802.11ba (WUR) no mar a thèid thu tarsainn air nathair feòir le gràineag

Chan eil cho fada air ais, air grunn ghoireasan eile agus anns a’ bhlog agam, bhruidhinn mi mu dheidhinn gu bheil ZigBee marbh agus gu bheil an t-àm ann an neach-frithealaidh itealain a thiodhlacadh. Gus deagh aghaidh a chuir air droch ghèam le Thread ag obair air mullach IPv6 agus 6LowPan, tha Bluetooth (LE) a tha nas freagarraiche airson seo gu leòr. Ach innsidh mi dhut mu dheidhinn seo uair eile. An-diugh bruidhnidh sinn mu mar a cho-dhùin buidheann obrach na comataidh smaoineachadh dà uair às deidh 802.11ah agus cho-dhùin iad gu robh an t-àm ann dreach làn-chuimseach de rudeigin mar LRLP (Long-Range Low-Power) a chuir ris an amar de inbhean 802.11, coltach ris gu LoRA. Ach thionndaidh e a-mach gu robh e do-dhèanta seo a chuir an gnìomh gun a bhith a’ marbhadh a ’bhò naomh de cho-fhreagarrachd air ais. Mar thoradh air an sin, chaidh Long-Range a thrèigsinn agus cha robh ach Low-Power air fhàgail, a tha cuideachd fìor mhath. B 'e an toradh measgachadh de 802.11 + 802.15.4, no dìreach Wi-Fi + ZigBee. Is e sin, faodaidh sinn a ràdh nach eil an teicneòlas ùr na cho-fharpaiseach do fhuasglaidhean LoraWAN, ach, air an làimh eile, ga chruthachadh gus cur riutha.

Mar sin, tòisichidh sinn leis an rud as cudromaiche - A-nis bu chòir dà mhodal rèidio a bhith aig innealan a tha a 'toirt taic do 802.11ba. A rèir choltais, an dèidh sùil a thoirt air 802.11ah / tuagh leis an teicneòlas Targaid Wake Time (TWT) aca, cho-dhùin na h-innleadairean nach robh seo gu leòr agus gum feumadh iad caitheamh cumhachd a lughdachadh gu mòr. Carson a tha an inbhe a’ solarachadh airson roinneadh ann an dà sheòrsa rèidio - Prìomh Conaltradh Radio (PCR) agus Wake-Up Radio (WUR). Ma tha a h-uile dad soilleir leis a 'chiad fhear, is e seo am prìomh rèidio, bidh e a' sgaoileadh agus a 'faighinn dàta, an uairsin leis an dàrna fear chan eil e cho mòr. Gu dearbh, is e inneal èisteachd (RX) sa mhòr-chuid a th’ anns an WUR agus tha e air a dhealbhadh gus glè bheag de chumhachd a chleachdadh airson obrachadh. Is e a phrìomh obair comharra dùisg fhaighinn bhon AP agus PCR a chomasachadh. Is e sin, tha an dòigh seo a 'lùghdachadh gu mòr an ùine tòiseachaidh fuar agus a' toirt cothrom dhut innealan a dhùsgadh aig àm sònraichte leis an ìre as mionaidiche. Tha seo glè fheumail nuair a tha, can, chan e deich innealan, ach ceud is deich agus feumaidh tu iomlaid dàta le gach fear dhiubh ann an ùine ghoirid. A bharrachd air an sin, bidh loidsig tricead agus ùine dùsgadh a’ gluasad gu taobh AP. Ma tha, can, bidh LoRAWAN a’ cleachdadh modh-obrach PUSH nuair a bhios na actuators fhèin a’ dùsgadh agus a’ sgaoileadh rudeigin air an èadhar, agus a’ cadal a’ chòrr den ùine, an uairsin anns a’ chùis seo, air an làimh eile, bidh an AP a’ co-dhùnadh cuin agus dè an inneal a bu chòir a dhùsgadh, agus na actuators fhèin ... chan eil iad an-còmhnaidh a 'cadal.

