MWC2014: MIMO 2x2:2 в телефонах, роутеры в SFP-модулях…

    Среди множества анонсов MWC2014 хочу выделить два. Один, погромче, от Broadcom, он сам по себе еще наделает много шуму. Второй, потише, от Huawei — там всё «без шуму и пыли», но очень интересно.

    Broadcom анонсировала WLAN-чипсет для мобильных устройств с поддержкой 802.11ac 2x2:2 MIMO (867Mbps), вызвав немалый ажиотаж в прессе. Давайте разбираться.

    Итак, 867Mbps, говорите?
    • У кого-то дома есть гигабитный интернет?
    • Кто-то видел насколько быстрый хотспот?
    • У кого дома есть NAS для фильмов с реально быстрым RAID'ом? Даже одиночный SSD не всегда может отдавать данные так быстро.[UPD]Тут я немного погорячился, перепутав Mb и MB. [/UPD]
    • У кого есть уверенность, что телефон сможет это писать так быстро на встроенную флеш-память (не говоря уже о карточке)? Имеющиеся у меня данные показывают скорости порядка 35-65Mbps для среднестатистического телефона.
    • Две антенны = как минимум в два раза больше потребляемая мощность. Как это скажется на сроке работы от аккумулятора?

    Какой же тогда от него толк, говорите?

    Ну, для начала, если что-то передавать в два раза быстрее — это займет в два раза меньше времени. Так как ключевым ресурсом Wi-Fi сети является именно эфирное время — то возрастет общая емкость ячейки (количество клиентов или средняя скорость на клиента при том же количестве). Заодно, т.к. антенны меньше времени заняты передачей, можно сэкономить немного энергии. Но это всё только при небольшого объема передачах (браузинг), которые отправятся напрямую в ОЗУ телефона (если производитель такую фичу реализовал). Да и то, нужно же еще, всё-таки, данные с такой скоростью отдавать — а это значит буферизация на точке, и приличная, а то никакой разницы с «обычным» 802.11ac@433Mbps видно не будет.

    А вот что реально может помочь, так это технологии MRC и STBC, в сочетании с режимом 2x2:1 или, вообще, 1x2:1.
    • При двух приемных антеннах MRC позволяет путем математики рекомбинировать исходный поток данных из копий принятого сигнала, улучшая чувствительность приемника («среднетемпературно-по-больнице» на 3дБ) и значительно повышая помехоустойчивость в целом (снижается количество ошибок и, соответственно, ретрансляций пакетов).
    • При двух передающих антеннах STBC позволяет путем математики передать один поток данных так, чтобы MRC получил сигнал в наилучшей форме, добавляя «математического» усиления к передаче.
    • В итоге, получаем значительное улучшение параметра Rate-over-Range за счет лучшего соотношения сигнал/шум и снижения числа ошибок. Что, согласитесь, немаловажно для небольшого по размерам устройства, большая часть антенн которого закрыта ладонью пользователя.

    Итого, равно как и с самим 802.11ac, основное улучшение здесь не скорость (которую нам будут продавать маркетологи), а дальность и чистота сигнала. Опять же, чисто из батарейных соображений, мне интересно сравнить этот 2x2:2 и 1x2x1 (на прием-то меньше энергии уходит) и посмотреть, стоит ли овчинка выделки. Время покажет — вроде-бы такой чипсет стоит в Galaxy S5.

    А вот что реально было пропущено большинством обозревателей MWC под шумом анонсов смартфонов, так это эта штука:

    image

    Это — полноценный роутер в формате SFP. С поддержкой IPv6 и даже SDN. Уровень всех этих поддержек, конечно же, надо бы проверить — но сама идея! Представляете, что можно потенциально с такой штукой сделать, особенно, добавив к ней WWAN-модем?
    Поделиться публикацией
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 16

      0
      Две антенны = как минимум в два раза больше потребляемая мощность. Как это скажется на сроке работы от аккумулятора?

      Удвоить скорость передачи за счет лишь удвоения мощности при фиксированной полосе передачи? Да это же просто мечта радиоинженерная, а не проблема!
      При двух приемных антеннах MRC позволяет путем математики рекомбинировать исходный поток данных из копий принятого сигнала, улучшая чувствительность приемника («среднетемпературно-по-больнице» на 3дБ).
      При двух передающих антеннах STBC позволяет путем математики передать один поток данных так, чтобы MRC получил сигнал в наилучшей форме, добавляя «математического» усиления к передаче (еще примерно столько же).

