Mýty, fámy a aktuálna pravda o norme n

Transkript

1 Mýty, fámy a aktuálna pravda o norme n Mnoho zákazníkov je zmätených veľkým množstvom rôznych údajov, ktoré výrobcovia na svojich zariadeniach uvádzajú. Nakoniec sú nespokojní aj s dosahovanou rýchlosťou, ktorá predsa mala byť x krát vyššia!!! Týmto článkom sa pokúsim priblížiť zákazníkom pravdu a vzdelať ich v problematike normy n. Norma n by mala dosahovať, ako všetci uvádzajú až 300 Mbps, čo je skutočne dôstojný konkurent metalickým ethernetovým káblovým rozvodom, ale b/g Norma b/g vysiela na frekvencii 2,4 GHz a pre Českú republiku a väčšinu Európy umožňuje vysielať na celkom 13 kanáloch. Táto norma je dnes celkom bežne používaná väčšinou všade tam, kde padne slovo WiFi. Teoretická rýchlosť pre b je 11 Mbps a pre g je 54 Mbps. Rôzna rýchlosť je dosahovaná rôznou moduláciou prenosu. Channel Start MHz End MHz Czech x x x x x x x x X x x x x - Poland x x x x x x x x X x x x x - Slovak x x x x x x x x x x x x x - Frekvenčný rozsah pre povolených 13 kanálov je celkom iba 82 MHz, kedy jeden kanál používa pre prenos dát frekvenciu 22 MHz. Ďalej si môžete všimnúť to, že niektoré kanály sa navzájom medzi sebou prekrývajú. Pokiaľ budete voliť kanály bez prekrývania frekvencie, tak to sú kanály 1, 6 a 11 poprípade miesto kanálu 11 môže byť použitý kanál 12 alebo 13. Toto je dôvod malej dosahovanej rýchlosti prenosu dát, pretože frekvenčné pásmo je voľné = nelicencované. Dochádza často ku vzájomnému rušeniu: Inými sieťami v norme b/g Bezdrôtovým prenosom cez technológie Bluetooth Mikrovlnou rúrou atď. atď. Kanály, ktoré sa dajú využiť pre prenos bez prekrývania frekvencie sú len 3 tzv. nonoverlaping kanály, ostatné sa môžu navzájom ovplyvňovať a rozsah pre jeden kanál je len 22 MHz. Petr Koudelka ZyXEL Communicatins Czech 1

2 802.11a Norma a je rovnako, ako norma b/g voľná = nelicencovaná. Vysiela na frekvencii 5 GHz a pre Českú republiku a väčšinu Európy umožňuje vysielať celkom na mnohých kanáloch. Vysielacie frekvencie sa delia na 3 hlavné pásma, ktoré sú veľmi striktne regulované normami ČTÚ. Bežne je možné využívať kanály 36, 40, 44, 48, 52, 56, 60 a 64. Teoretická rýchlosť pre a je teda 54 Mbps. Channel MHz Czech x - x - x - x Poland x - x - x - x Slovak x - x - x - x Channel MHz Czech x x x x x x x x x x x x x x x Poland x x x x x x x x x x x x x x x Slovak x x x x x x x x x x x x x x x Channel MHz Czech Poland Slovak *Povolené kanály sú označené znakom x, nepovolené kanály znakom -. Informácie sú orientačné!!! Ďalšie informácie získate na ČTÚ alebo v európskej norme EN a novších = neznalosť zákona alebo zákonom podloženej vyhlášky neospravedlňuje!!! Frekvenčný rozsah pre a je od 36 až po 165 celkom 645 MHz. Norma a je teda oveľa lepšie využiteľná z hľadiska prekrývania kanálov, vyššej vysielacej frekvencie, má lepšiu priestupnosť materiálmi a vyššiu odolnosť proti rušeniu. Na druhej strane je rizikom menší dosah signálu s rastúcou vzdialenosťou, vďaka dvojnásobnej frekvencii oproti 2,4 Ghz pri b/g. Táto norma bola bezlicenčne povolená v ČR relatívne nedávno oproti b/g. Zariadenia sú na trhu teda kratšiu dobu, ako zariadenia pre normu b/g, čo celkovo vypovedá o menšom počte používaných 5 Ghz sietí. Petr Koudelka ZyXEL Communicatins Czech 2

