Hat ein Wireless-N-Netzwerk (802.11n) im gemischten Modus eine schlechte Leistung?

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Es scheint eine "alte" Ehefrauengeschichte zu sein, dass bei Verwendung eines Wireless-N-Routers im "gemischten Modus" zur Unterstützung älterer 802.11b- oder 802.11g-Geräte die Leistung von 802.11n-Clients beeinträchtigt wird.


In einigen Ländern wird behauptet, dass im gemischten Modus alle (einige?) N Clients mit G-Geschwindigkeit ausgeführt werden. Andere behaupten dasselbe, sagen jedoch, dass dies nur geschieht, wenn ein G-Client verbunden ist.

An anderen Orten laufen N-Clients schneller, aber immer noch etwa 30% langsamer als im N-Only-Modus des Routers, selbst wenn keine älteren B / G-Clients verbunden sind.

Wieder andere behaupten, dass es für N Clients keinen Geschwindigkeitsabfall gibt, wenn sie in einem Mixed-Mode-Netzwerk ausgeführt werden. Sie sagen, dass das einzige Problem darin besteht, dass der Gesamtnetzwerkdurchsatz geringer ist, da immer nur ein Client übertragen kann. Daher muss ein Teil dieser Übertragungszeit mit den älteren B / G-Clients geteilt werden, die mit niedrigeren Geschwindigkeiten ausgeführt werden, wodurch der Gesamtdurchsatz verringert wird von dem, was es wäre, wenn nur N Clients verbunden wären.


Also, was ist das? Verlangsamt das Ausführen im gemischten Modus mein Netzwerk, auch wenn es keine B / G-Clients gibt? Wenn ich mit N arbeite, würde mich ein anderer Client, der mit B / G verbunden ist , erheblich verlangsamen, im Vergleich zu einem Client mit N?

BlueRaja - Danny Pflughoeft
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+1. Der gemischte Modus kann sich auf die Geschwindigkeit auswirken, aber meiner Erfahrung nach ist dies nicht so auffällig, es sei denn, ich ziehe einen stetigen Datenstrom über den AP, aber das führt zu Latenz und so weiter. Die einzige Möglichkeit, die Sie kennen, besteht darin, es selbst zu testen, und selbst dann finden Sie es möglicherweise "gut genug".
Ich denke, Sie haben es in etwa richtig - im gemischten Modus wird der Gesamtdurchsatz von den b / g-Clients herabgesetzt. Erwägenswert ist auch, dass Störungen bei 2,4 GHz wahrscheinlich große Auswirkungen haben, es sei denn, Sie befinden sich in einer sehr leisen Funkumgebung. Der beste Durchsatz wäre die Verwendung aller 802.11n-Geräte mit 5 GHz.
BJ292,

Antworten:

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Vom Anfängerleitfaden zu Netzwerken :

F: Verlangsamt die bloße Anwesenheit eines 802.11B-Geräts ein ansonsten All-G- oder All-N-Netzwerk?

A: JA, das ist natürlich schon bekannt, obwohl die genauen Implikationen oft missverstanden werden. Das Vorhandensein eines 802.11B-Geräts in einem G- oder N-Netzwerk führt dazu, dass die neueren Geräte zu einem klobigen Verhalten greifen müssen, um sicherzustellen, dass die B-Geräte nicht senden, wenn die G / N-Geräte die Funkwellen verwenden Stellen Sie sicher, dass sowohl die B- als auch die G / N-Geräte beispielsweise Beacon-Pakete sehen können.

Die genauen Auswirkungen auf den Durchsatz sind im Allgemeinen schwer abzuschätzen, aber es wird NICHT "das gesamte Netzwerk auf 802.11B verlangsamen", wie oft angegeben wird. Es gibt jedoch eine signifikante Verlangsamung, die durch das bloße Vorhandensein eines B-Geräts verursacht wird, selbst wenn es nicht aktiv ist. Wir (Slim) haben dies vor ein paar Jahren getestet und festgestellt, dass der Durchsatz zwischen den G-Geräten normalerweise um 30-50% gesunken ist (z. B. von 20 Mbit / s auf 10 Mbit / s), aber nicht annähernd so niedrig wie die Geschwindigkeit eines reinen B-Geräts Netzwerk (5 Mbit / s in derselben Umgebung). Der theoretische maximale Durchsatz unter 802.11g beträgt 23 Mbit / s ohne zugeordnete B-Geräte und 14 Mbit / s mit.

F: Werden 802.11G-Geräte ein All-N-Netzwerk verlangsamen?

A: NEIN , außer, dass die Sendezeit, die sie im aktiven Zustand benötigen, auf dem G-Durchsatzniveau und nicht auf dem N-Niveau liegt. Dh die Geräte kommunizieren in jeder Zeitscheibe immer noch mit der jeweils optimalen Rate.

