{"id":70827,"date":"2020-02-21T14:42:12","date_gmt":"2020-02-21T11:42:12","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/802-11ba-wur-ili-kak-skrestit-uzha-s-ezhom"},"modified":"2020-03-03T16:14:44","modified_gmt":"2020-03-03T13:14:44","slug":"802-11ba-wur-ili-kak-skrestit-uzha-s-ezhom","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/administrirovanie\/802-11ba-wur-ili-kak-skrestit-uzha-s-ezhom","title":{"rendered":"802.11ba (WUR) o c\u00f3mo cruzar una v\u00edbora con un erizo","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

No hace mucho, en varios otros recursos y en mi blog, habl\u00e9 sobre c\u00f3mo ZigBee est\u00e1 muerto y ya es hora de enterrar a la azafata. Para hacer buena cara ante un mal juego con Thread, que funciona sobre IPv6 y 6LowPan, basta con un Bluetooth (LE) m\u00e1s adecuado para esto. Pero de eso hablar\u00e9 en otra ocasi\u00f3n. Hoy hablaremos sobre c\u00f3mo el grupo de trabajo del comit\u00e9 reconsider\u00f3 bien despu\u00e9s de 802.11ah y decidi\u00f3 que era el momento de agregar a la serie de est\u00e1ndares 802.11 una versi\u00f3n completa de algo como LRLP (Long-Range Low-Power) por analog\u00eda con LoRA. Sin embargo, esto result\u00f3 inviable sin sacrificar la sagrada vaca de la compatibilidad hacia atr\u00e1s. Al final, se desestim\u00f3 el Long-Range y solo qued\u00f3 el Low-Power, lo cual tambi\u00e9n es bastante bueno. Result\u00f3 ser una mezcla de 802.11 + 802.15.4 o, en t\u00e9rminos simples, Wi-Fi + ZigBee. Es decir, se puede decir que la nueva tecnolog\u00eda no es un competidor de las soluciones LoraWAN, sino que, por el contrario, se crea para complementarlas.
\n<\/a><\/noindex>
\nEntonces, comencemos con lo m\u00e1s importante: Ahora en los dispositivos que soportan 802.11ba debe haber dos m\u00f3dulos de radio. Al parecer, al observar el 802.11ah\/ax con su tecnolog\u00eda Target Wake Time (TWT), los ingenieros decidieron que esto no era suficiente y que era necesario reducir dr\u00e1sticamente el consumo de energ\u00eda. Para ello, el est\u00e1ndar prev\u00e9 la divisi\u00f3n en dos tipos diferentes de radio: Primary Communication Radio (PCR) y Wake-Up Radio (WUR). Si con el primero todo est\u00e1 claro, siendo esta la radio principal que env\u00eda y recibe datos, con el segundo no es tan claro. De hecho, el WUR se presenta en su mayor parte como un dispositivo receptor (RX) y, seg\u00fan el dise\u00f1o, deber\u00eda consumir muy poca energ\u00eda para funcionar. Su tarea principal es recibir una se\u00f1al de activaci\u00f3n del AP y encender el PCR. Esto significa que este m\u00e9todo reduce significativamente el tiempo de arranque en fr\u00edo y permite despertar dispositivos a una hora programada con m\u00e1xima precisi\u00f3n. Esto es muy \u00fatil cuando, digamos, no tienes diez dispositivos, sino ciento diez, y necesitas intercambiar datos con cada uno de ellos en un corto intervalo de tiempo. Adem\u00e1s, la l\u00f3gica de frecuencia y periodicidad de activaci\u00f3n se traslada al AP. Si, por ejemplo, en LoRAWAN se aplica la metodolog\u00eda PUSH, donde los dispositivos ejecutores se despiertan por s\u00ed mismos y transmiten en el aire, durmiendo el resto del tiempo, en este caso es al contrario, el AP decide cu\u00e1ndo y qu\u00e9 dispositivo debe despertarse, y los dispositivos ejecutores... no siempre est\u00e1n durmiendo.<\/p>\n

Ahora pasemos a los formatos de tramas y a garantizar la compatibilidad. Si el 802.11ah, como primer intento, se cre\u00f3 para las bandas de 868\/915 MHz o simplemente SUB-1GHz, el 802.11ba ya est\u00e1 dise\u00f1ado para las bandas de 2.4GHz y 5GHz. En los anteriores \"nuevos\" est\u00e1ndares, la compatibilidad se lograba gracias a una pre\u00e1mbulo comprensible para dispositivos m\u00e1s antiguos. Es decir, siempre se supon\u00eda que los dispositivos m\u00e1s antiguos no necesitaban reconocer toda la trama, solo deb\u00edan entender cu\u00e1ndo comenzar\u00eda la trama y cu\u00e1nto tiempo durar\u00eda la transmisi\u00f3n. Esta es la informaci\u00f3n que obtienen del pre\u00e1mbulo. El 802.11ba no fue una excepci\u00f3n, ya que el esquema es probado y eficaz (no abordaremos el tema de los costos por ahora).<\/p>\n

