802.11ba (WUR) o kung unsaon pagtabok sa usa ka sagbot nga bitin nga adunay hedgehog

Dili pa lang dugay, sa lain-laing mga kapanguhaan ug sa akong blog, akong gihisgutan ang kamatuoran nga si ZigBee patay na ug panahon na aron ilubong ang flight attendant. Aron mabutang ang usa ka maayong nawong sa usa ka dili maayo nga dula nga adunay Thread nga nagtrabaho sa ibabaw sa IPv6 ug 6LowPan, ang Bluetooth (LE) nga labi ka angay alang niini igo na. Apan sultihan ko ikaw bahin niini sa laing higayon. Karon atong hisgutan kung giunsa ang grupo nga nagtrabaho sa komite nakahukom nga maghunahuna sa makaduha pagkahuman sa 802.11ah ug nakahukom nga panahon na aron idugang ang usa ka bug-os nga bersyon sa usa ka butang sama sa LRLP (Long-Range Low-Power) sa pool sa 802.11 nga mga sumbanan, parehas sa LoRA. Apan kini nahimo nga imposible nga ipatuman nga wala’y pag-ihaw sa sagradong baka nga atrasado. Ingon usa ka sangputanan, ang Long-Range gibiyaan ug ang nahabilin nga Low-Power, nga maayo usab. Ang resulta usa ka sagol nga 802.11 + 802.15.4, o yano nga Wi-Fi + ZigBee. Sa ato pa, makaingon kita nga ang bag-ong teknolohiya dili usa ka kakompetensya sa mga solusyon sa LoraWAN, apan, sa kasukwahi, gihimo aron madugangan kini.

Mao nga, magsugod kita sa labing hinungdanon nga butang - Karon ang mga aparato nga nagsuporta sa 802.11ba kinahanglan adunay duha ka module sa radyo. Dayag, sa pagtan-aw sa 802.11ah/ax uban ang Target Wake Time (TWT) nga teknolohiya, ang mga inhenyero nakahukom nga dili pa kini igo ug kinahanglan nila nga makunhuran ang konsumo sa kuryente. Ngano nga ang sumbanan naghatag alang sa usa ka dibisyon sa duha ka lainlaing lahi sa radyo - Panguna nga Komunikasyon Radio (PCR) ug Wake-Up Radio (WUR). Kung sa una ang tanan klaro, kini ang panguna nga radyo, nagpadala ug nakadawat mga datos, unya sa ikaduha dili kaayo. Sa tinuud, ang WUR kasagaran usa ka aparato sa pagpamati (RX) ug gilaraw aron magamit ang gamay nga gahum sa pag-operate. Ang panguna nga tahas niini mao ang pagdawat usa ka signal sa pagmata gikan sa AP ug pagpagana sa PCR. Sa ato pa, kini nga pamaagi hinungdanon nga makunhuran ang bugnaw nga oras sa pagsugod ug gitugotan ka nga pukawon ang mga aparato sa usa ka gihatag nga oras nga adunay labing kadaghan nga katukma. Kini mapuslanon kaayo kung ikaw adunay, ingnon ta, dili napulo ka mga aparato, apan usa ka gatos ug napulo ug kinahanglan nimo nga ibaylo ang datos sa matag usa kanila sa mubo nga panahon. Dugang pa, ang lohika sa frequency ug periodicity sa pagkahigmata mobalhin sa AP nga bahin. Kung, ingnon ta, ang LoRAWAN naggamit sa PUSH methodology kung ang mga actuator mismo nagmata ug nagpadala sa usa ka butang sa hangin, ug natulog sa nahabilin nga oras, nan sa kini nga kaso, sa kasukwahi, ang AP ang magdesisyon kung kanus-a ug unsang aparato ang kinahanglan magmata, ug ang mga actuator mismo... dili kanunay matulog.

Karon magpadayon kita sa mga format sa frame ug pagkaangay. Kung ang 802.11ah, isip unang pagsulay, gihimo para sa 868/915 MHz bands o yanong SUB-1GHz, nan ang 802.11ba gituyo na para sa 2.4GHz ug 5GHz bands. Sa miaging "bag-o" nga mga sumbanan, ang pagkaangay nakab-ot pinaagi sa usa ka pasiuna nga masabtan sa mga daan nga aparato. Sa ato pa, ang kalkulasyon kanunay nga ang mga tigulang nga aparato dili kinahanglan nga makaila sa tibuuk nga bayanan; igo na alang kanila nga masabtan kung kanus-a magsugod kini nga frame ug kung unsa kadugay ang transmission. Mao kini ang kasayuran nga ilang gikuha gikan sa preamble. Ang 802.11ba dili eksepsiyon, tungod kay ang laraw napamatud-an ug napamatud-an (atong ibaliwala ang isyu sa mga gasto sa pagkakaron).