Anders als im 802.11B-Abwärtskompatibilitätsmodus erzwingen G-Geräte auf N-Geräten kein Verhalten, das die Leistung beeinträchtigt, damit sie abwärtskompatibel sind. 802.11g-Geräte können die 802.11n-Präambel erkennen und spielen gut, wenn sie wissen, wann der eine oder andere versucht zu senden. Die Präambel gibt an, welches Modulationsschema verwendet wird, sodass die N Geräte N und die G Geräte G sprechen können. Sie müssen nicht wie bei B auf "Esperanto" zurückgreifen, um zu kooperieren.

Dies bedeutet, dass das G-Gerät, wenn es zugeordnet, aber nicht aktiv ist, keinerlei Auswirkungen hat. Wenn die G-Geräte aktiv sind, verbrauchen sie ungefähr proportional zur übertragenen Datenmenge Sendezeit. Diese Sendezeit würde natürlich bei der G-Rate im Gegensatz zur N-Rate liegen, so dass im Fall einer vollständigen Sättigung der Funkwellen (z. B. durch eine lokale Dateiübertragung) die von allen Geräten erreichbaren Gesamt-Mbit / s etwas reduziert würden gemeinsam, aber es gibt keine Strafe für die Zuordnung der G-Geräte.

Verwirrenderweise scheint dies im Widerspruch zu dem zu stehen, was anderswo angegeben ist - z

  • "Wenn Sie eine Mischung aus Draft 11n- und 11b / g-Clients auf demselben Draft 11n-Router ausführen, wird die Geschwindigkeit für den Draft 11n-Client etwas verringert, die Geschwindigkeit der 11g-Clients jedoch um mehr als die Hälfte ." bei SmallNetBuilder
  • "Im gemischten Modus erfordert der HT-Schutz, dass 802.11n-Geräte eine ältere Präambel senden, gefolgt von einer HT-Präambel ... Diese HT-Schutzmechanismen verringern den Durchsatz eines 802.11n-WLAN erheblich, sind jedoch erforderlich, um Kollisionen zwischen älteren 802.11a / b- Geräten zu vermeiden / g-Geräte und neuere 802.11n-Geräte. " bei TechTarget ANZ

F: Ist ein (Entwurfs-) 802.11N-Zugangspunkt von Vorteil, auch wenn die meisten oder alle Clients im Netzwerk 802.11G sind?

A: JA , vor allem, weil 802.11N-Funkgeräte den Vorteil einer ausgefeilteren Multipfad-Empfangsfähigkeit haben. Sie können dadurch die Reichweite und den Durchsatz von G-Geräten bis zu einem gewissen Grad erweitern.

Harrymc
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„Verwirrend scheint dies mit in Konflikt steht , was an anderer Stelle ausgeführt wird“ - so wie können wir wissen , welche Quelle zu vertrauen? Gibt es Links zu aktuellen Studien, um festzustellen, ob eine Verlangsamung vorliegt oder nicht? Oder wurde einer von denen von jemandem mit Qualifikationen geschrieben?
BlueRaja - Danny Pflughoeft
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Der obige Artikel von Slim basiert zumindest auf Tests, und ihre Analyse scheint logisch. Ich glaube, dass B-Router in Zukunft nicht mehr unterstützt werden. Bei G-Routern kann die Übertragung von Dateien mit 20 Mbit / s die Geschwindigkeit von 300 Mbit / s verlangsamen, indem der Router 15-mal länger für Pakete gleicher Größe monopolisiert wird, es sei denn, der Router führt Time-Slicing durch Daten-Slicing, wodurch G schwer bestraft wird. Letztendlich hängt der Netzwerkdurchsatz von der Intelligenz des Routers ab, die den einen oder anderen (oder beide) zu einem gewissen Grad benachteiligen muss, um die Konflikte zu erklären.
Harrymc
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Einfach ausgedrückt und unter Verwendung der obigen Zahlen: Wenn der Router Round-Robin ausführt, entspricht ein G-Client 15 N-Clients, wodurch der N-Durchsatz verringert, aber der G-Durchsatz erhalten bleibt. Wenn der Router jedem die gleiche Zeit gibt, macht jeder N-Client 15 Pakete für ein Paket durch den G-Client, wodurch der G-Durchsatz verringert wird, aber N-Durchsatz erhalten bleibt. Jeder Router verfügt möglicherweise über einen eigenen Planungsalgorithmus, sodass beim Testen unterschiedliche Ergebnisse erzielt werden.
Harrymc
Wenn 802.11g-Geräte vorhanden sind, tritt eine gewisse Verlangsamung auf - eine detaillierte Analyse eines WLAN-Anbieters finden Sie hier: nle.com/literature/…
RichVel
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Im Allgemeinen nicht
Für einen Kunden, absolut ja! Wenn ein 802.11b-Client eine Verbindung herstellt, werden g- und n-Netzwerke auf den alten CTS-Selbstmodus zurückgesetzt, da die g-Präambel nicht mit b-Geräten kompatibel ist. Die b-Geräte erkennen die g-Frames überhaupt nicht und übertragen möglicherweise über sie! Die CTS-Rahmen werden zuerst gesendet, um b Knoten anzuweisen, still zu bleiben, um dies zu verhindern. b ist heute größtenteils verschwunden, daher sollte der Fokus auf g-Knoten und anderen Formen der Interferenz liegen.