En resumen, la trama 802.11ba se ve algo as\u00ed:<\/p>\n

\"802.11ba
\n
\nLa pre\u00e1mbulo Non-HT y el fragmento corto de OFDM con modulaci\u00f3n BPSK permite a todos los dispositivos 802.11a\/g\/n\/ac\/ax escuchar el inicio de la transmisi\u00f3n de este marco y no interferir, pasando al modo de escucha de la radiofrecuencia. Despu\u00e9s del pre\u00e1mbulo, se incluye el campo de sincronizaci\u00f3n (SYNC), que es esencialmente el an\u00e1logo de L-STF\/L-LTF. Su prop\u00f3sito es permitir ajustar la frecuencia y sincronizar el receptor del dispositivo. Y es en este momento que el dispositivo transmisor cambia a un ancho de canal diferente de 4MHz. \u00bfPor qu\u00e9? Es bastante simple. Esto es necesario para reducir la potencia y lograr una relaci\u00f3n comparable entre la se\u00f1al y el ruido (SINR). O, si se mantiene la potencia como est\u00e1, se puede lograr un aumento significativo en la distancia de transmisi\u00f3n. Dir\u00eda que esta es una soluci\u00f3n bastante elegante, adem\u00e1s de permitir reducir significativamente las demandas sobre las fuentes de alimentaci\u00f3n. Recordemos, por ejemplo, el popular ESP8266. En modo de transmisi\u00f3n utilizando una tasa de bits de 54 Mbps y una potencia de 16dBm, consume 196 mA, lo cual es excesivo para algo como una CR2032. Si se reduce el ancho de banda cinco veces y se disminuye la potencia del transmisor cinco veces, pr\u00e1cticamente no perderemos en distancia de transmisi\u00f3n, pero la corriente consumida se reducir\u00e1 dr\u00e1sticamente, digamos, a aproximadamente 50 mA. No es que esto sea cr\u00edtico desde el punto de vista de la AP que transmite el marco para WUR, pero sigue siendo un buen resultado. Para STA ya tiene sentido, ya que un consumo m\u00e1s bajo permite utilizar precisamente algo como una CR2032 o bater\u00edas dise\u00f1adas para un almacenamiento prolongado de energ\u00eda con bajo consumo nominal de descarga. Por supuesto, nada es gratis, y la reducci\u00f3n del ancho de canal conducir\u00e1 a una disminuci\u00f3n de la velocidad del canal con un aumento en el tiempo de transmisi\u00f3n de un solo marco en consecuencia. <\/p>\n

Hablando de la velocidad del canal. El est\u00e1ndar en su forma actual prev\u00e9 dos opciones, 62.5 Kbps y 250 Kbps. \u00bfSientes el aroma de ZigBee? No es casualidad, ya que tiene un ancho de canal de 2MHz en lugar de 4MHz, pero otro tipo de modulaci\u00f3n con una mayor densidad espectral. Como resultado, el alcance de los dispositivos 802.11ba deber\u00eda ser mayor, lo cual es bastante conveniente para los escenarios de IoT en interiores.<\/p>\n

Sin embargo, espera un momento... Hacer que todas las estaciones en los alrededores permanezcan en silencio utilizando solo 4 MHz de la banda de 20 MHz... \"\u00a1ESO ES DESPERDICIO!\" dir\u00e1s, y tendr\u00e1s raz\u00f3n. Pero no, \u00a1ESTO ES EL VERDADERO DESPERDICIO!<\/p>\n

\"802.11ba
\n
\nEl est\u00e1ndar incluye la posibilidad de utilizar subcanales de 40 MHz y 80 MHz. Los bitrates de cada subcanal pueden ser diferentes, y para que coincidan en tiempo de transmisi\u00f3n, se a\u00f1ade un Padding al final del marco. Es decir, el dispositivo puede ocupar tiempo de aire en todos los 80 MHz, pero usarlo solo en 16 MHz. Esto ya es un verdadero desperdicio.<\/p>\n

Por cierto, los dispositivos Wi-Fi circundantes no tienen ninguna posibilidad de entender qu\u00e9 se est\u00e1 transmitiendo en el aire. Porque para la codificaci\u00f3n de los tramas 802.11ba NO se utiliza el OFDM habitual. S\u00ed, as\u00ed de audazmente la alianza renunci\u00f3 a lo que funcion\u00f3 sin fallas durante muchos a\u00f1os. En lugar del cl\u00e1sico OFDM, se aplica la modulaci\u00f3n Multi-Carrier (MC)-OOK. El canal de 4 MHz se divide en 16(?) subportadoras, cada una de las cuales utiliza codificaci\u00f3n manchester. Adem\u00e1s, el propio campo DATA se divide l\u00f3gicamente en segmentos de 4 \u03bcs o 2 \u03bcs dependiendo del bitrate, y en cada segmento puede haber un nivel bajo o alto de codificaci\u00f3n. Esta es una soluci\u00f3n para evitar largas secuencias de ceros o unos. Scrambling en su m\u00ednima expresi\u00f3n.<\/p>\n

\"802.11ba
\n
\nEl nivel MAC tambi\u00e9n est\u00e1 extremadamente simplificado. Solo contiene los siguientes campos:<\/p>\n