A-nis gluaisidh sinn air adhart gu cruthan frèam agus co-chòrdalachd. Ma chaidh 802.11ah, mar a 'chiad oidhirp, a chruthachadh airson na bannan 868/915 MHz no dìreach SUB-1GHz, tha 802.11ba mar-thà airson na bannan 2.4GHz agus 5GHz. Ann an inbhean “ùr” a bh’ ann roimhe, chaidh co-chòrdalachd a choileanadh tro ro-ràdh a bha furasta a thuigsinn dha seann innealan. Is e sin, tha an àireamhachadh an-còmhnaidh air a bhith ann nach fheum seann innealan a bhith comasach air am frèam gu lèir aithneachadh; tha e gu leòr dhaibh tuigsinn cuin a thòisicheas am frèam seo agus dè cho fada ‘s a mhaireas an tar-chuir. Is e am fiosrachadh seo a bheir iad bhon ro-ràdh. Cha robh 802.11ba mar eisgeachd, leis gu bheil an sgeama air a dhearbhadh agus air a dhearbhadh (cha bhith sinn a’ seachnadh cùis chosgaisean airson a-nis).

Mar thoradh air an sin, tha am frèam 802.11ba a’ coimhead rudeigin mar seo:

802.11ba (WUR) no mar a thèid thu tarsainn air nathair feòir le gràineag

Tha ro-ràdh neo-HT agus criomag ghoirid OFDM le atharrachadh BPSK a’ leigeil le gach inneal 802.11a/g/n/ac/ax toiseach tar-chuir an fhrèam seo a chluinntinn agus gun a bhith a’ cur bacadh air, a’ dol a-steach don mhodh èisteachd craolaidh. Às deidh an ro-ràdh thig an raon sioncronaidh (SYNC), a tha gu ìre mhòr na analogue de L-STF / L-LTF. Bidh e ga dhèanamh comasach atharrachadh a dhèanamh air tricead agus sioncronaich glacadair an uidheim. Agus is ann aig an àm seo a bhios an inneal tar-chuir ag atharrachadh gu leud seanail eile de 4 MHz. Airson dè? Tha a h-uile dad gu math sìmplidh. Tha seo riatanach gus an tèid an cumhachd a lùghdachadh agus an co-mheas comharra-gu-fuaim (SINR) coimeasach a choileanadh. No fàg an cumhachd mar a tha agus faigh àrdachadh mòr ann an raon tar-chuir. Chanainn gur e fuasgladh fìor eireachdail a tha seo, a leigeas le neach cuideachd na riatanasan airson solar cumhachd a lughdachadh gu mòr. Cuimhnich, mar eisimpleir, an ESP8266 mòr-chòrdte. Ann am modh tar-chuir a’ cleachdadh bitrate de 54 Mbps agus cumhachd 16dBm, bidh e ag ithe 196 mA, a tha ro àrd airson rudeigin mar an CR2032. Ma lùghdaicheas sinn leud an t-seanail còig tursan agus a lughdaicheas sinn cumhachd an inneal-sgaoilidh còig tursan, cha mhòr nach caill sinn an raon tar-chuir, ach thèid an caitheamh gnàthach a lughdachadh le factar, can, gu timcheall air 50 mA. Chan e gu bheil seo deatamach don phàirt den AP a bhios a’ sgaoileadh am frèam airson WUR, ach chan eil e dona fhathast. Ach airson STA tha seo mar-thà a’ dèanamh ciall, leis gu bheil caitheamh nas ìsle a’ ceadachadh rudeigin mar CR2032 a chleachdadh no bataraidhean air an dealbhadh airson stòradh lùth fad-ùine le sruthan sgaoilidh aig ìre ìosal. Gu dearbh, chan eil dad a 'tighinn an-asgaidh agus le bhith a' lùghdachadh leud an t-seanail a 'leantainn gu lùghdachadh ann an astar seanail le àrdachadh ann an ùine tar-chuir aon fhrèam, fa leth.

