802.11ba (WUR) nó conas nathair a thrasnú le gráinneog

Ní fada ó shin, ar acmhainní éagsúla eile agus i mo bhlag, labhair mé faoin bhfíric go bhfuil ZigBee marbh agus go bhfuil sé in am an comhghafach eitilte a adhlacadh. D'fhonn aghaidh maith a chur ar dhroch-chluiche le Thread ag obair ar bharr IPv6 agus 6LowPan, is leor Bluetooth (LE) atá níos oiriúnaí do seo. Ach inseoidh mé duit faoi seo am éigin eile. Sa lá atá inniu beimid ag caint faoi conas a chinn grúpa oibre an choiste smaoineamh faoi dhó tar éis 802.11ah agus chinn siad go raibh sé in am leagan iomlán de rud éigin cosúil le LRLP (Long-Range Low-Power) a chur leis an linn de chaighdeáin 802.11, cosúil leis. a LoRA. Ach d'éirigh sé seo amach a bheith dodhéanta a chur i bhfeidhm gan marú na bó naofa ar gcúl comhoiriúnacht. Mar thoradh air sin, tréigeadh Long-Raon agus níor fhan ach Íseal-chumhacht, rud atá an-mhaith freisin. Ba é an toradh meascán de 802.11 + 802.15.4, nó go simplí Wi-Fi + ZigBee. Is é sin, is féidir linn a rá nach bhfuil an teicneolaíocht nua ina iomaitheoir ar réitigh LoraWAN, ach, ar a mhalairt, tá sé á chruthú chun iad a chomhlánú.

Mar sin, déanaimis tosú leis an rud is tábhachtaí - Anois ba chóir go mbeadh dhá mhodúl raidió ag feistí a thacaíonn le 802.11ba. De réir dealraimh, tar éis féachaint ar 802.11ah/tua lena dteicneolaíocht Sprioc-Ama Wake (TWT), chinn na hinnealtóirí nach raibh sé seo go leor agus ba ghá dóibh tomhaltas cumhachta a laghdú go mór. Cén fáth go ndéanann an caighdeán foráil do roinnt ina dhá chineál raidió éagsúla - Raidió Cumarsáide Príomhúil (PCR) agus Raidió Wake-Up (WUR). Más rud é leis an gcéad go bhfuil gach rud soiléir, is é seo an príomh-raidió, tarchuireann sé agus faigheann sé sonraí, ansin leis an dara ceann níl sé an oiread sin. Go deimhin, is gléas éisteachta (RX) den chuid is mó é an WUR agus tá sé deartha chun fíorbheagán cumhachta a úsáid chun oibriú. Is é an príomhthasc atá aige ná comhartha múscail a fháil ón AP agus PCR a chumasú. Is é sin, laghdaíonn an modh seo go suntasach an t-am tosaigh fuar agus ligeann duit feistí a mhúscailt ag am ar leith le cruinneas uasta. Tá sé seo an-úsáideach nuair a bhíonn, abair, ní deich bhfeiste agat, ach céad agus deich agus is gá duit sonraí a mhalartú le gach ceann acu i dtréimhse ghearr ama. Ina theannta sin, bogann loighic minicíocht agus tréimhsiúlacht an mhúscailt go dtí an taobh AP. Más rud é, abair, go n-úsáideann LoRAWan modheolaíocht PUSH nuair a dhúisíonn na gníomhaithe iad féin agus nuair a tharchuireann siad rud éigin ar an aer, agus go gcodlaíonn siad an chuid eile den am, ansin sa chás seo, ar a mhalairt, cinneann an AP cathain agus cén gléas ba chóir a dhúiseacht, agus na actuators féin... ní i gcónaí a chodladh.

Anois, a ligean ar bogadh ar aghaidh go dtí formáidí fráma agus comhoiriúnacht. Má cruthaíodh 802.11ah, mar an chéad iarracht, do na bannaí 868/915 MHz nó go simplí SUB-1GHz, ansin tá 802.11ba beartaithe cheana féin do na bannaí 2.4GHz agus 5GHz. I gcaighdeáin "nua" roimhe seo, baineadh amach comhoiriúnacht trí bhrollach a bhí intuigthe do ghléasanna níos sine. Is é sin le rá i gcónaí nach gá go mbeadh feistí níos sine in ann an fráma iomlán a aithint; is leor dóibh a thuiscint cathain a thosóidh an fráma seo agus cé chomh fada agus a mhairfidh an tarchur. Is í an fhaisnéis seo a thógann siad ón mbrollach. Ní haon eisceacht é 802.11ba, ós rud é go bhfuil an scéim cruthaithe agus cruthaithe (déanfaimid neamhaird ar cheist na gcostas faoi láthair).

