WiFi 基础(九)—— 频宽
频宽
802.11a 目前使用 20 MHz 频道,因为这是所有管制单位一致允许的频宽。理论上,将频宽倍增为 40 MHz,频道的传输率也会因此倍增。虽然可望在未来开放,一些管制当局目前并不允许 40 MHz 操作。日本是最明显的例子。
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2.4 G
beacon –> HT Capability Info : 1 个位元,如果设置为1,代表使用 40 MHz 的频道。如果设置为 0,代表使用 20 MHz 的频道。
MIMO
MIMO 的天线配置通常表示成「YxZ」,其中 y 与 z 均为整数,分别代表传输天线与接收天线的数量。
举例而言,WWiSE 与 TGnSync 均将 2x2 操作列为必要,亦即使用两组传输链路,两组接收链路,以及两道经过多工处理·以电波链路传送的空间串。
MIMO 念成 “MyMoe”。我曾经参加一场研讨会 . 一位委员提到,标准委员会曾就 MIMO 的念法进行表决。
MAC 效能的提升
问题
802.11 MAC 效能一向很差,大多数情况下,它很难达到硬件层额定位原率(nominal bit rate)的 50-60% 以上。
因为,每个待传数据帧都需要用到硬件层数据帧标头,以及只会造成负担的同步信号。
802.11 MAC 要求每个数据帧都需要得到回应,这也是额外的负担。对小型数据帧而言这些负担更是沉重,因为它们可能比数据帧数据本身用掉更多传输时间。
MAC 的效能,定义为【各种长度的数据帧中,MAC 承载数据(payload data)占额定位元的比例】。
任何网络量测都必须加计额外的 LLC 数据,经加密的网络也会有额外的负担。
此外,大多数网络协议都会提供本身的回应机制,这进一步拖累了实际的能效。
数据帧越小,效能越差。
改善
区块回应(数据帧宣泄)
数据帧合并(frame aggregation)。
数据帧合并
WWiSE 建议书把可承载数据的最大长度,从 2304 位元组提高到 8000 以上。可承载数据变多相当于提升「数据负担比」,因此可以提升整体效能,如果较大的数据帧或数据帧宣泄能够顺利传送的话。
数据帧的合并是将几个较上层网络协议的封包装在单一数据帧。每个封包均包含一个带有来源与目的位址的次数据帧标头,以及指定封包大小的长度栏位,除非所要封装的各数据帧之 Address 1(数据帧的接收端)栏位值皆相同,否则无法合并数据帧。
数据帧的合并通常会搭配 MAC 标头压缩,因为目的地相同的数据帧会有相当类似的 MAC 标头。
Address 1、2、3、4
Address 1 代表帧接收端的地址。在某些情况下,接收端即为目的地,但不然如此。目的地是指负责处理帧中网络层封包的工作站;而接收端则是负责将无线电解码为 802.11 帧的工作站。如果 Address 1 被设为广播或组播地址,则必须同时检查 BSSID(基本服务组合识别码)。工作站只会应答来自同一个基本服务组合(basic service set,简称 BSS)的广播或组播信息;至于来自其他不同 BSS 者则加以忽略。Address 2 是发送端的地址,用来发送应答信息。发送端就是源地址。源地址是指产生帧中网络层协议封包的工作站;而发送端则是负责将帧发送至无线链路。Address 3 位则是供基站与传输系统过滤之用,不过该位的用法,取决于所使用的网络类型。