Mikrokontroler.pl - portal dla elektroników

Spojrzenie z drugiej strony

Można też zdać pytanie odwrotne: Kiedy standard 802.11ad oferujący przepustowość 7 Gb/s w telefonie lub tablecie zacznie mieć sens? Prawdopodobnie wówczas, gdy infrastruktura domowa zaoferuje przepustowość 15 – 20 Gb/s, a sieć dostępowa 30 – 50 Gb/s. To niestety potrwa jeszcze długo.

Obecnie reklamowana usługa fiber to the home (FTTH) ma zaoferować przepustowość 1 Gb/s dzięki standardowi DOCSIS. Następna generacja DOCSIS 3.1 w trybie full duplex obiecuje prędkości do 10 Gb/s w okolicach roku 2020 – zatem możemy wkrótce osiągnąć takie wartości, ale nie ma jeszcze planów dalszego rozwoju sieci. Ponadto plany rozproszonych rozwiązań Wi-Fi dla domów opierające się na standardzie IEEE 802.11ax nie przekroczą wartości 4 Gb/s dla dystrybucji wewnątrz budynków. Jednak w wielu instalacjach w domach lub biurach można w razie potrzeby wykorzystać rozwiązanie w postaci Ethernetu oferującego szybkości 10 – 100 Gb/s.

Jakie mogą być zatem realistyczne oczekiwania?

W najbliższej przyszłości najpewniej przyzwyczaimy się do węzłów brzegowych wykorzystujących standard IEEE 802.11ac o przepustowości 1 Gb/s, infrastruktury domowej IEEE 802.11ax o szybkości 4 Gb/s oraz sieci dostępowych takich jak DOCSIS 3.1 FD o przepustowości 10 Gb/s. To pozwoli uzyskać zrównoważoną sieć, która będzie stanowiła stabilne rozwiązanie zapewniające dostęp do internetu w domach i budynkach. W takim scenariuszu wszystkie zasoby są zrównoważone i uporządkowane w odpowiedniej hierarchii.

Chmura a urządzenia brzegowe

Co ciekawe, istnieje inne rozwiązanie naprawiające zaburzoną hierarchię. Jednak nie jest ono takie proste.

Idea tego rozwiązania wygląda następująco: Zamiast robić wszystko „w chmurze”, można zbudować warstwę między chmurą a użytkownikiem końcowym. Ta warstwa, określana czasem terminem „edge computing”, stanowi rozwiązanie polegające na wstępnej, inteligentnej dystrybucji informacji z chmury do lokalnego „super”-routera brzegowego ze zintegrowanym serwerem.

Rozważmy następujący przykład: ktoś zainteresowany wiadomościami dokonuje subskrypcji, która inicjuje pobranie wszystkich artykułów z wiadomościami i klipów wideo na jego lokalny serwer/router o godzinie 6. rano. Ta osoba może następnie sprawdzać wiadomości podczas śniadania o ósmej, czytając artykułu i przeglądając klipy z niezwykle wysoką szybkością i bez opóźnień. Wąskie gardło pobierania informacji z Internetu zostało wyeliminowane. Router / serwer zastąpił tradycyjną skrzynkę pocztową, a wiadomości w tej skrzynce są aktualizowane przez cały dzień.

Implementacja „edge computing” w drugą stronę też może być pomocna. Zamiast przekazywać kompletną komendę głosową, zapis chatu lub rozmowę do chmury w celu przetworzenia, można wykonać te operacje w routerze, ograniczając ilość informacji potrzebną do wysłania.

Jest jednak oczywiste, że stworzenie takiej infrastruktury byłoby ogromnym przedsięwzięciem – może jednak okazać się tańsze od podłączenia wszystkich istniejących punktów do nowej internetowej autostrady o wysokiej szybkości. Z pewnością będzie to tańsze dla dostawców sieci, ponieważ koszty poniosą klienci – będą oni płacić za bardziej zaawansowany router brzegowy, lub też za subskrypcję na tego typu usługi „edge-routing”.

Co to wszystko oznacza?

Z powyższych rozważań można wysnuć kilka interesujących wniosków:

1. IEEE 802.11ax, nadchodzący standard Wi-Fi, pojawi się w pierwszej kolejności w rozproszonych systemach Wi-Fi. Jest to pierwsze miejsce, w którym następuje agregacja transmisji i tu wzrost przepustowości byłby najbardziej korzystny.
2. IEEE 802.ax dla węzłów końcowych jeszcze długo pozostanie tylko ciekawostką marketingową, ponieważ na rynku nie będzie infrastruktury zdolnej obsłużyć wyższe transfery.
3. Dla węzłów końcowych standard IEEE 802.11ac pozostanie najlepszym wyborem jeszcze przez długi czas – wersja .11ax przynosi większą złożoność przy minimalnych korzyściach. W przypadku węzłów końcowych o niewielkiej wydajności również 802.11n pozostanie dobrym rozwiązaniem przez jakiś czas.
4. Potrzebny jest następca IEEE 802.11ax, który byłby w stanie zapewnić większą przepustowość dla sieci dystrybucji Wi-Fi w domach. Przepustowość 15 – 25 Gb/s stanowiłaby dobry cel. Należy dążyć do tego, aby standard IEEE 802.11ad o przepustowości 60 GHz zaczął mieć sens, być może przeznaczając do tego celu wersję IEEE 802.11ay.
5. Najbliższa przyszłość standardów IEEE 802.11ad oraz 802.11ay nadal wygląda nieciekawie. Te standardy mogą stać się istotne w dalszej perspektywie czasowej, gdy powstanie odpowiednia infrastruktura.
6. Lokalne systemy DOCSIC 3.1 pojawiające się w domach zapewnią większą szybkość dostępu i pozwolą uzyskać znacznie wyższą wydajność w punkcie, który obecnie stanowi wąskie gardło sieci.
7. Istnieją również możliwości rozwiązania tego problemu w sprytniejszy sposób, niż proste zwiększanie przepustowości. Router brzegowy zapewniający funkcjonalność między chmurą a węzłami końcowymi mógłby uwolnić sieć internetową od nagłych skoków obciążenia.

Najlepsze czasy Wi-Fi dopiero nadejdą. Warto jednak patrzeć na tę technologię w szerszym kontekście, aby zrozumieć istotność i czas pojawienia się jej nowych wariantów.