Co-dhiù, mu astar sianal. Tha an ìre mar a tha e an-dràsta a’ toirt seachad dà roghainn: 62.5 Kbps agus 250 Kbps. A bheil thu a’ faireachdainn fàileadh ZigBee? Chan eil seo furasta, leis gu bheil leud seanail aige de 2Mhz an àite 4Mhz, ach seòrsa eadar-dhealaichte de mhodaladh le dùmhlachd speactram nas àirde. Mar thoradh air an sin, bu chòir an raon de dh'innealan 802.11ba a bhith nas motha, a tha glè fheumail airson suidheachaidhean IoT a-staigh.

Ged, fuirich mionaid... A’ toirt air a h-uile stèisean san sgìre a bhith sàmhach, fhad ‘s a tha thu a’ cleachdadh dìreach 4 MHz den chòmhlan 20 MHz ... - canaidh tu agus bidh thu ceart. Ach chan e, SEO AN URRAINN AN-ASGAIDH!

802.11ba (WUR) no mar a thèid thu tarsainn air nathair feòir le gràineag

Tha an inbhe a’ toirt comas air fo-seanalan 40 MHz agus 80 MHz a chleachdadh. Anns a 'chùis seo, faodaidh bitrates gach subchannel a bhith eadar-dhealaichte, agus gus an ùine craolaidh a cho-fhreagairt, thèid Padding a chur ri deireadh an fhrèam. Is e sin, faodaidh an inneal ùine craolaidh a ghabhail air a h-uile 80 MHz, ach a chleachdadh dìreach air 16 MHz. Is e fìor sgudal a tha seo.

Co-dhiù, chan eil cothrom aig innealan Wi-Fi mun cuairt tuigse fhaighinn air na thathas a’ craoladh an sin. Leis nach eil an OFDM àbhaisteach air a chleachdadh gus frèamaichean 802.11ba a chòdachadh. Seadh, dìreach mar sin, thrèig an caidreachas gu h-ainmeil na bha air a bhith ag obair gun sgur airson grunn bhliadhnaichean. An àite OFDM clasaigeach, thathas a’ cleachdadh modaladh Multi-Carrier (MC)-OOK. Tha an sianal 4MHz air a roinn ann an 16 (?) fo-ghiùlan, agus bidh gach fear dhiubh a’ cleachdadh còdachadh Manchester. Aig an aon àm, tha an raon DATA fhèin cuideachd air a roinn gu loidsigeach ann an earrannan de 4 μs no 2 μs a rèir an bitrate, agus anns gach roinn den leithid faodaidh ìre còdaidh ìosal no àrd a bhith a rèir aon. Is e seo am fuasgladh gus sreath fhada de neamhan no feadhainn a sheachnadh. A 'sgròbadh aig an tuarastal as ìsle.

802.11ba (WUR) no mar a thèid thu tarsainn air nathair feòir le gràineag

Tha an ìre MAC cuideachd air a dhèanamh nas sìmplidhe. Chan eil ann ach na raointean a leanas:

  • Smachd frèam

    An urrainn na luachan Beacon, WuP, Discovery no luach sam bith eile de roghainn an neach-reic a ghabhail.
    Tha Beacon air a chleachdadh airson sioncronadh ùine, tha WuP air a dhealbhadh gus aon no buidheann de dh ’innealan a dhùsgadh, agus tha Discovery ag obair an taobh eile bho STA gu AP agus tha e air a dhealbhadh gus puingean inntrigidh a lorg a bheir taic do 802.11ba. Anns an raon seo cuideachd tha fad an fhrèam ma tha e nas àirde na 48 pìosan.

