  • 100-140 (5490-5710 = 220MHz) DFS
  • 149-165 (5735-5835 = 100MHz) SRD (25mW)

Как видим, технически доступно 480MHz, что достаточно для 3 каналов по 160MHz. Прямо как в 2.4GHz, но в несколько раз быстрее (потенциально). Соответственно, как только мы начинаем использовать такие каналы – возникают проблемы с организацией частотного плана и перекрытием со старыми сетям 802.11a/n/acWave1.

Кроме этого, внимательный читатель заметит, что 480Mhz доступны не непрерывно, и реально 160MHz каналов можно уместить только два. Для решения этого вопроса в 802.11ac Wave2 сделали хитрую штуку: канал 160MHz не обязан быть непрерывным, но может состоять из двух блоков по 80Mhz. Таким образом гораздо легче «вписаться» в существующую среду.

Однако и тут дела обстоят не так просто. К примеру, в диапазоне «первого» 160MHz-канала 5170-5330Mhz для первой и для второй при работе вне помещения указываются разные требования. А учитывая то, как работает DFS надеяться на стабильную работу всех 160MHz не приходится. Аналогично для последнего 100MHz блока требования ETSI указывают макс мощность в 25mW (Short Range Devices) – как далеко будет такая точка добивать? (Справедливости ради отметим что для высокоплотной среды даже такая мощность может оказаться слишком высокой)

Еще одной проблемой широких каналов является помехоустойчивость. Шанс словить помеху или искажения на 160MHz естественно выше, чем на 20MHz. Конечно, часть проблем решается коррекцией ошибок на приемнике за счет избыточного кодирования. Но чем выше data rate, тем меньше устойчивости.

Напомним, что в Wi-Fi для разных скоростей используются разные схемы модуляции с разной степенью избыточности кодирования: BPSK, QPSK, QAM. При этом для высоких скоростей используется исключительно QAM. 802.11a/g использовал QAM-16 для достижения максимальности скорости. 802.11n опередил 802.11a/g за счет введения QAM-64, а 802.11ac добавляет еще более высокую QAM-256. Вот табличка из Wikipedia.

А вот картинка (источник) о том, как ведет себя QAM-64 на 20MHz канале в относительно чистой, но реальной, а не «стерильной» среде. Изображено распределение ошибки при передаче пакета (PER: Packet Error Ratio, 1 – 100% потерянный пакет) в зависимости от соотношения сигнал-шум (SNR, Signal-Noise Ratio). Здесь используется 802.11n 2x2:2 802.11n MIMO с 20MHz каналом и со следующими параметрами MCS:

  • MCS8: BPSK с 100% избыточности
  • MCS12: 16-QAM с 33% избыточности
  • MCS15: 64-QAM с 20% избыточности

802.11ac Wave2 Wi-Fi – не спешим. Ч3 - каналы.

Как видим, для BPSK при SNR20+ PER падает в 0 и пакеты пропадают очень редко. Для QAM-модуляций, в особенности для QAM-64, пакеты пропадают при любых условиях даже с 20% избыточностью кодирования. Можно ли это назвать стабильной связью? И это на 20MHz канале. Что будет на 80/160Mhz?

Стоит также напомнить, что более широкие каналы означают меньший уровень сигнала. Имея, скажем 100mW, при «размазывании» их по 160MHz полосы, естественно пиковые уровни будут меньше, чем при «размазывании» их по20MHz. Грубо говоря, каждое удвоение ширины – 3dB к уровню сигнала. Таким образом 160Mhz будет на 9dB слабее 20Mhz. Конечно, приемник тоже будет «собирать» сигнал с более широкой полосы, но шансы на искажение увеличиваются.

Так что о высоких скоростях на широких каналах лучше не думать.

Но закончить хочется на позитивной ноте. Хоть широкие каналы и далеко от того, что нам обещает маркетинг, польза от них есть, да и вреда почти никакого. В 802.11n широкие каналы работали очень редко – как только рядом появлялась точка неспособная понимать широкие каналы (802.11a/b/g) – приходилось сворачиваться на 20MHz и выжидать. Так что, к примеру, в густонаселенных местах они почти не работали. В 802.11ac это учли. Теперь есть такая штука как Dynamic Bandwidth Allocation, которая, по сути позволяет менять ширину канала попакетно. Таким образом даже 160MHz каналы могут быть использованы (хоть и редко). А если все рядом стоящие точки поддерживают эту штуку – они просто «распилят» общий широкий канал на несколько узких и будут передавать одновременно. При этом, если другие молчат, точка сможет передавать и на все 80-160Mhz. В общем, очень круто и своевременно!

Правда, и тут есть своя ложка дегтя: эту штуку должны поддерживать клиенты и соседи, что логично. Проблема в том, что она не вошла в обязательную часть 802.11ac Wave1. Есть Wave1 чипсеты, которые ее поддерживают, но не все. Так что пока большинство не переберется на Wave2 потенциал этой штуки полностью раскрыт не будет (но время от времени она все равно будет работать).

Итого.

В общем [BUSTED], но какая-то польза есть.

Важно понимать, что макс. скорость на макс. ширине канала – это утопия, и пока все (включая клиентов) не переедут на Wave2 – практически все профессионалы рекомендуют оставаться по-умолчанию на 20MHz.

Тем не менее, скомбинировав тот же низкоскоростной BPSK с широким каналом можно получить более высокую среднюю скорость и стабильность чем от двух узких каналов с QAM. Однако каждый случай будет уникален.

Что думаете?

В последней части рассмотрим MU-MIMO

802.11ac Wave2 Wi-Fi – не спешим (ч4) – MU-MIMO

+44
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT