Цель этой статьи — предоставить краткое сравнение двух основных сегодняшних архитектур, в которых интерпретируется набор стандартов 802.11. Подавляющее большинство корпоративных и операторских сетей Wi-Fi построено и строится на основе этих архитектур.
Мы будем использовать следующие общие термины: — Одноканальная архитектура: Одноканальная архитектура (SCA).
— Многоканальная архитектура: Многоканальная архитектура (MCA).
Говоря простым языком, можно сказать, что одноканальная архитектура использует один частотный канал на всех точках доступа в зоне покрытия, а многоканальная архитектура использует сотовую структуру с разными непересекающимися частотными каналами.
При проектировании сети МКА чаще всего необходимо избегать соседнего размещения ячеек с одинаковыми или соседними частотными каналами, то же самое касается и вертикального размещения ячеек в трехмерной модели (на разных этажах).
Многоканальная архитектура имеет множество очевидных преимуществ.
Основные поставщики решений Wi-Fi корпоративного уровня используют именно этот подход, и большинство существующих сетей Wi-Fi построены именно на этой архитектуре.
Статистика показывает, что MCA значительно преобладает в качестве основы для большинства сетей Wi-Fi в мире.
О сетях MCA написано много, но для тех, кто хочет быстро освежить в памяти основные принципы планирования и развертывания многоканальной архитектуры, можно обратиться к здесь .
Основными игроками в области одноканальной архитектуры являются Meru и Extricom, между которыми возникла А Было много разногласий относительно приоритета патента.
Более крупные игроки, такие как Аруба, также занимались аналогичными исследованиями.
Тем не менее, данная технология интересна и имеет свои преимущества и недостатки, на которых мы остановимся подробнее.
Так, MCA использует разные частотные каналы на географически разнесенных точках доступа, чтобы минимизировать влияние помех и связанных с ними проблем клиентского устройства при декодировании сигналов от разных точек доступа.
Радиоинженеры вручную (и/или само решение WLAN автоматически) управляют размером ячейки, частотным планом и уровнями помех в своей сети.
Это происходит за счет изменения мощности излучения точек доступа, использования разных антенн и статического, динамического или полуавтоматического изменения частотных каналов в конкретных точках.
После достижения хорошего покрытия следующей по важности задачей сети Wi-Fi становится мобильность.
В случае с MCA клиент всегда выбирает, с какой точкой доступа связываться, а у производителей мобильных устройств разные алгоритмы (в целом учитываются доступные уровни сигнала от точек доступа на разных каналах, уровни потери кадров и т. д.), а как работает алгоритм - это секретный соус производителей и не всегда этот соус вкусный, вспомните как айфоны "зависали" на точках доступа до недавних релизов iOS).
Поэтому мы часто видим совершенно разные результаты, когда разные смартфоны перемещаются по одной и той же сети Wi-Fi. Отсюда гораздо более серьезные требования к проектированию WLAN и радиообследованиям для задач роуминга.
В отличие от MCA, в сетях SCA с одноканальной архитектурой обычно используются точки доступа, настроенные на один частотный канал.
Как и в MCA, SCA при планировании использует перекрытие ячеек сети.
Учитывая практическую невозможность размещения передатчиков на одной и той же частоте во избежание помех, основным подходом в SCA является разнесение по времени.
Вся сеть должна быть очень точно синхронизирована и скоординирована с центрального устройства, чтобы избежать одновременной отправки кадров на одной и той же частоте.
Это один из основных недостатков сети SCA, т.к.
увеличение количества клиентов в сети, желающих активно отправлять или получать трафик, быстро снижает общую производительность сети.
Особенно если имеется смесь клиентских устройств, в том числе устаревших и медленных.
В то же время традиционная сеть MCA может легко передавать трафик параллельно и независимо в каждой ячейке (при условии, что мы спроектировали сеть с ячейками на непересекающихся каналах), полностью реализуя асимметричную природу стандартов 802.11. В сетях SCA клиентское устройство не может различать точки доступа одноканальной архитектуры.
В этом случае сеть Wi-Fi (контроллер) решает, когда каждая конкретная точка доступа должна передавать и получать данные от каждого конкретного клиента.
Таким образом, само клиентское устройство не участвует в процессе принятия решения о том, выполнять ли передачу обслуживания; сеть Wi-Fi делает это за него.
Пользователь перемещается в пределах зоны покрытия, и сеть направляет трафик этому пользователю через ближайшую точку доступа на основе доступных ресурсов в точках доступа.
