Ùn hè tantu tempu, nantu à parechje altre risorse è in u mo blog, aghju parlatu di u fattu chì ZigBee hè mortu è hè ora di intarrà l'assistente di volu. Per fà una bona faccia nantu à un cattivu ghjocu cù Thread chì travaglia nantu à IPv6 è 6LowPan, Bluetooth (LE) chì hè più adattatu per questu hè abbastanza. Ma vi dicu di questu un altru tempu. Oghje parlemu di cumu u gruppu di travagliu di u cumitatu hà decisu di pensà duie volte dopu à 802.11ah è hà decisu chì era ora di aghjunghje una versione cumpleta di qualcosa cum'è LRLP (Long-Range Low-Power) à a piscina di standard 802.11, simili. à LoRA. Ma questu hè statu impussibile di implementà senza slaughter a vacca sacra di cumpatibilità backward. In u risultatu, Long-Range hè stata abbandunata è solu Low-Power restava, chì hè ancu assai bonu. U risultatu era una mistura di 802.11 + 802.15.4, o simpricimenti Wi-Fi + ZigBee. Questu hè, pudemu dì chì a nova tecnulugia ùn hè micca cuncurrente à e soluzioni LoraWAN, ma, à u cuntrariu, hè stata creata per cumplementari.
Allora, cuminciamu cù a cosa più impurtante - Avà i dispositi chì supportanu 802.11ba duveranu avè dui moduli radiu. Apparentemente, dopu avè vistu 802.11ah/ax cù a so tecnulugia Target Wake Time (TWT), l'ingegneri anu decisu chì questu ùn era micca abbastanza è avianu bisognu di riduce radicali u cunsumu di energia. Perchè u standard prevede una divisione in dui tipi di radio - Primary Communication Radio (PCR) è Wake-Up Radio (WUR). Se cù u primu tuttu hè chjaru, questu hè a radiu principale, trasmette è riceve dati, dopu cù u sicondu ùn hè micca tantu. In fattu, u WUR hè soprattuttu un dispositivu d'ascolta (RX) è hè pensatu per cunsumà assai pocu putere per operare. U so compitu principale hè di riceve un signalu di sveglia da l'AP è attivà a PCR. Vale à dì, stu metudu reduce significativamente u tempu di partenza à fretu è permette di svegliate i dispositi in un tempu determinatu cù a massima precisione. Questu hè assai utile quandu avete, per dì, micca dece dispusitivi, ma centu è deci è avete bisognu di scambià dati cù ognuna di elli in un cortu periodu di tempu. In più, a logica di a frequenza è a periodicità di u svegliu si move à u latu AP. Se, per dì, LoRAWAN usa a metodulugia PUSH quandu l'attuatori stessi si sveglianu è trasmettenu qualcosa in l'aria, è dorme u restu di u tempu, allora in questu casu, à u cuntrariu, l'AP decide quandu è quale dispusitivu deve svegliate, è l'attuatori stessi... micca sempre dorme.
Avà andemu à furmati di quadru è cumpatibulità. Se 802.11ah, cum'è u primu tentativu, hè statu creatu per e bande 868/915 MHz o solu SUB-1GHz, allora 802.11ba hè digià destinatu à e bande 2.4GHz è 5GHz. In i "novi" standard precedenti, a cumpatibilità hè stata ottenuta per mezu di un preambulu chì era comprensibile à i dispositi più vechji. Vale à dì, u calculu hè sempre statu chì i dispositi più vechji ùn anu micca bisognu di pudè ricunnosce u quadru sanu; hè abbastanza per capiscenu quandu questu quadru principia è quantu durà a trasmissione. Hè sta infurmazione chì piglianu da u preambulu. 802.11ba ùn era micca eccezzioni, postu chì u schema hè pruvucatu è pruvucatu (ignoreremu u prublema di i costi per avà).
In u risultatu, u quadru 802.11ba pare cusì cusì:
Un preambulu non-HT è un brevi fragmentu OFDM cù modulazione BPSK permette à tutti i dispositi 802.11a/g/n/ac/ax per sente l'iniziu di a trasmissione di stu quadru è ùn interferiscenu micca, andendu in modu di ascolta di broadcast. Dopu à u preambulu vene u campu di sincronizazione (SYNC), chì hè essenzialmente un analogu di L-STF / L-LTF. Serve per fà pussibule aghjustà a frequenza è sincronizà u ricevitore di u dispusitivu. È hè in questu mumentu chì u dispositivu trasmettitore cambia à un altru canale di larghezza di 4 MHz. Perchè? Tuttu hè assai simplice. Questu hè necessariu per chì a putenza pò esse ridutta è un rapportu signal-to-noise (SINR) comparable pò esse rializatu. O lasciate u putere cum'è è ottene un aumentu significativu di a gamma di trasmissione. Diciaraghju chì questa hè una suluzione assai eleganti, chì permette ancu di riduce significativamente i requisiti per l'alimentazione. Ricurdemu, per esempiu, u famosu ESP8266. In u modu di trasmissione utilizendu un bitrate di 54 Mbps è una putenza di 16dBm, cunsuma 196 mA, chì hè prohibitivamente altu per qualcosa cum'è u CR2032. Se riducemu a larghezza di u canali per cinque volte è riduce a putenza di trasmettitore per cinque volte, allora praticamente ùn perdemu micca in a gamma di trasmissione, ma u cunsumu attuale serà ridutta da un fattore di, per dì, à circa 50 mA. Micca chì questu hè criticu da a parte di l'AP chì trasmette u quadru per WUR, ma ùn hè ancu micca male. Ma per STA questu hè digià sensu, postu chì u cunsumu più bassu permette l'usu di qualcosa cum'è CR2032 o batterie pensate per u almacenamentu d'energia à longu andà cù correnti di scaricamentu bassu. Di sicuru, nunda ùn vene gratis è a riduzzione di a larghezza di u canali portarà à una diminuzione di a velocità di u canali cù un aumentu di u tempu di trasmissione di un quadru, rispettivamente.