      В открытом пространстве? Возможно. Но не в условиях же помещения. Там дело не в чувствительности, а в борьбе с интерференцией. Для некодированного потока можете здесь посмотреть усиление.
        0
        Я не настолько радиоинженер, чтобы считать мощность, поэтому написал «как минимум». Точно два радио потребляют в 2+ раза больше, чем одно (плюс, управляющая электроника) :)

        Со вторым немного запутался, поясните, плз: по ссылке в диаграмме четко виден MRC gain для двух антенн — 3dB. BER, конечно, падает, и это отлично, но как это отменяет gain? Или вы имеете в виду, что выигрыш от BER существеннее выигрыша от gain?
          +1
          Или вы имеете в виду, что выигрыш от BER существеннее выигрыша от gain?

          Да. По сути, выигрыш смотрится на BER характеристике. Например, судя по второму графику, по уровню BER 10^-4 выигрыш составляет около 18 дБ. Конечно, в случае 802.11ac для 256-QAM с LDPC они будут другими, но, тем не менее, выигрыш нужно оценивать с учетом вероятности битовой ошибки. Увеличение SNR само по себе здесь играет меньшую роль.
            0
            Ок, принимается. Вписал в основной текст. Спасибо!
        0
        «В открытом пространстве? Возможно. Но не в условиях же помещения. Там дело не в чувствительности, а в борьбе с интерференцией.»
        Имеется в виду межсимвольная интерференция? Там же OFDM?..

        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            +1
            Теперь я надергаю цитат :)
            «Интернет тут не причём, речь о скорости Wi-Fi» — ну, вот я и предложил несколько применений. Реально, для чего нужна такая скорость? И, главное, как телефон или планшет смогут переварить такой поток? Кроме стриминга Full-HD видео ничего в голову не приходит (да и там, с нормальным кодеком не нужна такая скорость).

            «ушлые маркетологи опять складывают тёплое с мягким»… "«всего лишь» 216 Mbps".
            Хорошо, подмену пропускной способности рейтом кто-то заметил :)
            Устройство 2x2:2@80Mhz — data rate будет 867Mbps, а эффективная пропускная способность — 50-80% от нее, в зависимости от типа обмена трафиком. Если сливать файлы в одном направлении, можно говорить о ~500-600Mbps реальных (чистый эфир и т.д.).
            Проблема с устройствами возникает как раз от того, что Wi-Fi — полудуплекс, и медленные устройства съедают больше эфирного времени, создавая задержки (те самые фризы и лаги). Я когда-то это описывал в своем первом посте на Хабре. Задача правильного «разброса» клиентов разной мощности сейчас очень актуальна в корпоративных сетях. У меня на тренинге недавно куча маститых дядек чесали репу, когда я задал простой вопрос: "Есть точка 802.11ac 3x3:3 — 1300Mbps на радио. Пусть эффективная пропускная способность — 1/2 рейта = 650Mbps. Так что, я могу на нее повесить 650 клиентов, каждому из которых нужен 1Mbps (пусть, все идет в одну сторону)? Как правильно посчитать максимальное число клиентов на точке?" :) 802.11ac в целом, как раз, эту задачу немного решает — есть (будет) beamforming, и каждое устройство требует меньше времени на передачу того же объема данных. Проблема в том, что на практике всё гораздо сложнее… Но считается :)
              0
              У кого-то дома есть гигабитный интернет?
              Кто-то видел насколько быстрый хотспот?
              У кого дома есть NAS для фильмов с реально быстрым RAID'ом? Даже одиночный SSD не всегда может отдавать данные так быстро.
              Если SSD в ПК не может читать так быстро, то у кого еще есть уверенность, что телефон сможет это писать так быстро на встроенную флеш-память (не говоря уже о карточке)? Имеющиеся у меня данные показывают скорости порядка 35-65Mbps для среднестатистического телефона.