Ingon usa ka sangputanan, ang 802.11ba frame ingon niini:

802.11ba (WUR) o kung unsaon pagtabok sa usa ka sagbot nga bitin nga adunay hedgehog

Usa ka non-HT preamble ug usa ka mubo nga OFDM fragment nga adunay BPSK modulation nagtugot sa tanan nga 802.11a/g/n/ac/ax nga mga himan nga makadungog sa sinugdanan sa pagpasa niini nga frame ug dili makabalda, moadto sa broadcast listening mode. Pagkahuman sa preamble moabut ang synchronization field (SYNC), nga sa tinuud usa ka analogue sa L-STF/L-LTF. Nagsilbi kini nga posible nga ma-adjust ang frequency ug i-synchronize ang receiver sa device. Ug sa kini nga higayon nga ang aparato sa pagpadala nagbalhin sa lain nga gilapdon sa channel nga 4 MHz. Para unsa? Ang tanan yano ra kaayo. Gikinahanglan kini aron ang gahum makunhuran ug ang usa ka ikatandi nga signal-to-noise ratio (SINR) mahimong makab-ot. O biyai ang gahum ingon nga mao ug makab-ot ang usa ka mahinungdanon nga pagtaas sa transmission range. Moingon ko nga kini usa ka elegante kaayo nga solusyon, nga nagtugot usab sa usa nga makunhuran ang mga kinahanglanon alang sa mga suplay sa kuryente. Atong hinumdoman, pananglitan, ang sikat nga ESP8266. Sa transmit mode gamit ang bitrate nga 54 Mbps ug gahum nga 16dBm, mokonsumo kini og 196 mA, nga gidili nga taas alang sa usa ka butang sama sa CR2032. Kung makunhuran naton ang gilapdon sa channel sa lima ka beses ug makunhuran ang gahum sa transmitter sa lima ka beses, nan halos dili kita mawad-an sa sakup sa transmission, apan ang karon nga pagkonsumo makunhuran sa usa ka hinungdan, ingon, sa mga 50 mA. Dili nga kini kritikal sa bahin sa AP nga nagpadala sa frame alang sa WUR, apan dili gihapon kini daotan. Apan alang sa STA kini makatarunganon na, tungod kay ang mas ubos nga konsumo nagtugot sa paggamit sa usa ka butang sama sa CR2032 o mga baterya nga gidisenyo alang sa dugay nga pagtipig sa enerhiya nga adunay ubos nga rating sa pagdiskarga. Siyempre, walay moabut nga libre ug ang pagkunhod sa gilapdon sa channel mosangpot sa pagkunhod sa tulin sa channel nga adunay pagtaas sa oras sa transmission sa usa ka frame, matag usa.

Pinaagi sa dalan, mahitungod sa channel speed. Ang sumbanan sa karon nga porma naghatag ug duha ka kapilian: 62.5 Kbps ug 250 Kbps. Gibati ba nimo ang baho sa ZigBee? Dili kini sayon, tungod kay kini adunay gilapdon sa channel nga 2Mhz imbes sa 4Mhz, apan usa ka lahi nga matang sa modulasyon nga adunay mas taas nga spectral density. Ingon usa ka sangputanan, ang sakup sa 802.11ba nga mga aparato kinahanglan nga labi ka daghan, nga mapuslanon kaayo alang sa mga sulud sa sulud sa IoT.

Bisan pa, paghulat usa ka minuto ... Pagpugos sa tanan nga mga estasyon sa lugar nga hilom, samtang gigamit lamang ang 4 MHz sa 20 MHz band ... "KINI USA KA PAGKAKASULAY!" - muingon ka ug tama ka. Pero dili, KINI ANG TINUOD NGA BASURA!

802.11ba (WUR) o kung unsaon pagtabok sa usa ka sagbot nga bitin nga adunay hedgehog

Ang sumbanan naghatag sa abilidad sa paggamit sa 40 MHz ug 80 MHz subchannels. Sa kini nga kaso, ang mga bitrate sa matag subchannel mahimong magkalainlain, ug aron matugma ang oras sa pagsibya, ang Padding gidugang sa katapusan sa frame. Sa ato pa, ang aparato mahimong mag-okupar sa airtime sa tanan nga 80 MHz, apan gamiton lamang kini sa 16 MHz. Kini tinuod nga basura.

Pinaagi sa dalan, ang naglibot nga mga aparato sa Wi-Fi wala’y higayon nga masabtan kung unsa ang gisibya didto. Tungod kay ang naandan nga OFDM DILI gigamit sa pag-encode sa 802.11ba nga mga frame. Oo, ingon niana, ang alyansa bantog nga mibiya sa kung unsa ang nagtrabaho nga wala’y sayup sa daghang mga tuig. Imbes nga classic OFDM, Multi-Carrier (MC) -OOK modulasyon ang gigamit. Ang 4MHz channel gibahin ngadto sa 16(?) subcarriers, ang matag usa naggamit sa Manchester encoding. Sa parehas nga oras, ang natad sa DATA mismo lohikal usab nga gibahin sa mga bahin nga 4 ΞΌs o 2 ΞΌs depende sa bitrate, ug sa matag bahin sa usa ka ubos o taas nga lebel sa pag-encode mahimong katumbas sa usa. Kini ang solusyon aron malikayan ang taas nga pagkasunod-sunod sa mga sero o usa. Pag-agaw sa minimum nga sweldo.