Mar thoradh air sin, breathnaíonn an fráma 802.11ba rud éigin mar seo:

802.11ba (WUR) nó conas nathair a thrasnú le gráinneog

Ligeann brollach neamh-HT agus blúire gearr OFDM le modhnú BPSK do gach gléas 802.11a/g/n/ac/ax tús tharchur an fhráma seo a chloisteáil agus gan cur isteach, ag dul isteach sa mhodh éisteachta craolta. Tar éis an bhrollaigh tagann an réimse sioncrónaithe (SYNC), arb é atá ann go bunúsach ná analóg de L-STF/L-LTF. Feidhmíonn sé chun gur féidir an minicíocht a choigeartú agus glacadóir an fheiste a shioncrónú. Agus is é an nóiméad seo a aistríonn an gléas tarchurtha go leithead cainéal eile de 4 MHz. I gcomhair Cad? Tá gach rud an-simplí. Tá sé seo riachtanach ionas gur féidir an chumhacht a laghdú agus cóimheas comhartha-go-torann (SINR) inchomparáide a bhaint amach. Nó fág an chumhacht mar atá agus méadú suntasach ar raon tarchurtha a bhaint amach. Ba mhaith liom a rá gur réiteach an-galánta é seo, rud a ligeann do cheann freisin na ceanglais maidir le soláthairtí cumhachta a laghdú go suntasach. Cuimhnigh, mar shampla, an tóir ESP8266. I mód tarchurtha ag baint úsáide as ráta giotán de 54 Mbps agus cumhacht 16dBm, ídíonn sé 196 mA, atá ró-ard do rud éigin cosúil leis an CR2032. Má dhéanaimid leithead an chainéil a laghdú cúig huaire agus an chumhacht tarchuradóra a laghdú cúig huaire, ansin ní chaillfimid go praiticiúil sa raon tarchurtha, ach laghdófar an tomhaltas reatha faoi fhachtóir, abair, go dtí thart ar 50 mA. Ní hé go bhfuil sé seo ríthábhachtach don chuid den AP a tharchuireann an fráma do WUR, ach níl sé go dona fós. Ach do STA tá ciall leis seo cheana féin, ós rud é go gceadaíonn tomhaltas níos ísle úsáid a bhaint as rud éigin cosúil le CR2032 nó cadhnraí atá deartha le haghaidh stórála fuinnimh fadtéarmach le sruthanna urscaoilte ísealráta. Ar ndóigh, ní thagann aon rud saor in aisce agus laghdófar leithead an chainéil mar thoradh ar laghdú ar luas an chainéil le méadú ar an am tarchurtha fráma amháin, faoi seach.

Dála an scéil, faoi luas cainéal. Soláthraíonn an caighdeán ina fhoirm reatha dhá rogha: 62.5 Kbps agus 250 Kbps. An mothaíonn tú boladh ZigBee? Níl sé seo éasca, ós rud é go bhfuil leithead cainéal de 2Mhz aige in ionad 4Mhz, ach cineál difriúil modhnú le dlús speictreach níos airde. Mar thoradh air sin, ba cheart go mbeadh an raon feistí 802.11ba níos mó, atá an-úsáideach le haghaidh cásanna IoT faoi dhíon.

Ach fan nóiméad... Ag cur brú ar na stáisiúin go léir sa cheantar a bheith ina dtost, agus gan ach 4 MHz den bhanda 20 MHz á n-úsáid acu... - déarfaidh tú agus beidh an ceart agat. Ach ní hea, SEO AN DRAMHAÍOLA FÍOR!

802.11ba (WUR) nó conas nathair a thrasnú le gráinneog

Soláthraíonn an caighdeán an cumas fo-chainéil 40 MHz agus 80 MHz a úsáid. Sa chás seo, is féidir le giotán gach fochannel a bheith difriúil, agus d'fhonn an t-am craolta a mheaitseáil, cuirtear Stuáil le deireadh an fhráma. Is é sin, is féidir leis an bhfeiste am craolta a áitiú ar gach 80 MHz, ach é a úsáid ar 16 MHz amháin. Is fíordhramhaíl é seo.

Dála an scéil, níl aon seans ag feistí Wi-Fi mórthimpeall orthu a thuiscint cad atá á chraoladh ann. Toisc NACH n-úsáidtear an OFDM is gnách chun frámaí 802.11ba a ionchódú. Sea, díreach mar sin, thréig an chomhghuaillíocht an rud a d'oibrigh go flawless le blianta fada. In ionad OFDM clasaiceach, úsáidtear modhnú Iliompróra (MC)-OOK. Tá an cainéal 4MHz roinnte i bhfo-iompróirí 16(?), agus úsáideann gach ceann acu ionchódú Manchain. Ag an am céanna, tá an réimse SONRAÍ féin roinnte go loighciúil freisin i ndeighleoga de 4 μs nó 2 μs ag brath ar an ráta giotán, agus i ngach deighleog den sórt sin is féidir leibhéal ionchódaithe íseal nó ard a fhreagraíonn do cheann amháin. Is é seo an réiteach chun seicheamh fada de nialais nó cinn a sheachaint. Scrambling ar íosphá.