3 802.11n A konečne sľubovaná norma n. Bohužiaľ v podstate stále neexistuje. Preto ju poznáme reálne len, ako n Draft x. Slovo Draft a číslo x v tomto prípade znamená verziu vydania nefinálnej pracovnej verzie. Teoretická rýchlosť pre n je 300 Mbps za istých podmienok až 600 Mbps. Norma n môže byť prevádzkovaná buď v pásme 2,4 GHz alebo v 5 GHz pásme. Aby sa výhody rýchlejšieho prenosu tejto normy dostatočne využili, mala by byť použitá hlavne v pásme 5 GHz, a to z dôvodu väčšieho počtu neprekrývajúcich sa kanálov. Vysoká rýchlosť prenosu je dosahovaná hlavne vďaka dvom technológiám, MIMO a zdieľanie frekvenčných kanálov. Zdieľanie kanálov prebieha na hardwarovej úrovni, pri ktorej je zvolený rozsah 20 MHz teoreticky 150 Mbps alebo 40 MHz teoreticky 300 Mbps, na ktorých je dátový tok vysielaný. Pokiaľ chceme vytvoriť spojenie využívajúce frekvencie 40 MHz, musia byť už využité minimálne dve rádiá zariadenie musí mať minimálne 2 antény. POZOR dva kanály = 40 MHz = obsadené 2 non overlaping kanálmi!!! Technológia MIMO (multiple-input multiple-output) využíva dve základné funkčnosti, diverzitu antén a spatial multiplexing. Diverzita antén je vlastnosť zariadenia, keď je využívaná viac, ako jedna anténa a zariadenie automaticky zvolí príjem z antény s lepším príjmom signálu. Norma n navyše využíva spätné dopočítavanie signálu prijatého s oneskorením na druhej anténe, kam sa signál mohol dostať odrazom. Spatial multiplexing je technológia schopná vysielať rôzne dátové streamy na rôzne antény. Pre každý jednotlivý samostatný stream musí byť detekovaná anténa na strane vysielajúcej i prijímajúcej. Rôzne výrobky rôznych výrobcov sa teda pýšia informáciou 300 Mbps, čo je maximálna teoreticky dosiahnuteľná rýchlosť dnešnej Draft normy. Toto súvisí taktiež s počtom rádiových častí zariadenia, prípadne cenou zariadenia. Preto sa v hlbších špecifikáciách k zariadeniu dočítate informáciu trebárs 2R1T, čo znamená, že dve rádia prijímajú dáta a jedno rádio vysiela, takže teoretická rýchlosť 300 Mbps/150 Mbps. V dokumentácii k zariadeniu je vždy uvedené buď 2Rx2T 300Mbps/300Mbps 2Rx1T 300Mbps/150Mbps Petr Koudelka ZyXEL Communicatins Czech 3

4 Existujú aj zariadenia 3Rx3T, ale tam je už znateľný nárast ceny, ktorý je samozrejme adekvátny, pretože zariadenie používa viaceré rádiové prvky. Preto si zistite u výrobcu skutočnú pravdu a nenechajte sa zmiasť nízkou cenou a očakávaním niečoho, čo nedostanete. Kompatibilita so staršími normami b/g/a Kompatibilita s b/g/a je samozrejme zaručená, ale musíme si uvedomiť zásadné úskalia kombinácie technológií, rovnako, ako to už bolo skôr. Pokiaľ používame AP v norme g a všetci klienti pripojení vysielajú taktiež v norme g, dosahujeme vďaka rovnakej modulácii 54 Mbps rýchlosť prenosu teoreticky. Pokiaľ ale na takéto AP pripojenie klient na norme b a AP má povolený tzv. MIX mode, všetci klienti na AP pripojení sa okamžite prepoja na normu b, čo sa prejaví na ich rýchlosti prenosu 11 Mbps. Tí klienti, ktorí nevedia alebo nemajú nastavený MIX mode a vysielajú len na g, sa odpoja a nie sú schopní sa na AP pripojiť z dôvodu zmeny hardwarovej modulácie na AP. Rovnaký problém je samozrejme aj u normy n, kedy ak sa na zariadenie pripojí hoc 1 zariadenie g normy, celé centrálne zariadenie začína vysielať len g a dôjde ku zníženiu priepustnosti. Takto môže veľmi jednoducho dôjsť k degradácii rýchlosti medzi zariadeniami. História Január 2004 počiatky a návrhy základy MIMO Máj 2006 Draft 1* Január 2007 Draft 2* September 2007 Draft 3 November 2007 Draft 3.01 Máj 2008 Draft 4 Júl 2008 Draft 5 November 2009 final n * Úplná kompatibilita medzi Draft 1 a Draft 2 nemusela byť zaručená. Draft 2 a vyššie by mali byť plne kompatibilné len na báze softwarového upgradu zariadenia. Reálne čísla a normy Vydanie Freq. Reálna Teoretická Modulácia Dosah m Dosah m (GHz) priepustnosť priepustnosť indoor outdoor ,4 0,9 Mbps 2 Mbps FH b ,4 4,3 Mbps 11 Mbps DSSS a Mbps 54 Mbps OFDM g ,4 19 Mbps 54 Mbps OFDM n?2009? 2,4 a 5 74 Mbps 300 Mbps* 600 Mbps** OFDM SDM * 300 Mbps pri 40 MHz kanáli ** 600 Mbps pri 80 MHz kanáli = plné zahltenie pásma 2,4 GHz Všetky uvádzané rýchlosti reálnych prenosov sú závislé na prenose dát s maximálnou veľkosťou paketov. Pokiaľ budeme užívateľsky merať rýchlosť prenosu dát, trebárs kopírovaním filmu, nemusíme vďaka menším paketom než je maximálna veľkosť Petr Koudelka ZyXEL Communicatins Czech 4

5 dosiahnuť presne vyššie uvádzaných hodnôt! Vyššie uvedených reálnych hodnôt dosiahnete pri bežných testoch iba zriedkavo. Dosahy signálu sú orientačné, podľa použitého systému antén atď. Dokument bol pripravený v októbri Všetky novšie úpravy noriem po tomto dátume dokument neobsahuje. Petr Koudelka ZyXEL Communicatins Czech 5