802.11-Netzwerke verwenden die Präambel am Anfang von Frames, um den Typ und die Geschwindigkeit der folgenden Daten mit höherer Geschwindigkeit anzukündigen. Auch wenn keine Daten empfangen werden können, kann das CSMA / CA-Channel-Sharing-System funktionieren, solange die Präambel empfangen wird.

Wenn ein n-Netzwerk im 20-MHz-Modus (nicht im 40-MHz-HT-Modus) betrieben wird, ist es nichts anderes als ein erweitertes g-Netzwerk, das anstelle der maximalen g-Geschwindigkeit von 54 MBit / s eine maximale Geschwindigkeit von 72 MBit / s (und ein Vielfaches davon mit mehreren Datenströmen) unterstützt. Es wird derselbe PLCP-Frame-Header verwendet, der auch von g verwendet wird. Daher sollte es kein Problem geben, es sei denn, der Zugriffspunkt ist schlecht konzipiert.

Wenn ein n-Netzwerk im HT40-Modus betrieben wird, wird es chaotisch. Viele n-Netzwerke arbeiten nicht oder sollten nicht im HT40-Modus betrieben werden, da andere Netzwerke in der Nähe so viele Störungen verursachen, dass sie tatsächlich langsamer als der 20-MHz-Modus sind oder die Reichweite so stark verringern, dass die Verwendung nicht praktikabel ist. Die HT-Präambel ist nicht mit g-Geräten kompatibel. Wenn ein Gerät eine Verbindung zu einem 40-MHz-n-Netzwerk herstellt, wechselt das gesamte Netzwerk in den so genannten L-SIG TXOP-Schutz (siehe Whitepaper). Es sendet eine kompatible Präambel auf dem Primärkanal und sendet dann die HT-Präambel am Anfang jedes Rahmens. Dies verlangsamt die Dinge, aber nicht so sehr.

Ein größeres Problem, das nicht wirklich angesprochen wird, sind Störungen durch verschiedene drahtlose Netzwerke (BSSIDs). Verschiedene BSSIDs empfangen die Präambeln und Frames des jeweils anderen, sodass die gemeinsame Nutzung von CSMA / CA-Kanälen in dieser Situation funktionieren kann, sofern beide BSSIDs denselben Kanal verwenden. Zu wissen, dass sich 802.11b / g / n-Kanäle überlappen und dass sich Netzwerke auf demselben Kanal befinden müssen, damit CSMA / CA funktioniert, wird häufig nicht verstanden. Die überwiegende Mehrheit der Interferenzprobleme stammt aus benachbarten Netzwerken.

Worüber ich noch immer nicht klar bin, ist Folgendes: Wenn ein Netzwerk mit nur n im HT-Modus arbeitet, z. B. auf Kanal 6, sollten andere Netzwerke nur Kanal 6 verwenden? Wechselt das n-Netzwerk in den LSIG TXOP-Modus, wenn nur ein Gerät vorhanden ist, das sich jedoch auf einer anderen BSSID befindet? Das HT40 n-Netzwerk auf Kanal 6 mit dem oben konfigurierten zweiten Kanal verwendet auch Kanal 10 vollständig, sodass die g-kompatible Präambel auch auf Kanal 10 übertragen wird, sodass 20-MHz-Netzwerke auch Kanal 10 mit funktionierendem CSMA / CA verwenden können oder müssen Die gesamte Bandspitze muss frei und für die Sekundärkanäle von N Netzen reserviert sein, die auf Kanal 6 arbeiten. Soweit ich weiß, sind die Daten von Kanal 10 nicht vor Störungen durch andere 20-MHz-Netzwerke geschützt, die Kanal 10 verwenden.

Whitepaper, das ich aus der Antwort eines anderen gefunden habe: http://www.nle.com/literature/Airmagnet_impact_of_legacy_devices_on_80211n.pdf

Alex Cannon
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Technisch kann es aber in der Praxis wohl nicht bremsen. Es gibt genug Aufwand, dass Sie den Unterschied wahrscheinlich nicht bemerken. Welchen Tarif gibt Ihnen Ihr Provider? Wahrscheinlich sowieso nicht mehr als 11mbps.

Farfanar
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Tatsächlich gibt mir mein Provider 15 MBit / s und ich habe nur die mittlere Schicht. Es ist doch 2012
BlueRaja - Danny Pflughoeft