802.11ac - Наше светлое Будущее? Или?

802.11ac - Наше светлое Будущее?  Или?
802.11ac создает больше слухов, чем реальной Полосы

 

 

Слухи о 802.11ас расцветают все больше. Но не стоит верить всему, что пишут по этому поводу

Стандарт 802.11ас  - это последняя инновация в области Wi Fi, и все выглядит так, как будто эту технологию начнут имплементировать в корпоративные Wi Fi продукты с начала 2013 года, а в домашние продукты даже раньше. 802.11ас уже продвигалась, как гигабитный Wi Fi (Gigabit Wi-Fi). И для крупнейшего рынка Wi Fi (решения для дома) это действительно может стать реальностью. Но можно ли будет получать гигабитные скорости в корпоративном окружении? Шансы близки к нулю. Технология 802.11ас была разработана только для 5GHz как спектра с наибольшей доступной полосой и, соответственно, емкостью. Стандарт вводит большое количество новых техник, как, например, усложненные схемы модуляции и кодирования, MIMO с радиокоммутацией (MU-MIMO) и большим уровнем объединения частотных каналов. Теоретически все это, если говорить с производителями решений, имеет потенциал  огромного увеличения емкости сети Wi Fi.

Есть только один вопрос – а вы в этом уверены?

Только не надо совершать ошибки, 802.11ас - это превосходная инновация. Но как и в любой супер-инновации проблемы скрыты в деталях. Рассмотрим некоторые, те, которые помогут демистифицировать новейшую и наилучшую технологию, ожидаемую в скором времени.

8 Пространственных Потоков

Подробнее о Пространственных Потоках здесь.
Одной из крупнейших Wi-Fi инноваций, которая стала доступна с 802.11n, - одна из форм пространственного мультиплексирования, называемая MIMO (multiple input, multiple output). Это дает возможност точке доступа отправлять множество пространственных потоков к одному клиенту одновременно для увеличения емкости. Спецификации 802.11n допускают наличие до 4х пространственных потоков.

Теперь новый стандарт 802.11ас выступил еще круче, здесь будет поддержка до 8-и Пространственных Потоков. Однако если обратиться к истории технологии, обычно производителям чипов требовалось около 2-х лет, чтобы добавить один дополнительный пространственный поток (например,  коммерческие решения 802.11n имеют максимум 3 в настоящее время). Хотя с приходом 802.11ас можно ожидать определенного улучшения ситуации, но вряд ли мы когда-либо увидим все восемь потоков в реальных решениях. Представьте только, как забавно будет выглядеть точка доступа  с 12-ю торчащими омни-антеннами (8 антенн для 11ас в 5GHz и 4 антенны для 11n в 2.4GHz). Даже если антенны интегрированные, все равно их надо где-то размещать, присоединять к плате и т.п.

Комментарий komway.ru: исследования ведущих вендоров показывают, что для высокой эффективности использования всех доступных пространственных потоков надо иметь минимум один дополнительный приемо-передающий радиомодуль. Так что картина еще интереснее!

Многопользовательское MIMO (MU-MIMO/Multi-User MIMO)

Комментарий komway.ru: MU-MIMO - это фактически пространственный коммутатор. Цель: обслуживание нескольких пользователей одновременно, чего невозможно добиться в обычной среде.

Стандарты 802.11n дали нам MIMO (multiple in, multiple out). MIMO использует множественные антенны как на передаче, так и на приеме для увеличения полосы пропускания без дополнительных частот или увеличения мощности передачи. В общем случае переносится идентичная мощность от передатчиков для достижения большей спектральной эффективности радиоканала (больше бит в секунду на герц). При этом дополнительным преимуществом является более высокая надежность доставки данных в силу использования разнесения антенн. Но в 802.11n MIMO может быть использовано для коммуникаций только с одним пользователем в каждый конкретный момент времени. 802.11ас улучшает эту ситуацию, вводя технологию, называемую MU MIMO – Multi User MIMO.

Это дает возможность Точке Доступа с 802.11ас передавать два пространственных потока (или более, в зависимости от количества доступных радиоцепей) к двум или более клиентским устройствам одновременно. Такая технология имеет хороший потенциал для существенного улучшения системы, но это опциональная часть стандарта. И ожидается, что первые чипы с 802.11ас не будут поддерживать MU MIMO. Но также остается хороший шанс того, что MU-MIMO вообще никогда не будет поддерживаться из существенного усложнения в части радио и МАС.