802.11ba (WUR) o kung unsaon pagtabok sa usa ka sagbot nga bitin nga adunay hedgehog

Ang lebel sa MAC labi ka gipasimple. Naglangkob lamang kini sa mosunod nga mga field:

  • Pagkontrol sa Frame

    Mahimo makuha ang mga kantidad nga Beacon, WuP, Discovery o bisan unsang ubang kantidad nga gipili sa vendor.
    Ang Beacon gigamit alang sa pag-synchronize sa oras, ang WuP gidisenyo aron pukawon ang usa o usa ka grupo sa mga aparato, ug ang Discovery nagtrabaho sa atbang nga direksyon gikan sa STA hangtod sa AP ug gidesinyo aron makit-an ang mga access point nga nagsuporta sa 802.11ba. Kini nga field usab naglangkob sa gitas-on sa frame kon kini molapas sa 48 bits.

  • ID

    Depende sa matang sa frame, kini makaila sa usa ka AP, o usa ka STA, o usa ka grupo sa mga STA diin kini nga frame gituyo. (Oo, mahimo nimong pukawon ang mga aparato sa mga grupo, gitawag kini nga groupcast wake-up ug kini cool kaayo).

  • Type Dependent (TD)

    Usa ka flexible nga natad. Anaa niini nga ang eksaktong oras mahimong mapasa, usa ka signal bahin sa usa ka update sa firmware/configuration nga adunay numero sa bersyon, o usa ka butang nga mapuslanon nga kinahanglan mahibal-an sa STA.

  • Frame Checksum Field (FCS)
    Ang tanan yano dinhi. Kini usa ka checksum

Apan aron molihok ang teknolohiya, dili igo nga magpadala lang usa ka frame sa gikinahanglan nga format. Kinahanglan magkauyon ang STA ug AP. Gi-report sa STA ang mga parameter niini, lakip ang oras nga gikinahanglan aron masugdan ang PCR. Ang tanan nga negosasyon mahitabo gamit ang regular nga 802.11 nga mga bayanan, pagkahuman ang STA mahimo’g ma-disable ang PCR ug mosulod sa WUR enable mode. O tingali makatulog pa, kung mahimo. Tungod kay kung kini anaa, nan mas maayo nga gamiton kini.
Sunod moabut ang usa ka gamay nga pagpiit sa bililhon nga milliamp nga mga oras nga gitawag WUR Duty Cycle. Wala’y komplikado, ang STA ug AP lang, pinaagi sa pagtandi kung giunsa kini para sa TWT, nagkauyon sa iskedyul sa pagkatulog. Pagkahuman niini, kasagaran matulog ang STA, usahay i-on ang WUR aron maminaw sa "Naa bay bisan unsa nga mapuslanon nga miabut alang kanako?" Ug kung gikinahanglan, gipukaw niini ang panguna nga module sa radyo alang sa pagbinayloay sa trapiko.

Talagsaon nga pagbag-o sa kahimtang kung itandi sa TWT ug U-APSD, dili ba?

Ug karon usa ka importante nga nuance nga dili nimo dayon mahunahuna. Ang WUR dili kinahanglan nga molihok sa parehas nga frequency sa main module. Sa kasukwahi, kini gitinguha ug girekomenda nga kini molihok sa usa ka lahi nga channel. Sa kini nga kaso, ang pag-andar sa 802.11ba dili sa bisan unsang paagi makabalda sa operasyon sa network ug, sa sukwahi, mahimong magamit sa pagpadala mapuslanon nga kasayuran. Lokasyon, Lista sa Silingan ug daghan pa sa sulod sa ubang mga sumbanan sa 802.11, pananglitan 802.11k/v. Ug unsa nga mga bentaha ang bukas alang sa mga network sa Mesh ... Apan kini ang hilisgutan sa usa ka bulag nga artikulo.

Mahitungod sa kapalaran sa sumbanan mismo ingon usa ka dokumento, nan Sa pagkakaron, ang Draft 6.0 andam na uban ang Approval rate: 96%. Sa ato pa, karong tuiga mapaabot nato ang tinuod nga sumbanan o labing menos ang unang mga pagpatuman. Panahon ra ang magsulti kung unsa kini ka kaylap.

Ang maong mga butang... (c) EvilWirelesMan.

Girekomenda nga pagbasa:

IEEE 802.11ba - Labing Ubos nga Gahum nga Wi-Fi alang sa Daghang Internet sa mga Butang - Mga Hagit, Bukas nga Mga Isyu, Pagtimbang-timbang sa Pagganap

IEEE 802.11ba: Low-Power Wake-Up Radio para sa Green IoT

IEEE 802.11-Enabled Wake-Up Radio: Paggamit sa mga Kaso ug Aplikasyon

Source: www.habr.com

Idugang sa usa ka comment