  • ID

    A rèir an t-seòrsa frèam, faodaidh e AP, no STA, no buidheann de STAn a chomharrachadh dha bheil am frèam seo an dùil. (Tha, faodaidh tu innealan a dhùsgadh ann am buidhnean, canar dùsgadh groupcast ris agus tha e gu math fionnar).

  • Seòrsa an urra (TD)

    Raon gu math sùbailte. Is ann ann a ghabhas an dearbh ùine a chuir a-mach, comharra mu ùrachadh firmware / rèiteachaidh le àireamh tionndaidh, no rudeigin feumail air am bu chòir fios a bhith aig an STA.

  • Raon Checksum frèam (FCS)
    Tha a h-uile dad sìmplidh an seo. Is e seic a tha seo

Ach airson an teicneòlas a bhith ag obair, chan eil e gu leòr dìreach frèam a chuir anns a 'chruth a tha a dhìth. Feumaidh an STA agus AP aontachadh. Bidh an STA ag aithris air na crìochan aige, a’ toirt a-steach an ùine a dh’ fheumar gus am PCR a thòiseachadh. Bidh a h-uile co-rèiteachadh a ’tachairt a’ cleachdadh frèamaichean 802.11 cunbhalach, às deidh sin faodaidh an STA PCR a dhì-cheadachadh agus a dhol a-steach gu modh comas WUR. No is dòcha eadhon beagan cadal fhaighinn, ma ghabhas sin dèanamh. Oir ma tha e ann, tha e nas fheàrr a chleachdadh.
An ath rud thig beagan a bharrachd brùthadh de uairean milliamp luachmhor ris an canar WUR Duty Cycle. Chan eil dad iom-fhillte, dìreach STA agus AP, a rèir mar a bha e airson TWT, aontachadh air clàr cadail. Às deidh seo, bidh STA mar as trice a ’cadal, bho àm gu àm a’ tionndadh air WUR gus èisteachd ri “A bheil dad feumail air tighinn thugam?” Agus a-mhàin ma tha sin riatanach, bidh e a 'dùsgadh am prìomh mhodal rèidio airson iomlaid trafaig.

Bidh an suidheachadh ag atharrachadh gu mòr an taca ri TWT agus U-APSD, nach eil?

Agus a-nis nuance cudromach nach smaoinich thu sa bhad. Chan fheum an WUR obrachadh aig an aon tricead ris a’ phrìomh mhodal. Air an làimh eile, tha e ion-mhiannaichte agus thathar a 'moladh gun obraich e air sianal eile. Anns a 'chùis seo, chan eil gnìomhachd 802.11ba ann an dòigh sam bith a' cur bacadh air obrachadh an lìonra agus, air an làimh eile, faodar a chleachdadh airson fiosrachadh feumail a chuir. Àite, Liosta Nàbaidhean agus mòran a bharrachd taobh a-staigh inbhean 802.11 eile, mar eisimpleir 802.11k / v. Agus dè na buannachdan a tha fosgailte airson lìonraidhean mogaill... Ach is e seo cuspair artaigil air leth.

A thaobh mar a tha an inbhe fhèin mar sgrìobhainn, ma-thà An-dràsta tha Dreach 6.0 deiseil le ìre ceadachaidh: 96%. Is e sin, am-bliadhna faodaidh sinn a bhith an dùil ri fìor ìre no co-dhiù a’ chiad bhuileachadh. Is e dìreach ùine a dh’ innse dè cho farsaing ‘s a bhios e.

A leithid de rudan... (c) Fear olcWireles.

Leughadh air a mholadh:

IEEE 802.11ba - Wi-Fi cumhachd air leth ìosal airson eadar-lìn mòr de rudan - dùbhlain, cùisean fosgailte, measadh coileanaidh

IEEE 802.11ba: Rèidio dùsgadh cumhachd ìosal airson Green IoT

Rèidio dùisg le comas IEEE 802.11: Cleachd cùisean agus tagraidhean

Source: www.habr.com

Cuir beachd ann