AirMax

Prednosti AirMax Protokola

SKALABILNOST

Protokol 802.11 (baziran na detektovanju nosioca) je dizajniran za mreže u zatvorenom, gde klijenti mogu da “čuju“ jedan drugog. AirMax protokol (baziran na TDMA) je dizajniran za upotrebu na otvorenom; skrivene tačke ne predstavljaju problem.

LATENCIJA

AirMax protokol poseduje “pametno prozivanje” koje detektuje glasovne ili video pakete i njima daje prioritet. Takođe daje veći prioritet “aktivnim” klijentima nego “neaktivnim”, kako bi optimizovao primetnu latentnost na velikim mrežama.

BRZINA

AirMax je baziran na najnovijoj 1x1 i 2x2 MIMO radio tehnologiji. Pruža 150Mbp+ stvarne TCP/IP propusnosti u PtP modu, i 100Mbps+ u PtMP modu.

Kako AirMax sprečava kolizioni kolaps

Objasnimo prvo kako kontrola sudaranja radi na uobičajenim 802.11a/b/g sistemima.

Metoda kontrole grešaka i zakrčenja na uobičajenim sistemima

A/B/G sistemi koriste metod koji se zove CSMA (Carrier Sense Multiple Access – detekcija nosioca višestrukog pristupa). Stare 10Mbit-ne mreže na tankim i debelim koaksijalnim kablovima i Ethernet (pre uvođenja svičeva u upotrebu) su takođe koristile ovaj metod.

CSMA radi tako što osluškuje da li je radio kanal slobodan pre nego što emituje. CB i radio-amateri ma je ovo poznato kao pravilo osnovne učtivosti - „slušaj pre nego što emituješ“. Ukoliko radio kanal nije slobodan, korisnikov uređaj će sačekati, i emitovati kasnije.

Problem kod ovog pristupa je što jedan korisnički uređaj može započeti slanje i primanje velike količine podataka bez prekida, ne ostavljajući mnogo prostora drugim korisnicima na istom AP-u. Uz kolizione kolapse, situacija postaje još gora.

Na bežičnoj internet mreži, korisnički uređaji obično ne čuju jedan drugog. Zbog toga što su opremljeni usmerenim antenama koje su sve usmerene ka AP-u, može se desiti slučaj da na primer dva korisnička uređaja koji su na 300 metara razdaljine jedan od drugog ne mogu da čuju kada onaj drugi emituje. Tako korisnički uređaj A može da misli da je kanal slobodan i počne da emituje, ne znajući da korisnički uređaj B šalje veliki fajl.

Kada uređaj A emituje, on ometa emitovanje uređaja B (kolizija), te zbog tog ometanja AP ne uspeva da primi podatke. Pošto podaci nisu ispravno primljeni, AP onda ne šalje potvrdu prijema ni jednom od navedenih uređaja. Ovim započinje rutina oporavka od kolizije: svaki od uređaja nasumice odabere vremenski interval za čekanje, nakon kojeg ponovo pokušava da pošalje podatke. Ideja je da će u najvećem broju slučajeva uređaji odabrati različit vremenski interval, i da će tako svaki od njih dobiti svoj red da pošalje svoje podatke. Ovo je tačno – oba uređaja će biti u stanju da emituju, sve dok se posle kratkog vremena ponovo ne desi kolizija. Tada će ponovo proći kroz rutinu oporavka. Ovaj ponavljajući ciklus oporavka od kolizije, vreme koje se izgubi na čekanju kao i vreme koje se izgubi zbog ponovnog slanja prouzrokuju veoma brz kolaps kapaciteta propusnosti mreže za korisnike koji koriste taj AP.

Ovo često imamo prilike da vidimo na forumima bežičnih internet provajdera, gde se neko žali da ima veoma spore brzine uveče, kada veći broj korisnika koristi internet. Ispostavlja se da je taj korisnik na zakrčenoj baznoj stanici provajdera koji kao opremu koristi modifikovane kućne rutere i ne zna šta radi.

UBNT-ovi radio uređaji poseduju raznorazna podešavanja i emisione algoritme koji pomažu da se smanji efekat kolizionog kolapsa.

AirMax rešenje

AirMax je UBNT-ova implementacija TDMA sistema (Time Division Multiple Access – Višestruki pristup podelom vremena). Mreže mobilne telefonije i .16a Wimax koriste TDMA. TDMA pokazuje svoju pravu prednost kada stotine mobilnih telefona može da bude povezano na istu baznu stanicu.

TDMA funkcioniše tako što AP deli vreme za emitovanje na veći broj vremenskih proreza, koje zatim raspoređuje (alocira) korisničkim uređajima koji su na njega povezani. AP dinamički alocira vremenske proreze svakom korisničkom uređaju, koje oni mogu koristiti da šalju i primaju pakete ka i od AP-a. Ako neki od korisničkih uređaja šalje i prima veliku količinu podataka, to mora da radi u okviru vremenskih proreza koji su njemu dodeljeni.

Svakom korisničkom uređaju je takođe dodeljen prioritet. Kako mreža postaje zakrčena i svo raspoloživo vreme za emitovanje iskorišćeno, AP će dodeliti više vremenskih proreza, a samim tim i više propusnosti, korisničkim uređajima koji imaju viši nivo prioriteta.

U isto vreme, ukupna količina propusnosti ostaje ista, ograničena samo radio uslovima, i prema potrebama raspoređena korisničkim uređajima koji žele da je koriste. AirMax sistem takođe rezerviše malu količinu vremena za emitovanje, i stavlja je na raspolaganje novim uređajima koji žele da započnu slanje podataka, što eliminiše potrebu za dugim čekanjima i nasilnim ometanjima drugih uređaja koji već šalju ili primaju podatke.

Na starim sistemima bez AirMax-a, govorilo se da jedan 802.11a/b/g sistem može da opsluži 30 nezahtevnih korisnika na jednom AP-u. Sa YouTube-om i današnjim sve većim zahtevima za protokom, ovo više nije slučaj. AirMax može da opsluži znatno više od 30 korisnika na jednom AP-u, i oni svi mogu biti zahtevni korisnici, a ipak će dobiti dobre performanse od svojih bežičnih konekcija.