256 Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

QAM является средством модуляции радиоволны для передачи данных. В 802.11n максимальный уровень модуляции - это 64QAM, таким образом вводимая с 11ас модуляция 256QAM должна обеспечить большой прирост в максимальной полосе пропускания. Тем не менее, чем сложнее схема модуляции, тем сложнее выйти на требуемый уровень условия для ее распознавания. В реальных ситуациях крайне маловероятно, что будет наблюдаться сколько-нибудь высокий процент клиентских устройств, которые постоянно будут работать на 256QAM.  

Технология Только для 5GHz

Учитывая техники как 11ас в действительности достигает своих скоростей (с помощью объединения частотных каналов) не имеет смысла для 11ас поддерживать спектр 2.4GHz, в котором только 3 неперекрывающихся канала.  Это неплохая новость! Это означает, что устройства для работы по 11ас должны будут подерживать 5GHz. На момент выхода статьи процент устройств, имеющих поддержку 5GHz, довольно низок, и это реальная проблема (вероятно, имеется ввиду полный срез всех устройств, включая смартфоны, планшеты, ноутбуки и т.п.). Теперь будет требоваться поддержа 5GHz повсеместно.

Объединение Каналов (Channel Bonding)

Channel Bonding Самый простой и эффективный способ увеличить скорость любых радиокоммуникаций - это просто расширить полосу частот. Для получения большей частотной полосы в 802.11n было введено объединение каналов: возможность взять два канала 20MHz и объединить их в один – практически большая Wi-Fi труба. Это эффективный метод удвоения полосы пропускания.

Теперь 802.11ас имеет обязательную поддержку каналов в 80 MHz (максимальный канал 160MHz) с возможностью объединения до 8-и каналов.

Но даже в 802.11n объединение каналов - обоюдоострый меч. В Северной Америке спектр 2.4GHz имеет доступную полосу 83.5MHz (всего 3 неперекрывающихся канала), в то время как в спектре 5GHz доступна полоса в 495MHz (у нас пока 200MHz: 5150-5350MHz, прим. komway.ru). Это означает, что 5GHz может потенциально переносить в 6 раз больше трафика, чем 2.4GHz и плюс к этому в настоящее время 5GHz значительно чище в плане интерференции.

Но подождите просто считать биты. Есть то, что большинство людей просто не берут в расчет - включение объединения каналов фактически снижает общую емкость вашей сети! Посмотрите таблицу

Когда разрабатывается и развертывается сеть Wi-Fi для высокой плотности, большее количество каналов предпочтительнее меньшего, но большей ширины. Увеличение количества устройств, сидящих на одном канале снижает  эффективность Wi-Fi.

Почему многие любят провода? Потому что каждое проводное устройство имеет собственный канал и нет других устройств на этом же канале. В таком случае, мы можем видеть громадную полосу пропускания.

Если бы сеть Wi-Fi могла иметь сотни каналов и каждый клиент мог иметь собственный канал, то это была бы беспроводная нирвана! Но у нас нет такого количества каналов, и не хотелось бы обострять эту проблему путем объединения доступных каналов вместе, так как это снижает общую эффективность сети WLAN.

Совсем другая история - использование 802.11ас  дома. Здесь объединение любых каналов, вплоть до 160MHz, - предпочтительный сценарий, так как немного клиентских устройств присоединяются к одной точке доступа.

Корпоративное окружение - прямая противоположность. Здесь большое количество точек доступа обслуживает сотни или тысячи пользователей. И насколько возможно, эти точки доступа должны быть на разных каналах.
Комментарий komway.ru: принятая практика для поддержки высокой плотности пользователей состоит в снижении радиуса ячейки и создания большего количества "сот", а не в "накачке" максимально возможным количеством частотных каналов на одной "соте".

Очень Важно понимать, что 802.11ас несет существенные улучшения в Wi-Fi технологии в первую очередь потому, что стимулирует производителей клиентского оборудования вводить поддержку спектра 5GHz. Современные корпоративные точки доступа уже поддерживают оба спектра.

Ирония состоит еще и в том, что 802.11ас будет фактически удлинять жизнь соврменных сетей 802.11n.  Появления все большего количества клиентов с поддержкой 5GHz будет все больше задействовать недоиспользованную емкости 11n 5GHz и, таким образом, емкость сетей Wi-Fi будет повышаться без каких-либо действий со стороны их владельцев. Это лучшая новость из всех!-)

 

Для получения анонсов по выходу новых статей или появлении новых материалов на нашем сайте предлагаем подписаться на рассылку.

Присоединяйтесь к нашей группе на Facebook: www.facebook.com/Kom.Way.ru
Мы публикуем интересные новости о Wi-Fi со всего света, информацию о выходе новых статей и расширении контента основных модулей ресурса komway.ru

Kom-Way.Team

Использование материалов сайта komway.ru разрешено только с согласия komway.ru и при наличии прямой ссылки на komway.ru.

 

 

blog comments powered by Disqus