現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)方案及不足之處

Wi- Fi設(shè)備的數(shù)據(jù)帶寬需求每五年便增加10倍，而Wi - Fi設(shè)備的數(shù)量每年僅翻一番。這就意味著，無線接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理需求正以一個(gè)復(fù)合增長(zhǎng)率在持續(xù)增長(zhǎng)。隨著具有802.11ac 連接的設(shè)備問世，預(yù)計(jì)這一趨勢(shì)將繼續(xù)邁著迅速增長(zhǎng)的步伐。據(jù)估計(jì)，數(shù)據(jù)速率將從802.11n 3×3的450 Mbps 增長(zhǎng)至802.11ac的1.3 Gbps，足足增長(zhǎng)了3倍。

隨著數(shù)據(jù)率及接入點(diǎn)(AP)管控的設(shè)備數(shù)量突飛猛進(jìn)地增長(zhǎng)，硬件解決方案亟待擴(kuò)展，不僅僅是針對(duì)參數(shù)，還包括接入點(diǎn)提供的服務(wù)。企業(yè)AP的服務(wù)質(zhì)量(QoS)和防火墻需求也是需要考慮的兩個(gè)非常重要的因素。

此外，基于云計(jì)算的管理需要AP更加智能，且能夠通過制定本地決策來處理數(shù)據(jù)包。

這表明，當(dāng)前用于企業(yè)、戶外及電池應(yīng)用程序的AP需要不斷改進(jìn)，以提高吞吐量、增加基站數(shù)量，提升安全性能及打包處理能力等等。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的概述

大部分的AP無線芯片的開發(fā)主要用于客戶端，且其改進(jìn)后具有主機(jī)處理器，用于在訪問點(diǎn)執(zhí)行所需的所有功能。這種方法不利于擴(kuò)展，且就功率預(yù)算、安全協(xié)議數(shù)量、快速響應(yīng)時(shí)間、U-APSD / LP延遲及爭(zhēng)用自由協(xié)議尤其是數(shù)據(jù)率在1.3 Gbps范圍內(nèi)的協(xié)議而言，這都不是最優(yōu)的選擇。

功率預(yù)算

大多數(shù)接入點(diǎn)的部署均要求它們通過以太網(wǎng)供電(PoE)，以避免額外的電源連接。盡管有些當(dāng)前版本的PoE可以提供強(qiáng)大的功率，但大多數(shù)當(dāng)前的PoE以太網(wǎng)交換機(jī)(802.2 af可兼容Cat-5)功率預(yù)算為每設(shè)備14.5 W 。

增加內(nèi)核數(shù)量及增加主機(jī)處理器的頻率來處理數(shù)據(jù)包所需的功率往往超過了這些預(yù)算。此外，由于更高的數(shù)據(jù)率，802.11ac基帶和RF的功耗則更高。

可擴(kuò)展性

無線設(shè)備支持的安全協(xié)議數(shù)量通常是32至64個(gè)。這迫使中央控制器必須處理所有AP的加密和安全功能。

每次打包處理(編輯分類、分組和過濾等操作)因而需要消耗大部分的性能，且802.11ac包/數(shù)據(jù)率更高，主機(jī)處理器將成為瓶頸。

服務(wù)質(zhì)量

AP必須支持多種語音、視頻和數(shù)據(jù)連接。我們需要非常高端的QoS以支持這些跨多個(gè)基站/用戶的不同服務(wù)。基于處理器的QoS算法是已知的在性能和效率方面最優(yōu)的算法，其支持語音視頻同步等。而語音和視頻代表了兩種不同的接入，并且都具有大量的用戶。

對(duì)于語音流量而言，抖動(dòng)性和靈敏度非常重要，因而要將QoS作為它的邊緣函數(shù)來實(shí)施。在控制器中直接添加QoS與在邊緣實(shí)施的效應(yīng)不一樣，因?yàn)樵谥虚g還有大量的緩沖。用于短數(shù)據(jù)包的QoS基本上只能處理語音數(shù)據(jù)。

低功率用戶延遲

客戶端的功耗取決于接入點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)間。在U-APSD和遺留的低功耗模式中，客戶端啟動(dòng)、發(fā)送一個(gè)空數(shù)據(jù)/ PS-POLL包并等待（喚醒狀態(tài)），直至其接收到數(shù)據(jù)包。在AP中，空數(shù)據(jù)/ PS-POLL包被發(fā)送到主機(jī)，主機(jī)然后處理數(shù)據(jù)包，并列隊(duì)輸入無線客戶端。

通常，低功率設(shè)備的數(shù)據(jù)包列隊(duì)排在已經(jīng)計(jì)劃的隊(duì)列前并進(jìn)行備份，這在響應(yīng)時(shí)便會(huì)有大量的延遲。注意，大多數(shù)客戶端(以及AP)Wi-Fi芯片只有5至6個(gè)硬件隊(duì)列， 4個(gè)用于AC且2個(gè)用于管理和控制。

光譜分析

由于Wi-Fi頻譜位于無許可帶內(nèi)，因而網(wǎng)絡(luò)是不受控制的，這意味著需要更高級(jí)別的協(xié)議來了解當(dāng)前頻道及另一相鄰頻道的活動(dòng)。收集的數(shù)據(jù)將用于:
● 頻道篩選
● 場(chǎng)景回放和數(shù)據(jù)包丟失情況的診斷
● 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
● 持續(xù)更新WMM參數(shù)如：CW per AC

一些當(dāng)前的系統(tǒng)解決方案具有額外的無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡，以尋址這些功耗量大且冗余的需求。

后續(xù)關(guān)注

請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注我們的博客——接下來的兩篇文章中，我們將提出一個(gè)新的接入點(diǎn)和架構(gòu)框架。

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