Антенны и радиомодули
Ранее мы использовали термин "радиоцепь", но во многих случаях он не даёт достаточно глубокого и точного определения. Существует подходящее представление отношений между радиоцепями и пространственными потоками, которое важно помнить при оценке беспроводных механизмов.
Взгляните на выражение 1x1:1. Да, мы уже слышим, как "специалисты" произносят его: "один умножить на один и разделить на один". Не правда ли? Нельзя найти лучшего способа записи, чем с двоеточием?
Часть 1x1 относится к числу цепей, занимающихся передачей (Tx) и получением данных (Rx). А :1 связана с количеством используемых пространственных потоков. Таким образом, стандартную для данной индустрии точку доступа 802.11g можно обозначить выражением 1x1:1.
Скорость 300 Мбит/с, указанная в большинстве современных продуктов 802.11n, зависит от двух пространственных потоков. Эти продукты имеют обозначение 3x3:2. Вероятно, вы пока не сталкивались с конструкциями, в которых скорость передачи равна 450 Мбит/с. Это уже 3x3:3, но, несмотря на теоретическую скорость в 450 Мбит/с, у таких продуктов очень небольшое преимущество, если оно, конечно, есть, перед продуктами 3x3:2. Почему? Повторяем снова: вы не сможете в достаточно эффективной степени объединить формирование луча и пространственное объединение на трёх радиомодулях. Вместо этого вам придётся работать с тремя потоками со стандартным уровнем сигнала, который, как мы уже видели, ограничивает диапазон и приводит к тому, что пакеты приходится отсылать повторно. Вот почему маршрутизаторы со скоростью передачи данных 450 Мбит/с с трудом цепляются за отдалённые ниши на рынке товаров массового производства. При идеальных условиях продукты 3x3:3 будут намного лучше, но мы-то живём в несовершенном мире. Вместо этого мы имеем мир, в котором есть место конкуренции и помехам.
SRC против MRC: теперь-то вы меня слышите?
Очевидно, слушание – это ключ к эффективному общению, и многое зависит от того, как именно вы слушаете говорящего. Как в примере на нашей иллюстрации, если кто-то говорит на одном конце поля, а три человека слушают его на другом конце, странно то, что слушатели, по каким-то непонятным причинам, услышат совсем не то же самое. В беспроводных сетях вы можете спросить: "Ладно, кто из вас, слушатели, услышал то, что говорил передатчик, лучше всех?" И выбрать того, кто, кажется, услышал больше других. Это называется простое сложение соотношений (simple ratio combining, SRC), и оно тесно связано с идеей переключения между антеннами, при котором какая бы антенна ни обладала наилучшим сигналом, та и используется.
Более эффективный и широко используемый подход с множеством антенн – суммирование дифференциально взвешенных сигналов каждого канала (maximal ratio combining, MRC). В самых общих чертах, здесь задействованы три приёмника, "объединивших усилия" и сравнивающих присылаемую информацию, а затем приходящих к единому мнению по поводу того, "что было сказано". При подходе MRC клиент наслаждается лучшим покрытием в беспроводных устройствах и повышенным качеством обслуживания. Также клиент менее восприимчив к точному расположению антенн.
Конечно, у вас наверняка назрел вопрос: если три антенны лучше двух, то...
Почему бы не использовать миллион антенн?
...ну да, а почему бы не использовать сто тысяч миллиардов антенн?
Если отложить вопросы эстетического характера, то настоящая причина того, что производители не выпускают точки доступа-"дикобразы", подобные этому, потому что не могут ничего поделать с законом снижения эффективности (DR - diminishing returns). Данные тестов показывают, что рывок от двух антенн к трём уже не такой значительный, как от одной к двум. Опять же, мы возвращаемся к вопросу стоимости и (по крайней мере, со стороны клиента) энергопотребления. Потребительский рынок остановился на трёх всенаправленных антеннах. В деловом мире можно найти и больше, но обычно ненамного.
Компания Ruckus – одно из редких исключений в данном случае, поскольку она использует направленные антенны. В круглых точках доступа, которые вы уже видели на картинках в этом обзоре, дискообразная платформа вмещает 19 направленных антенн. Если объединить зоны покрытия всех 19 антенн, то получится охват в полные 360 градусов. Девятнадцать всенаправленных антенн – это было бы слишком, но 19 направленных (или около того, в зависимости от конструкции AP) могут обеспечить прирост производительности, который вряд ли можно было ожидать от простого увеличения числа антенн, но всё же эти антенны потребляют меньше энергии, поскольку очевидно, что в любой момент времени используются только несколько из них.
![Почему Wi-Fi плохо работает и как это исправить. Отзывы в Клубе экспертов THG [ 10 отзывов]](/forum/images/icons/icon5.gif){kind=icon}