802.11ac: обратная совместимость, динамическое распределение каналов

Обратная совместимость и динамическое распределение каналов

Первый вопрос, который следует осветить это обратная совместимость. С 2.4GHz все просто, учитывая то, что 802.11ac банально в нем не работает :) В этом случае обратная совместимость будет предоставляться dual band точками доступа, которые несут дополнительный 2.4GHz n радио модуль, либо не будут предоставляться вовсе, в случае если такой надобности нет.

С 5GHz РЧ диапазоном вопрос будет решаться так, как он решается в более-менее современных 2.4 GHz 802.11n сетях, в которые попадают древние b/g клиенты. На момент передачи/получения данных включается механизм обратной совместимости, все остальное время сеть работает в штатном режиме. Следует понимать что в современной сети такие устройства это расточительные потребители лишних time slot’ов, которые тормозят работу. По этому стоит несколько раз подумать, а хотим мы пускать в такую сеть древний a/b/g ноутбук. Wireless шовинизм как он есть.

Как все это работает?

Старый 802.11an клиент понятия не имеет о канале шириной 80MHz и, тем более, 160MHz. Работать постоянно с более узким каналом в присутствии такого клиента – не вариант, так как несколько теряется смысл использования такой беспроводной сети.

RTS (Request to Send) фреймы занимаются тем, что просят клиентов, не участвующих в передаче не занимать несущую. В 802.11ac сетях передающая станция, после процедуры CCA (Clear Channel Assessment) отправляет несколько RTS фреймов в каждом 20MHz канале, из которых формируется канал шириной 80MHz с характеристиками, которые способны понять старые 802.11a или 802.11n клиенты.

wifi-rts-cts

В свою очередь получатель запускает механизм CCA и отвечает с CTS в каждом из 20MHz каналов. В случае если несущая свободна, то отправитель сможет отправить фрейм, воспользовавшись каналом шириной в 80MHz. В случае если какая-то часть несущей занята, то происходит понижение ширины канала до 40 или 20MHz. Таким образом это позволяет нашей 802.11ac сети использовать эфирное время, которое, в противном случае, осталось бы полностью не использованным и нам бы пришлось повторять отправку RTS/CTS фреймов до полного освобождения несущей.

Этот механизм носит название динамического распределения каналов (dynamic bandwidth optimization или dynamic channelization) и заключается в разделение одного основного канала на вторичные и первичные каналы шириной в 20 и 40MHz.

wifi-dynamic-alloc (3)

Этот же механизм позволяет существовать двум точкам доступа на одном 80 MHz канале и при этом не мешать друг другу. Допустим в вашей сети находится большое количество 802.11n клиентов. Максимально широкий канал, который такие клиенты способны утилизировать – 40 MHz. Механизм динамического распределения каналов дает нам таким клиентам возможность подключаться к разным точкам доступа и вести передачу параллельно. При этом, 802.11ac клиент, в случае свободного эфира, сможет использовать 80MHz канал целиком и получить свои данные за меньший временной промежуток.

Сосуществование нескольких точек доступа на одном канале

Сосуществование нескольких точек доступа на одном канале

80+80MHz каналы

Если 2.4 GHz диапазон распределен фактически непрерывен, то с 5 GHz не так все гладко. В зависимости от страны количество разрешенных к использованию частотных каналов варьируется и между каналами возникают перерывы, фактически не дающие создать 160 MHz каналы или ограничивающие их количество. Будь это проблема с TDWR или требования регулятора.

russia-5ghz-channelization

Разрешенные в России 5GHz каналы

Если ваше приложение требует 160 MHz канал, то стандарт 802.11ac дает возможность агрегировать два 80 MHz канала, разнесенные по частотному спектру, в один.

  • ardarlol

    Спасибо.