Фактически именно здесь проявляется главное преимущество сетей SCA – обеспечение хэндовера без необходимости привлечения клиентского оборудования и программного обеспечения, что делает решение проблемы практической мобильности гораздо более предсказуемым по сравнению с сетями MCA. Из этого можно сделать вывод, что сети SCA хорошо адаптируются к таким задачам, как VoIP через Wi-Fi, где важно обеспечить предсказуемые и очень строгие параметры передачи сеанса без прерывания от точки доступа к точке доступа.
Сети SCA используют модифицированную модель IEEE 802.11, которая заставляет клиентские устройства думать, что они всегда обмениваются данными только с одной точкой доступа.
В действительности такая сеть может иметь множество точек доступа.
Такое клиентское «видение мира» достигается за счет того, что все точки передают в маяках одинаковые значения своего BSSID и MAC. Эта модель стала возможной благодаря «неаналоговому» характеру стандартов 802.11. Вся информация передается с помощью кадров.
Благодаря этому, очень точно управляя передачей и приемом кадров, можно избежать проблем с помехами между точками доступа, работающими на одном и том же частотном канале.
Задача управления обычно возлагается на центральный мозг WLAN — сетевой контроллер Wi-Fi. В некоторых случаях эту задачу выполняют коммутаторы локальной сети со встроенным функционалом контроллера WLAN. Проблема отсутствия частотных каналов в SCA привела к появлению таких решений, как Channel Blanket, где на точках доступа может параллельно использоваться более одного непересекающегося частотного канала (расширение модели SCA).
При этом формируются уровни, каждый из которых представлен одним частотным каналом (объемным) на всех точках доступа.
Но у каждого из этих параллельных слоев будут одни и те же проблемы с пропускной способностью, а кроме этого начнут резко возрастать проблемы межканальных помех из-за минимального разделения излучателей и приемников, что автоматически приводит к увеличению потерь кадров и дополнительное падение производительности.
И даже сложные методы временно О координация отправки кадров с учетом всех доступных слоев быстро приблизится к пределу своей эффективности по мере роста числа пользователей.
Конечно, чем больше слоев, тем больше общая емкость сети, но, очевидно, прирост будет далеко не линейным с добавлением каждого нового слоя.
Более того, существуют реальные ограничения, выражающиеся в том, что в частоте 2,4 ГГц всего 3 непересекающихся канала, что не позволяет эффективно использовать более 3 слоев в этом диапазоне.
Переход на 5ГГц вряд ли станет решением в обозримом будущем, учитывая, что большинство мобильных устройств, даже с 11n, пока не поддерживают 5ГГц.
При этом в сети MCA, просто добавив дополнительное количество ячеек и уменьшив радиус существующих ячеек, мы можем быстро увеличить пропускную способность как во всей сети, так и в любой ее части, не оказывая существенного влияния на всю инфраструктуру.
Помехи влияют на сеть SCA гораздо сильнее, чем на сеть MCA, из-за использования одного частотного канала на всей территории покрытия.
Спектральный диапазон 2,4 ГГц наиболее подходит для Wi-Fi, но он же и самый «грязный» по присутствию.
В MCA частотный план можно динамически и быстро переставлять по всей сети или в какой-то локальной ее части, а в SCA любые значительные помехи сразу отразятся на всей зоне покрытия.
Таким образом, можно ожидать, что в задачах с основным упором на обеспечение реальной мобильности с поддержкой медиа-сессии, в первую очередь таких приложений, как VoIP по сетям Wi-Fi или потоковое видео в движении (но в данном случае с небольшими требованиями к видеоемкости) Сети на базе SCA могут быть хорошим выбором.
Хотя, если задуматься, часто ли мы строим сети специально для голосовой связи? В то же время, если вам необходимо обеспечить сеть высокой пропускной способности с высокой плотностью пользователей, с серьезными требованиями к пропускной способности, то вам следует в первую очередь задуматься о решении на базе MCA. Возможно, вам стоит рассмотреть MCA в том случае, если вы собираетесь использовать сеть Wi-Fi для различных задач одновременно.
Теги: #Беспроводные технологии #ИТ-инфраструктура #wi-fi #aruba #WLAN #SCA #mca #meru #extricom
-
«Восемь Битов»: О Звуках В Старых Играх
19 Oct, 24 -
Как Вы Относитесь К Ругательствам На Работе?
19 Oct, 24 -
Skype-Бот Для Развертывания Без Skype Api
19 Oct, 24 -
Кармагограф На Хабре Барахлит Что Ли?
19 Oct, 24
