| Hide_comments |
|---|
| Table of Contents | ||
|---|---|---|
|
Введение
Целью документа является демонстрация потенциальной производительности устройств Инфинет. Данные, используемые в документе, получены путём лабораторного тестирования. Параметры каналов связи в реальных условиях могут отличаться от представленных, однако, в условиях минимального внешнего влияния, полученные значения достижимы на практике.
...
Влияние параметров конфигурации будет рассмотрено далее, в рамках данного документа. В статье рассматриваются несколько аппаратных платформ "Инфинет", для каждой из которых будет приведён характерный для неё набор параметров, влияющих на производительность.
Факторы, определяющие характеристики канала
Модуляционно-кодовая схема
Выбранная модуляционно-кодовая схема для передачи данных определяет пропускную способность канала связи. Для подтверждения высказывания рассмотрим пример (см. рисунок 1).
...
В устройствах семейства R5000 тип модуляционно-кодовой схемы выражен через битрейт, в устройствах семейства XG отображается MCS как таковая. В целях унификации и исключения путаницы, далее в документе будет использоваться индекс MCS (модуляционно-кодовая схема). Соответствие между индексом и модуляцией приведено в таблице ниже.
Таблица соответствия модуляционно-кодовой схемы и битрейта R5000
| Center | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица соответствия индекса и модуляционно-кодовой схемы XG
| Center | ||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
...
Рисунок 1 - Влияние модуляционно-кодовой схемы на пропускную способность канала связи
| Anchor | ||||
|---|---|---|---|---|
|
На практике в сети одновременно передаётся множество кадров различной длины, поэтому полезно оценить параметры качества канала связи, сгенерировав трафик, состоящий из кадров заданного размера. Тестирование производится для кадров размером от 64 до 1518 байт, что регламентируется протоколом Ethernet.
...
- времени распространения радиосигнала (зависит от среды распространения);
- времени обработки кадра (зависит от пакетной производительности устройства);
- времени нахождения в очереди (зависит от уровня загрузки канала связи, величины буферов памяти устройства и конфигурации QoS).
Ширина частотного канала
При установке радиоканала между двумя устройствами, для них выбирается несущая частота F1, спектр которой представлен на рисунке 3а. Такой сигнал не несёт информации, поскольку его основные параметры (амплитуда, частота, фаза) известны и неизменны, т.е. можно предсказать состояние сигнала в любой из будущих периодов времени. Для того, чтобы радиосигнал стал носителем информации, его параметры изменяют в соответствии с потоком данных. Этот процесс называется модуляцией. В процессе модуляции изменяются основные параметры сигнала и преобразуется его спектр - теперь сигнал занимает определённую полосу частот ΔF (см. рисунок 3б).
...
Рисунок 3 - Спектр сигнала: а - несущая частота, б - модулированный сигнал
| Anchor | ||||
|---|---|---|---|---|
|
Для пояснения влияния размера радиокадра на параметры качества канала связи рассмотрим соединение двух устройств (XG или R5000 с прошивкой TDMA). Механизм передачи информации в радиосреде представлен ниже (см. рисунок 4). Подробное описание механизмов передачи данных при TDMA и Polling представлено в TDMA и Polling: особенности применения в беспроводных сетях. Под радиокадром понимается период времени, в рамках которого выполняется обслуживание сектором одного абонентского устройства. В течение одного радиокадра происходит обмен данными между двумя устройствами в нисходящем и восходящем потоках.
Аналогично кадрам Ethernet часть радиокадра отдана под служебные нужды. В частности, обязательными являются поле синхронизации и защитный интервал (guard interval), которые не зависят от размера радиокадра. Оставшееся время передаются полезные данные. Таким образом, аналогично кадрам Ethernet, большее значение длины радиокадра приведёт к более эффективной утилизации канала связи, однако вместе с этим увеличится величина задержки (следующий пакет данных может быть передан только в следующий интервал передачи, а чем больше длина радиокадра - тем больше время ожидания).
...
Рисунок 4 - Механизм передачи данных при TDMA и TDD
Дальность связи
Параметр "Максимальное расстояние" влияет на величину защитного интервала guard (см. рисунок 4), а значит на эффективность использования пропускной способности канала связи. Кроме того, фактическая дальность расположения абонентской станции влияет на время распространения радиосигнала в среде.
Число абонентских станций
Дополним рисунок из раздела "Длительность радиокадра", добавив ещё два абонентских устройства (см. рисунок 5).
...
Рисунок 5 - Механизм передачи данных при TDMA для трёх абонентских станций
Набор фирменных параметров
Опция Greenfield
Опция Greenfield устанавливается как на устройствах Master, так и на Slave и отвечает за включение оптимизации служебной информации, передаваемой через радиоканал. Оптимизация позволяет существенно снизить объём служебной информации и улучшить производительность на 10-15% за счёт увеличения объёма полезных данных в радиокадре.
Опция VBR
Оция VBR (variable bitrate - переменный битрейт) устанавливается на ведомом устройстве и позволяет повысить эффективность при передаче служебных данных. При отключенной опции VBR служебные поля сообщений Sync передаются с использованием минимальной модуляционно-кодовой схемы. При активации VBR, поля Sync будут передаваться на модуляционно-кодовой схеме выше минимальной, если есть такая возможность. Это позволит передать синхропоследовательность быстрее, что снизит долю служебных сообщений в общем времени передачи и повысит производительность канала связи.
...