A propositu di a velocità di u canali. U standard in a so forma attuale furnisce duie opzioni: 62.5 Kbps è 250 Kbps. Sentite l'odore di ZigBee ? Questu ùn hè micca faciule, postu chì hà una larghezza di canali di 2Mhz invece di 4Mhz, ma un altru tipu di modulazione cù una densità spettrale più alta. In u risultatu, a gamma di i dispositi 802.11ba deve esse più grande, chì hè assai utile per scenarii IoT interni.
Eppuru, aspittà un minutu... Forzà tutte e stazioni in a zona à stà in silenziu, mentre utilizate solu 4 MHz di a banda di 20 MHz... "Questu hè un guastu!" - dicerete è avete a ragione. Ma innò, QUESTA hè U VERA WASTE !
U standard furnisce l'abilità d'utilizà subcanali 40 MHz è 80 MHz. In questu casu, i bitrates di ogni subcanale pò esse diffirenti, è per currisponde à u tempu di trasmissione, Padding hè aghjuntu à a fine di u quadru. Questu hè, u dispusitivu pò occupà l'aria in tutti i 80 MHz, ma l'utilizanu solu in 16 MHz. Questu hè un veru rifiutu.
A propositu, i dispositi Wi-Fi circundanti ùn anu micca chance di capisce ciò chì hè trasmessu quì. Perchè u solitu OFDM ùn hè micca usatu per codificà frames 802.11ba. Iè, cum'è cusì, l'allianza famosu abbandunò ciò chì avia travagliatu senza difetti per parechji anni. Invece di OFDM classica, a modulazione Multi-Carrier (MC)-OOK hè aduprata. U canali 4MHz hè divisu in 16 (?) subcarriers, ognuna di quale usa a codificazione Manchester. À u listessu tempu, u campu DATA stessu hè ancu logicamente divisu in segmenti di 4 μs o 2 μs secondu u bitrate, è in ogni segmentu un livellu di codificazione bassu o altu pò currisponde à unu. Questa hè a suluzione per evità una longa sequenza di zeri o uni. Scrambling à i salari minimi.
U nivellu MAC hè ancu assai simplificatu. Contene solu i seguenti campi:
- Frame Control
Pò piglià i valori Beacon, WuP, Discovery o qualsiasi altru valore di scelta di u venditore.
Beacon hè utilizatu per a sincronizazione di u tempu, WuP hè pensatu per sveglià unu o un gruppu di dispusitivi, è Discovery travaglia in a direzzione opposta da STA à AP è hè pensatu per truvà punti d'accessu chì supportanu 802.11ba. Stu campu cuntene ancu a lunghezza di u quadru s'ellu supera 48 bits. - ID
Sicondu u tipu di quadru, pò identificà un AP, o un STA, o un gruppu di STA à quale hè destinatu stu quadru. (Iè, pudete svegliate i dispositi in gruppi, hè chjamatu groupcast wake-ups è hè bellu bellu).
- Dependente di u tipu (TD)
Un campu abbastanza flexible. Hè in questu chì l'ora esatta pò esse trasmessa, un signalu nantu à un aghjurnamentu di firmware / cunfigurazione cù un numeru di versione, o qualcosa d'utile chì a STA deve sapè.
- Field Checksum di Frame (FCS)
Tuttu hè simplice quì. Questu hè un checksum
Ma per a tecnulugia di travaglià, ùn hè micca abbastanza per mandà un quadru in u formatu necessariu. A STA è l'AP anu da esse d'accordu. U STA informa i so parametri, cumpresu u tempu necessariu per inizializza a PCR. Tutta a negoziazione si faci utilizendu frames 802.11 regularmente, dopu chì a STA pò disattivà PCR è entre in u modu di attivazione WUR. O forse ancu dorme un pocu, se pussibule. Perchè s'ellu esiste, allora hè megliu aduprà.
Dopu vene un pocu più squeezing di preziosi milliamp ore chjamati WUR Duty Cycle. Ùn ci hè nunda cumplicatu, solu STA è AP, per analogia cù cumu era per TWT, accunsenu nantu à un schedariu di sonnu. Dopu questu, STA dorme soprattuttu, accendendu occasionalmente WUR per sente "Hè ghjuntu qualcosa d'utile per mè?" È solu s'ellu hè necessariu, sveglia u modulu radio principale per u scambiu di trafficu.
Cambia radicalmente a situazione paragunata à TWT è U-APSD, ùn hè micca?
È avà una sfumatura impurtante chì ùn pensate micca immediatamente. U WUR ùn deve micca operatu à a listessa frequenza cum'è u modulu principale. À u cuntrariu, hè desideratu è ricumandemu chì u travagliu nantu à un altru canale. In questu casu, a funziunalità 802.11ba ùn interferiscenu in ogni modu cù l'operazione di a reta è, à u cuntrariu, pò esse usata per mandà infurmazioni utili. Situazione, Lista di Vicini è assai più in altri standard 802.11, per esempiu 802.11k/v. E quali vantaghji aperti per e rete Mesh... Ma questu hè u tema di un articulu separatu.
In quantu à u destinu di u standard stessu cum'è un documentu, allora . Questu hè, questu annu pudemu aspittà un veru standard o almenu e prime implementazioni. Solu u tempu dirà quantu sarà diffusa.
Tali cose... (c) .
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Source: www.habr.com