802.11ba (WUR) nó conas nathair a thrasnú le gráinneog

Tá leibhéal MAC an-simplithe freisin. Níl ann ach na réimsí seo a leanas:

  • Rialú Fráma

    An féidir leis na luachanna Beacon, WuP, Discovery nó aon luach eile de rogha an díoltóra a ghlacadh.
    Úsáidtear Beacon le haghaidh sioncrónaithe ama, tá WuP deartha chun ceann amháin nó grúpa feistí a mhúscailt, agus oibríonn Discovery sa treo eile ó STA go AP agus tá sé deartha chun pointí rochtana a thacaíonn le 802.11ba a aimsiú. Tá fad an fhráma sa réimse seo freisin má sháraíonn sé 48 giotán.

  • ID

    Ag brath ar an gcineál fráma, is féidir leis AP, nó STA, nó grúpa STAanna a bhfuil an fráma seo beartaithe dó a shainaithint. (Is féidir, is féidir leat gléasanna a mhúscailt i ngrúpaí, tugtar múscail groupcast air agus tá sé iontach fionnuar).

  • Cineál Cleithiúnach (TD)

    Réimse solúbtha go leor. Is ann gur féidir an t-am cruinn a tharchur, comhartha faoi nuashonrú firmware/cumraíochta le huimhir leagain, nó rud éigin úsáideach ar cheart don STA eolas a chur air.

  • Réimse Seiceála Fráma (FCS)
    Tá gach rud simplí anseo. Seo seiceam

Ach le go n-oibreoidh an teicneolaíocht, ní leor fráma a sheoladh go simplí san fhormáid riachtanach. Caithfidh an STA agus AP aontú. Tuairiscíonn an STA a paraiméadair, lena n-áirítear an t-am a theastaíonn chun an PCR a thúsú. Tarlaíonn an chaibidlíocht ar fad ag baint úsáide as frámaí rialta 802.11, agus ina dhiaidh sin is féidir leis an STA PCR a dhíchumasú agus dul isteach i mód cumasaithe WUR. Nó b'fhéidir fiú roinnt codlata a fháil, más féidir. Toisc má tá sé ann, ansin is fearr é a úsáid.
Ansin tagann beagán níos mó brú ar uaireanta milliamp lómhara ar a dtugtar WUR Duty Cycle. Níl aon rud casta, ach STA agus AP, de réir analaí leis an gcaoi a raibh sé do TWT, aontú ar sceideal codlata. Ina dhiaidh sin, codlaíonn STA den chuid is mó, ag casadh ar WUR ó am go chéile chun éisteacht le “An bhfuil aon rud úsáideach tagtha chugam?” Agus ach amháin más gá, dúisíonn sé an modúl raidió is mó le haghaidh malartú tráchta.

Athraíonn an scéal go mór i gcomparáid le TWT agus U-APSD, nach ea?

Agus anois nuance tábhachtach nach smaoiníonn tú láithreach air. Ní gá don WUR oibriú ag an minicíocht chéanna leis an bpríomh-mhodúl. Ar a mhalairt, tá sé inmhianaithe agus moltar go n-oibreoidh sé ar chainéal eile. Sa chás seo, ní chuireann feidhmiúlacht 802.11ba isteach ar aon bhealach ar oibriú an líonra agus, ar a mhalairt, is féidir é a úsáid chun faisnéis úsáideach a sheoladh. Suíomh, Liosta Comharsanachta agus go leor eile laistigh de chaighdeáin 802.11 eile, mar shampla 802.11k/v. Agus cad iad na buntáistí a bhaineann le líonraí mogalra... Ach is ábhar d'alt ar leith é seo.

Maidir le cinniúint an chaighdeáin féin mar dhoiciméad, mar sin de Tá Dréacht 6.0 réidh faoi láthair le ráta ceadaithe: 96%. Is é sin, i mbliana is féidir linn a bheith ag súil le caighdeán fíor nó ar a laghad na chéad implementations. Ní inseoidh ach am cé chomh forleathan is a bheidh sé.

Rudaí mar sin... (c) Fear EvilWireles.

Léamh molta:

IEEE 802.11ba - Wi-Fi Cumhachta Thar-Íseal le haghaidh Idirlíon Ollmhór Rudaí - Dúshláin, Saincheisteanna Oscailte, Measúnú Feidhmíochta

IEEE 802.11ba: Raidió Múscail Ísealchumhachta le haghaidh IoT Glas

IEEE 802.11-Raidéar Múscail Cumasaithe: Cásanna Úsáide agus Feidhmchláir

Foinse: will.com

Add a comment