Co stojí jeden rámec

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

Na krabici je napsáno 65 Mb/s. Skutečná propustnost bude kolem 32. Ten rozdíl není marketing — je to čas, ve kterém kanál obsazený je a data se nepřenášejí, a stojí za to ho vidět rozepsaný.

1500 B
To jediné, co uživatele zajímá. Řekněme půldruhého kilobajtu — plný ethernetový rámec.
1500 + 36 B
MAC hlavička 24 bajtů, LLC/SNAP osm, kontrolní součet čtyři. Pořád ještě jen bajty.
48 × 4 µs
Bity se rozdělí do OFDM symbolů po 4 µs. Poslední symbol se dopadá — půl symbolu neexistuje.
+ 36 µs
Před daty jde 36 µs preambule, aby se přijímač srovnal. Ta je stejně dlouhá, ať posíláš cokoli.
374 µs → 49 % na data
DIFS 34 µs, průměrné odpočítávání 67 µs, po datech SIFS 16 µs a potvrzení 28 µs. Nic z toho nenese data.

Pět kroků a dva jezdce. Ve čtvrtém a pátém přibude to, co nenese data — a při krátkém rámci to je většina obrázku. Zkus stáhnout data na 100 bajtů.

část	trvání	nese data?
DIFS	34 µs	ne
odpočítávání (průměrně)	67 µs	ne
preambule	36 µs	ne
hlavičky (36 B)	závisí na rychlosti	ne
data	závisí na rychlosti	ano
SIFS	16 µs	ne
potvrzení (ACK)	28 µs	ne

Sečteno: 181 µs jde na režii, ať posíláš cokoli. Data 1500 bajtů při MCS7 trvají 185 µs, takže je poměr zhruba půl na půl. Data o velikosti 100 bajtů trvají 16 µs — a poměr je osm procent.

Důsledek, kvůli kterému tahle kapitola existuje

malý rámec ≈ stejný čas jako velkýprotože 181 µs se nezmenší

Robot posílající sto bajtů stokrát za sekundu nezabere jednu setinu toho, co robot posílající deset kilobajtů desetkrát za sekundu. Zabere víc. Vysílací čas se počítá na rámce, ne na bajty — a tohle je nejčastější chyba v odhadech zatížení sítě, jakou lze udělat.

Proto vzniklo slučování rámců

802.11n zavedl A-MPDU: pod jednou preambulí a s jedním potvrzením jede až 64 rámců za sebou. Režie se rozpustí a účinnost vyskočí z 50 % na přes 90 %. Je to jediný důvod, proč jsou dnešní rychlosti vůbec dosažitelné.

Jenže slučování čeká, až se něco nashromáždí. Pro proud dat je to skvělé, pro regulační smyčku je to zpoždění navíc — a proto se v průmyslu často vypíná.

2,4 GHz je na tom hůř, a ne kvůli rychlosti. Historicky tam musí zůstat dvacetimikrosekundová prodleva místo devíti (kvůli kompatibilitě s 802.11b), takže DIFS je 50 µs místo 34 a průměrný odpočet 150 µs místo 67. Týž rámec, táž modulace — a o 99 µs víc vysílacího času.