RoboLinkLab spoj dělá smyčku nepředvídatelnou

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Flotila na jednom kanálu

Jeden robot na Wi-Fi je nezajímavá úloha. Dvacet robotů na jednom kanálu je úloha, která se buď spočítá dopředu, nebo se objeví jako „síť je nějaká pomalá“ tři měsíce po nasazení.

praktický stropjedna vteřina vzduchu56 %jedna výměna391 µsjeden robot za vteřinu39,1 mszaplněno56 %kolik se jich vejde17Rámec nestojí svou délku,stojí režii. Při 64 bajtechje režie 96 % vysílacího času.Menší zprávy tedy nepomůžou.Vejde se to. Zbytek vzduchu je rezerva na opakování a na kohokoli dalšího.Wi-Fi nesdílí pásmo, sdílí čas — a tenhle obrázek je celý ten výrok v jedné vteřině.
Jedna vteřina vzduchu a kdo z ní kolik zabere. Přidávej roboty a sleduj, kdy se to přestane vejít.

Rámec nestojí svou délku

Z WiFiLabu: každý rámec zaplatí DIFS, náhodné odpočítávání, preambuli, vlastní data, SIFS a potvrzení — a při 65 Mb/s je ta pevná část přes 180 mikrosekund, zatímco čtyřiašedesát bajtů dat trvá osm. Devadesát šest procent vysílacího času je režie.

Z toho plyne nejdůležitější důsledek pro flotilu: zkrátit zprávy skoro nepomůže. Poloviční telemetrie ušetří čtyři mikrosekundy z 380. Snížit frekvenci hlášení na polovinu ušetří polovinu všeho.

trobot = f · (trámec(nahoru) + trámec(dolů))vysílací čas jednoho robota za vteřinu

Kolik se jich vejde

Vteřina má milion mikrosekund, ale počítat se s celou nedá. Nad zhruba sedmdesáti procenty zaplnění roste počet kolizí i doba čekání strmě — a to platí ještě před opakováními. Praktický strop je tedy 700 000 µs vysílacího času za vteřinu.

frekvencevysílací čas robotavejde se jich
10 Hz3,8 ms/s~180
50 Hz19 ms/s~36
100 Hz38 ms/s~18
250 Hz95 ms/s~7

Co dělat, když se to nevejde

  1. Snížit frekvenci. Je to jediná páka, která šetří lineárně. A většina telemetrie nepotřebuje 100 Hz — potřebuje to jen regulační smyčka, a ta patří na robota, ne do sítě.
  2. Rozdělit na kanály. Na 5 GHz je devatenáct nepřekrývajících se kanálů; deset robotů na kanál je jiná úloha než sto na jednom.
  3. Sloučit zprávy. Deset hodnot v jednom rámci stojí tolik co jedna, protože se platí režie, ne data. Tohle je jediný způsob, jak z „menších zpráv“ udělat úsporu.
  4. Přehodnotit, co vůbec musí po síti. To je příští kapitola a je to ta správná odpověď častěji než tři předchozí.

Křížová kontrola: vysílací čas rámce tady není opsaný — testy jej porovnávají s WiFiLabovým modelem počítaným z počtu OFDM symbolů a mezirámcových mezer. Lineární přiblížení použité tady se s ním musí shodovat na jeden symbol, tedy 4 µs, což je tak blízko, jak se spojitý model může dostat ke kvantovanému.

Vzorce v této kapitole