airMAX - 为什么要使用 UBNT 的 airMAX 技术?

该贴由网友 @cxdtrj 在 为什么无线中有一个信号弱的客户端会拖慢其它客户端 中问道: 连接unifi的客户端,若是有一个信号较弱的话,会拖慢其它客户端的速度,原理是什么?


回答


       不单单只是 uniFi , 其实所有的 wifi 设备都有这个问题. 这么跟你说吧, 由于标准的 wifi 协议是基于RTS/CTS机制, 并且带宽是共享的. 所以, ap端需要照顾到所有连接中设备的传输质量与速率, 不管你是传得快还是传得慢, 都要等它的封包发完后才能会允许下一个客户端的通讯接入, 否则会引起冲突. 所以, 当其中有一台速率很慢的时候, 就会占用更多的时间完成封包的发送. 这样, 整个系统的效率就低了. 要解决这样的问题, 只能从协议上下手, 但标准已是如此, 无法更改.
       好, 接下来讲讲 UBNT 的 TDMA 技术的先进性, 该技术是 UBNT 自有的基于时分多址的协议, 可以将时隙均分给同时连接上的客户端, 比如说如果有30个 station 同时连到一台 AP 上, AP 就会把时隙分为 30 份, 这样不管谁快谁慢, 都得到均等的传送时间, 至少不会相互影响. 特别是 UBNT 还在此基础上加以改进, 可以对 station 时隙区分优先级, 这样可以智能的让速率需求更大, 或者 SNR 更好的 staion 得到更多的传送时间, 大大地改善了用户体验.

标准 Wi-Fi vs. airMAX 性能


       标准的 wifi 协议就好比是接力赛跑, 大家共享一个赛道, 比赛结果会受到小组成员中跑得慢的选手的速率影响, 但 airMAX 专属的 TDMA 协议就好比是个人赛, 每个人都有自己的赛道, 速率不受他人影响;  

       但是遗憾的是,  TDMA 技术只能用在 airMAX 产品上, 为什么 uniFi 不也采用这种技术呢? 原因很简单, airMAX 是用在远距离传输上, 基本上接入端采用的是基于 airMAX 的 station 在做接收, 协议上没有问题. 而 uniFi 是直接面对无线终端设备的, 协议上就有兼容性的问题了. 这就是为什么在用 airMAX 设备做基站覆盖时, 我们总是建议同样要采用 airMAX 的设备做 CPE , 这样用户体验才会更好. 否则你需要把 airMAX 功能关掉才能配合标准 wifi 的设备使用, 这样最重要的协议上的优势无法发挥了, 就有点买椟还珠的感觉了.

       由于是我们的专属协议, 别家产品做不到, 所以, 山寨或者其他产品就是仿得再好, 没办法仿到核心协议, 还是用的标准 wifi 协议, 没有解决 wifi 标准上的问题, 所以始终无法解决上述问题.

       当然, uniFi 也并不是完全对这种协议上的弊端束手无策, 我们 uniFi 就有增加了可以限制 RSSI 的功能, 这样确保 RSSI 在规定限值的情况下无法接入 AP , 以免累及整个 WLAN 环境的效率, 更多信息可以参考贴子: UniFi – 最小RSSI如何工作?


性能演示:


airMAX 开启后有轻微的协议上的消耗, 点对点且信号非常好时 airMAX 开不开影响不会很大. 但是在多个用户连到同一台 ap 或者信号稍弱时, 不开 airMAX 的话, 延时变得非常大并且会有掉包, 吞吐量急剧下降. 这个在我们的培训课程上有演示给各位学员看, 大家都有目共睹.

以下是我刚刚做的一组测试:

在点对点信号很强时不开 airMAX 的总吞吐量比开 airMAX 后的总吞吐量稍大, 证明 airMAX 多了一点协议上的消耗.

 


但是这没关系, airMAX 开启的作用可大着呢, 我们就以一组真实的实验来为大家跑跑看, 到底 airMAX 开启后会为我们带来什么好处?

首先我们为大家解释一下, 在这组实验中我们通过同时测网速来不断发封包的情况下, 来模拟用户量增加后的网络环境, 完全一样的网络环境下, 在没有开启 airMAX 时(即走标准 wifi 协议时) 这种情况下的延时非常大, 甚至掉包非常严重, 这说明标准 wifi 设备会随着网络中用户数量的增加, 延时和掉包会增加, 性能明显下降, 没办法带比较多的用户



来! 下面我们在同样条件下, 将 airMAX 功能打开, 再来看看测试结果如何, 可以明显看到, 跑出来的带宽还是一样的, 延时稍大但是很均匀, 完全没有出现掉包的情况:


我们接下来这组测试是在信号非常微弱即下的表现, 此时的实测环境只能收到 station 端的信号强度为 -81dBm (ps: 我国规定 -73dBm 以下视为无信号区), , 这时候我们分别来看一下 airMAX 开启和不开启时的测试结果是怎样的?

但在同样的测试条件下, 只是将 airMAX 协议开启, 我们发现, 虽然 ping 延时稍微变长, 但是很稳定, 完全不会出现掉包的情况, 这就证明了 airMAX 设备拥有高灵敏度的接收器, airMAX 协议在远距离, 弱信号, 多用户, 繁忙的网络条件下性能仍然保持强劲!!!