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[讨论] 关于802.11ax较为普遍的认识误区

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纯净的硅(初级)

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发表于 2020-3-3 22:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

误区一:包治百病

真相:802.11ax不能解决错误规划设计造成的弊病

     对于无线网络,规划设计是重中之重!坚持正确的规划设计,好的产品和系统特性才能发挥到极致,在规划设计和产品选型上的妥协将敞开走向失败的大门!

在实际设计和部署中,简单的提升速度不是万能药,只靠802.11技术标准本身的升级换代是无法解决我们在规划设计和部署阶段就犯的各种错误。

     这是因为在当今的无线局域网实际部署环境中主要以高容量接入为目标,无线接入点之间的距离远远比从前以覆盖为目的的方式近,频谱资源的有限会造成信道复用的效率低下。而进行合理的规划设计的首要任务就是要减少介质的竞争和减少射频干扰,即高效信道复用以最小化无线接入点之间的空口共享,然后才是在单一信道的覆盖蜂窝内增加空口利用效率,即让客户端和无线接入点之间建立较高的数据连接速率,也是802.11标准持续提升之处。在前提无法实现的情况下,单纯改善后者没有任何意义!

     专家Tips:如果您可以尽早将您的客户端升级到支持802.11ax,那么基于802.11.ax的无线网络基础架构可能、也许会为您的网络增加容量。我之所以说“可能”、“也许”,是因为作为一个有12年无线网络经验的工程师,我看到80%以上的Wi-Fi网络设计和部署都或多或少的存在设计规划和部署问题,以至于没有什么“神奇”的技术或者产品能够帮助他们改正这些问题。这并不是夸张,很多都是用户血的教训和切肤之痛。

误区二:解决2.4GHz频谱面临的问题

真相:802.11ax不能治愈2.4GHz频谱面临的问题

2.4GHz频谱已“死”!虽然802.11ac和802.11ax无线接入点仍然支持2.4GHz频谱,但是这并不意味着这些协议在2.4GHz频谱上还能有更多作为。除去众多的Wi-Fi和非Wi-Fi设备以及干扰源,2.4GHz频谱的核心问题是只有3个非重叠信道可供使用。由于传统客户端数量之庞大,802.11ax在2.4GHz上完全不会帮助到你。

当然,从另外一个角度思考,如果企业大量客户端均采用5GHz频谱连接,那么2.4GHz频谱的窘境必然会有所缓解,但是这和802.11ax协议本身并无关联,使用802.11ac一样可以达到同样的效果。

误区三:帮助提升传统客户端性能、覆盖问题

真相:802.11ax很难有效提高传统客户端的性能

虽然不必担心802.11ax无线接入点和传统协议客户端的互操作性,但是802.11ax无线接入点很难以经济高效的方式帮助提升传统(11a/b/g/n/ac)客户端的性能或覆盖范围。

很多人会说,802.11ax无线接入点既然具备了更多的天线和MIMO处理能力(8×8:8),那是不是意味着无线接入点接收无线客户端的信号会更加敏感?恢复客户端信号的能力会更棒?确实是这样,但是芯片/网络厂商不会这么实现,为什么呢?因为过犹不及,任何超过4×4:4的商用无线接入点都是浪费,难于实现且成本高昂,而最终通过提高灵敏度从而实现额外的上行增益的努力对于灵敏度和可靠性方面的改善微乎其微。这也是为什么第二代802.11ac没有商用化8×8:8(802.11ac标准中也有规定)无线接入点产品的原因。

当然不排除芯片/网络厂商可能会推出相关产品。当然,代价也一定是高昂的,且这部分成本必然会被分摊到用户头上。

误区四:只谈效果,不谈实现的前提条件

真相:802.11ax需要无线网络基础设施和无线客户端协同才能实现既定目标

简单来讲,802.11ax无线客户端相对于802.11ax无线接入点的意义与802.11ac无线客户端相对于802.11ac无线接入点来讲是一样的。没有既定客户端的支持,无线网络基础设施很难有用武之地。

举个例子

如果用802.11n客户端连接802.11ac无线接入点,或者用第一代802.11ac无线客户端连接第二代802.11ac无线接入点,无线接入点必须降级来兼容这些无线客户端,用户实际得到的性能提升基本可以忽略不计。

在现实世界的部署中,由于无线客户端的生命周期问题,实际上很难保证无线接入点在理想纯粹的模式下工作。即使在无线网络终端爆炸性增长的今天,尽管第二代802.11ac标准的客户端还在不断涌现,我们目前也只做到了第一代802.11ac无线客户端的大量普及。

