对于Wi-Fi6玩游戏想要把延迟降低,11ax前导间隔需要怎么调?
问题中的前导间隔(Guard Interval),应该翻译成保护间隔,缩写为GI。
当初设计GI的时候,是为了消除无线信号的多路径效应(multipath)。即前一个符号(Symbol)的非直线路径(折射、反射、散射或三者叠加或多次),由于传播长度的变长,导致延迟到达。
延迟到下一个符号的周期内,从而对下一个符号造成干扰。
Wi-Fi无线专家在设计GI的时候,在不同的信道环境下,为了有效消除MP,最初设计了GI= 800ns。
这个800ns的GI,只要乘以光速,即可获得多路径的最大距离差(最长距离- 最短距离)。
在典型的室内(In Door)信道环境下,比如家庭环境、office环境,800ns有点保守。浪费了信道时间,故将其减半,即为 Short GI = 400ns。
但是虽然Wi-Fi的普及与流行,Wi-Fi被广泛使用在超级工厂、室外(Out Door)、大型体育场馆等多路径更大的场合,发现800ns不足以抵消多路径的感染,故又设计一款 Long GI = 1600ns。
为了降低由于使用Long GI造成的有效传输效率下降的情况,设计了更高阶的MCS,比如QAM = 1024、4096。使得符号周期比QAM 256拉长了4倍、16倍,整体的传输效率更高了。
为何Guard Interval在很多场合又叫Cyclic Prefix(CP)?
读者可能以为GI时间slot内,发送方不发送信号,保持静默,对吗?
并不是。在Wi-Fi的GI时间slot内,其实是当前符号循环延伸,使得整个符号变成了1.25符号周期。
标准符号长= 3.2 us,GI = 0.8ns,添加了GI的符号总长度 = 4us。
其实,就是将一个symbol(3.2us)尾部的0.8us,原样复制0.8us(CP),放在symbol的前方,这个加长的symbol = 0.8us(CP) + symbol (3.2us) = 4us symbol。
这个Guard Interval的信号,既是原始符号的循环(Cyclic),又是放置在原始符号的前方(Prefix),这就是Cyclic Prefix的由来。
至于怎么优化传输效率,只要看懂了上文,其实很简单,对吗?
家庭无线网络,为了降低延迟和提高传输效率,使用Short GI = 400ns。万一使用这个Short GI造成丢包率(PER)上升,再修改为更长的设置。
最后,建议将2.4G配置整体Disabled,这样也有利于减小延时。
2.4G网络为了向后兼容,会使用1Mbps(DSSS)来传输beacon,传输好几百个byte的beacon,用时在好几个毫秒级,这个时间不可小觑。Beacon是周期性信号(102.4ms传输一次),这个时间成本值得仔细研究。
另外2.4网络,信道非常噪杂,对于使用ED(Energy Detection)来检测信道是否busy(CCA),很容易就Busy了。问题来了 CCA = Busy,玩游戏的朋友能transmit报文吗?
Wi-Fi 5GHZ频段使用6Mbps(OFDM)传输beacon,也没有那么多的工业设备使用该频段,相比2.4G,延迟肯定是有优势的。
最后,MU-MIMO、OFDMA、QoS、BSS Color提升延迟的利器,也可以考虑一下。如果对无线网络感兴趣,推荐阅读。
原文始发于微信公众号(车小胖谈网络):无线网络玩游戏低延迟,如何调优?
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