分类: 网络通信/物联网

2018-06-07 17:46:22

本文转载自微信公众号“ 无线CCIE的那些事儿”(ID:passcciew),作者:谢清

对于在2019年非常有可能标准化的802.11ax无线局域网标准而言,现在也许是市场预热的开始,众多厂商发表了自己的产品技术白皮书乃至产品线路图,一些厂商迫不及待的“推出”了相关产品。

然而,作为无线网络工程师,我们应该清醒的认识到技术是为用户的业务服务,每一代新的技术、标准和相关产品的推出的意愿都是美好的,试图解决用户现在面临的一系列问题,遗憾的是理想很丰满,现实很骨感。新的时代面临新的问题,新的技术和相关产品也许并不能完全解决用户面临的痛点,或者说要解决相关问题需要涉及复杂的业内生态链,这在当今时代都是需要我们逾越的山峰。

本文不会再次讲述802.11ax的技术细节,我在去年7月份有专门的文章讲述。下面要讲的是 802.11ax在什么样的条件下能做什么,以及他的局限性(不能做什么)。

从802.11n时代开始,Wi-Fi赖以工作的频谱基本已经被开发殆尽,除非有更多的频谱资源被开放,802.11协议族很难再在把路修的越来越宽这种方式上有太多提升。因此802.11ac在如何增加系统效能和容量上开始做文章,例如多用户多输入多输出(MU-MIMO)和更密集的调制方式,但是总体来讲802.11ac 在这方面的努力不尽人意。业界也认识到了这一点,802.11ax对 802.11物理层(PHY)的一系列增强,有助于我们更加有效的使用有限的信道空间来实现更高的效率。 

但是这些创新的实现需要一定的条件,也绝不是我们面临的所有问题的终极解决方案。下面列出最近经常被问到的一些问题所体现出的对802.11ax的认识误区。

误区 1:802.11ax 包治百病!

真相:802.11ax 不能解决错误规划设计造成的弊病

我们以前花了很多篇幅讲解,对于无线网络,规划设计是重中之重
      · 坚持正确的规划设计是迈向成功部署的第一步!
      · 只有正确设计规划的前提下,好的产品和系统特性才能发挥到极致!
      · 再好的产品和技术都无法弥补设计上的缺陷!
      · 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底下。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。这是前提,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!

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 2:802.11ax 可以解决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 3:802.11ax可以轻易帮助您提升传统(11a/b/g/n/ac)客户端的性能或覆盖范围

真相:802.11ax 很难有效提高传统客户端的性能

虽然您不用担心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您提升传统(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,那么我相信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 4: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。

例如如果用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,您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,您很难保证无线接入点工作在理想纯粹的模式。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,我们现在也只做到了第一代 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,红色字体表示需要客户端配合才能实现。

1. 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) - 需要客户端配合
       · 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 - 需要客户端配合
       · 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,1024QAM  - 需要客户端配合

2. MAC层增强与高效,主要包括:
      · 基本服务集着色(BSS Coloring)- 需要客户端配合
      · 双NAV机制 - 需要客户端配合
      · 目标唤醒时间(Target Wakeup Time - TWT)- 需要客户端配合

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 5:802.11ax 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。

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 6:802.11ax会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 7:802.11ax 时代已经到来,现在就购买相关产品

真相:企业级别 802.11ax 产品还未成熟

802.11ax草案1.0和2.0版本均未通过投票通过,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。

综上所述,看待一个创新需要全方位透视,任何盲目的跟风都是不可取的。结合您的实际应用场景来选择最终采用的技术才是理性的方式。

阅读(3930) | 评论(0) | 转发(0) |
给主人留下些什么吧!~~
评论热议
请登录后评论。

登录 注册