下面是802.11ax的两大类众多技术亮点,也是其提升无线网络效能的关键——

蓝色字体表示需要客户端配合才能实现

物理层增强与高效,主要包括:

上行和下行方向正交频分多址(OFDMA)

上行和下行方向多用户-多输入多输出(MU-MIMO)(下行MU-MIMO需要第二代802.11ac客户端配合;上行MU-MIMO需要802.11ax无线客户端配合)

上行链路资源调度最多8个发送天线和8个接收天线,8个空间流更高的调制方式,1024QAMMAC层增强与高效,主要包括:

基本服务集着色(BSS Coloring)双NAV机制,目标唤醒时间(Target Wakeup Time-TWT)

可以看到,缺少了客户端的配合,802.11ac无线客户端连接到802.11ax无线接入点所达到的效果和连接802.11ac无线接入点大致无异,即使在802.11ax和802.11ac无线客户端混合环境中,最终系统能效也由802.11ax无线客户端数量的多少来决定。

误区五:802.11ax就是交换的无线网络

真相:802.11ax并没有实现Wi-Fi交换能力,Wi-Fi(802.11)仍然依赖共享介质,或者说半双工空气介质来传输电磁波。占用介质的方式仍然是载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)。我们以往经常用以太网集线器来做类比。

第七代无线技术802.11ax详解(技术构成、特点、误区)

      对于802.11ac引入的MU-MIMO机制(802.11ac为下行[DL],802.11ax还引入了上行[UL])并不是实现了基于共享空气介质的“交换”能力。只是当无线端点赢得占用介质的机会时,它能够同时在下行链路向多个客户端发送,或者使多个客户端同时利用上行链路发送。这种访问机制比一个接一个的发送更有效率。然而802.11ax上行链路的MU-MIMO要求客户端必须是802.11ax客户端,传统客户端不能参与。

误区六:802.11ax可以一次性实现所有创新

真相:802.11ax不会一次实现所有创新

就像802.11ac协议分为两个波次推出市场一样,802.11ax也将以同样的形式进入市场。第一代802.11ax芯片组将不具备下列特性:

MCS 10和11(1024QAM)调制方式

8空间流

BSS着色机制

上行多用户-多输入多输出

误区七:现在就购买802.11ax的相关产品

真相:企业级别802.11ax产品还未成熟

    802.11ax草案1.0和2.0版本均未通过投票审核,目前草案3.0版本正在商讨,正式标准化预计要到2019年下半年完成,当然预期的商业化产品会基于草案2.0或3.0版本的推出,并预期能够通过软件升级支持最终的标准。

802.11ax无线网络的众多高级特性需要802.11ax客户端的参与才能实现,短期的2-3年之内还看不到802.11ax客户端大大普及的迹象。

      现在市面上一些厂商推出的“所谓”802.11ax无线接入点产品其实是基于早期草案版本的芯片来实现,实则无法通过软件升级到哪怕是草案版本。

 

总体来讲,802.11ax从两个大方面实现了自己的既定目标,其中MU-MIMO和OFDMA是802.11ax成功的关键。

1.物理层的增强与高效,主要包括:

•上行和下行方向正交频分多址(OFDMA)OFDMA机制可以同时为多个使用者提供较小(但专属)的子信道,进而改善每位用户的平均传输率。

•上行和下行方向多用户-多输入多输出(MU-MIMO)上行链路最多可同时为8个用户提供服务,容量是802.11ac的8倍;下行链路最多可同时为8个用户提供服务,容量是802.11ac的2倍。

•上行链路资源调度在802.11ax中,MU-MIMO和OFDMA技术可以分别使用;OFDMA增加了空口效率;而MU-MIMO提升的是系统容量。

•最多8个发送天线、8个接收天线和8个空间流

•更高的调制方式,1024-QAM每符号可携带10bit,与256-QAM相比,容量提升了25%。

2.MAC层的增强与高效,主要包括:

•基本服务集着色(BSS Coloring)BSS着色机制使设备能够区分自己网络中的传输与邻近网络中的传输,在尽可能的情况下最大限度去减少同频干扰。

•双NAV机制同时拥有Intra-BSS NAV和Inter-BSS NAV可以帮助STA预测自身BSS内的流量,并且当它们在得知重叠流量状态时可以进行自由传输

•目标唤醒时间(Target Wake up Time-TWT)减少用户之间的争用和重叠,显著增加STA的休眠时间以降低功耗。

此帖出自RF/无线论坛


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发表于 2020-3-4 09:41 | 显示全部楼层

理想很丰满,现实很骨感!除了方便稳定和速率还要考虑有线。当然近距离就无所谓,近距离内或者没有障碍物的话无线传输还不错



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