              Гигабитный интернет в крупных городах давно не редкость, реального гигабита не получите но 600-700 мегабит не в часы пик снимаются спокойно и дело даже не в этом, гигабитная сеть скорее нужна в пределах домашней/офисной инфраструктуры чем во внешний мир.
              Далее у вас идет подмена понятий вы сравниваете теплое с мягким, а вернее Mbit и MB а разница идет в 8 раз, даже простые домашние одиночные HDD на линейной записи и чтении выдают более 100МБ или 800Mbit не говоря про SSD, выдающие 450+ МБ даже в дешевых моделях. Ну и не все используют вайфай исключительно для телефонов, есть ноутбуки, выдающие очень приличные скорости, которые просто неудобно подключать кабелем.
                0
                Про MB и Mb — согласен, погорячился :)
                Про ноутбуки — при чем тут ноутбуки, если речь идет о чипсете для телефонов и планшетов?
                  0
                  Про телефоны согласен, но вот многие планшеты идут с SSD накопителем вполне приличной скорости, также разные переходные варианты типа трансформеров, для которых такой чип был бы очень кстати.
                    0
                    Согласен.
                    Эхх… Возможно, надо переписать пост, чтобы четче показать главную идею: продавать нам будут «линейную» скорость, которая конечно будет выше, но не в 2 раза, а вот зато увидим емкость и улучшенный прием-передачу, что в целом, как раз, увеличит скорость, но не ту, которую нам будут продавать :)
                0
                роутер в sfp-модуле это действительно крутая идея
                  0
                  Можно немного критики, коллега? STBC и MRC вместе не используются как у вас написано — это совершенно разные подходы к обработке сигналов на приеме. При конфигурации 2х2 работает режим SM, который дает прирост и скорости и помехоустойчивости (под рукой жаль графиков нет).
                  STBC, безусловно повышает помехоустойчивость сигнала, но это не главная цель: мы должны повысить скорость при фиксированной помехоустойчивости. Выигрыш этот позволяет использовать модуляцию большей позиционности и помехоустойчивые коды большей скорости ( меньшее число добавочных символов).
                  Так что маркетологи тут не причем)
                    +1
                    Критика приветствуется! Особенно такая — в спокойных тонах.
                    Коллега, есть подозрение, что вы правы, но нет понимания, почему так. Буду признателен за более детальное объяснение.
                    Исхожу из следующего: STBC — технология передачи, НЕ требующая нескольких приемных антенн. MRC — технология приема, НЕ требующая нескольких передающих антенн. Что мешает их скомбинировать?
                    В интернете полно исследовательских статей о MIMO-системах, использующих и STBC и MRC (пример), о не видно ничего, говорящего о том, что это реально внедрено. Правда, не нашлось и ничего, говорящего, что это реально не внедрено. Если у вас есть подробности — поделитесь плз.
                    Также в моём понимании всегда было, что для STBC (в чистом виде) число Tx антенн должно быть > числа Rx антенн, но вот тут я похоже ошибался, и может быть Tx >= Rx, и даже совместно с SM. Вот, даже нашел статью по STBC-SM, но тоже неясно, внедрено это или нет.

                    >>мы должны повысить скорость при фиксированной помехоустойчивости
                    А вот здесь я не понял — кто поставил такую цель? В конечном счете важна только эффективная скорость передачи (с учетом retries из-за каких-либо проблем). Она зависит (оставив проблемы совместного доступа к среде и типа трафика) от количества потоков, рейта и помех. Зачем фиксировать помехоустойчивость?
                      +1
                      Ок. Тогда давайте по пунктам:
                      1) STBC это технология пространственного кодирования, матрица кодирования зависит от антенной конфигурации (2х1-минимальная), то есть передаваемые сигналы формируются специальным образом в соответствии с правилами STBC. MRC это уже довольно старая песня, где анализируются принимаемые сигналы (одинаковые! (в STBC на разные антенны дают разные сигналы), но прошедшие разные пути с разных антенн).
                      2) В ссылке, что вы скинули ни слова нет о том, что STBC и MRC применяется вместе нет (может быть вы что-то недопоняли), так как это невозможно в принципе.
                      3) Цель фиксации помехоустойчивости стоит совершенно определенно ввиду того, что задирать BER до никому ненужных высот нет смысла. Объясните мне заметите разницу между 10^-7 и 10^-8, если ошибки исправляются помехоустойчивым кодированием?
                      И второй вопрос, а не лучше ли этот порядок отдать на энергетику более емкого КАМ-64 вместо КАМ-16, если нет разницы?
                        0
                        1,2. Принимается. Похоже, я что-то где-то недопонял.
                        3. Ок, т.е. это была не просто «фиксация помехоусточивости», а «помехоусточивость уже и так хороша — не трогаем ее»? Тогда всё ясно.

                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                  Самое читаемое