802.11ba (WUR) અથવા હેજહોગ સાથે સાપને કેવી રીતે પાર કરવો

થોડા સમય પહેલા, અન્ય વિવિધ સંસાધનો પર અને મારા બ્લોગમાં, મેં એ હકીકત વિશે વાત કરી હતી કે ZigBee મૃત્યુ પામી છે અને ફ્લાઇટ એટેન્ડન્ટને દફનાવવાનો સમય આવી ગયો છે. IPv6 અને 6LowPan ની ટોચ પર કામ કરતા થ્રેડ સાથે ખરાબ રમત પર સારો ચહેરો લાવવા માટે, આ માટે વધુ યોગ્ય બ્લૂટૂથ (LE) પૂરતું છે. પણ હું તમને આ વિશે બીજી વાર કહીશ. આજે આપણે તે વિશે વાત કરીશું કે કેવી રીતે સમિતિના કાર્યકારી જૂથે 802.11ah પછી બે વાર વિચારવાનું નક્કી કર્યું અને નક્કી કર્યું કે 802.11 ધોરણોના પૂલમાં LRLP (લોંગ-રેન્જ લો-પાવર) જેવી કોઈ વસ્તુનું સંપૂર્ણ સંસ્કરણ ઉમેરવાનો સમય આવી ગયો છે. LoRA ને. પરંતુ પછાત સુસંગતતાની પવિત્ર ગાયની કતલ કર્યા વિના આ અમલ કરવો અશક્ય હોવાનું બહાર આવ્યું. પરિણામે, લોંગ-રેન્જ છોડી દેવામાં આવી હતી અને માત્ર લો-પાવર રહી હતી, જે પણ ખૂબ સારી છે. પરિણામ 802.11 + 802.15.4 અથવા ફક્ત Wi-Fi + ZigBee નું મિશ્રણ હતું. એટલે કે, આપણે કહી શકીએ કે નવી ટેક્નોલોજી LoraWAN સોલ્યુશન્સની હરીફ નથી, પરંતુ, તેનાથી વિપરીત, તેને પૂરક બનાવવા માટે બનાવવામાં આવી રહી છે.

તેથી, ચાલો સૌથી મહત્વની વસ્તુથી પ્રારંભ કરીએ - હવે 802.11ba ને સપોર્ટ કરતા ઉપકરણોમાં બે રેડિયો મોડ્યુલ હોવા જોઈએ. દેખીતી રીતે, તેની ટાર્ગેટ વેક ટાઈમ (TWT) ટેક્નોલોજી સાથે 802.11ah/ax ને જોઈને, એન્જિનિયરોએ નક્કી કર્યું કે આ પૂરતું નથી અને તેમને પાવર વપરાશ ધરમૂળથી ઘટાડવાની જરૂર છે. શા માટે સ્ટાન્ડર્ડ બે અલગ-અલગ પ્રકારના રેડિયોમાં વિભાજન માટે પ્રદાન કરે છે - પ્રાઈમરી કોમ્યુનિકેશન રેડિયો (PCR) અને વેક-અપ રેડિયો (WUR). જો પ્રથમ સાથે બધું સ્પષ્ટ છે, તો આ મુખ્ય રેડિયો છે, તે ડેટા પ્રસારિત કરે છે અને પ્રાપ્ત કરે છે, પછી બીજા સાથે તે એટલું વધારે નથી. વાસ્તવમાં, WUR મોટે ભાગે સાંભળવાનું ઉપકરણ (RX) છે અને તેને ચલાવવા માટે ખૂબ ઓછી શક્તિનો વપરાશ કરવા માટે રચાયેલ છે. તેનું મુખ્ય કાર્ય એપી તરફથી વેક-અપ સિગ્નલ પ્રાપ્ત કરવાનું અને પીસીઆરને સક્ષમ કરવાનું છે. એટલે કે, આ પદ્ધતિ ઠંડા પ્રારંભના સમયને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે અને તમને મહત્તમ ચોકસાઈ સાથે આપેલ સમયે ઉપકરણોને જાગૃત કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ ખૂબ જ ઉપયોગી છે જ્યારે તમારી પાસે દસ નહીં, પરંતુ એકસો દસ ઉપકરણો હોય અને તમારે ટૂંકા ગાળામાં તે દરેક સાથે ડેટાની આપ-લે કરવાની જરૂર હોય. ઉપરાંત, જાગૃતિની આવર્તન અને સામયિકતાનો તર્ક એપી બાજુ તરફ જાય છે. જો, કહો કે, લોરાવન પુશ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે જ્યારે એક્ટ્યુએટર્સ પોતે જાગે છે અને હવામાં કંઈક પ્રસારિત કરે છે, અને બાકીનો સમય સૂઈ જાય છે, તો આ કિસ્સામાં, તેનાથી વિપરીત, એપી નક્કી કરે છે કે ક્યારે અને કયા ઉપકરણને જાગવું જોઈએ, અને એક્ટ્યુએટર્સ પોતે... હંમેશા ઊંઘતા નથી.

હવે ચાલો ફ્રેમ ફોર્મેટ અને સુસંગતતા તરફ આગળ વધીએ. જો 802.11ah, પ્રથમ પ્રયાસ તરીકે, 868/915 MHz બેન્ડ અથવા ફક્ત SUB-1GHz માટે બનાવવામાં આવ્યું હતું, તો 802.11ba પહેલેથી જ 2.4GHz અને 5GHz બેન્ડ માટે બનાવાયેલ છે. અગાઉના "નવા" ધોરણોમાં, સુસંગતતા એક પ્રસ્તાવના દ્વારા પ્રાપ્ત કરવામાં આવી હતી જે જૂના ઉપકરણો માટે સમજી શકાય તેવું હતું. એટલે કે, ગણતરી હંમેશા એવી રહી છે કે જૂના ઉપકરણોને આખી ફ્રેમ ઓળખવામાં સક્ષમ હોવું જરૂરી નથી; આ ફ્રેમ ક્યારે શરૂ થશે અને ટ્રાન્સમિશન કેટલો સમય ચાલશે તે સમજવા માટે તે તેમના માટે પૂરતું છે. આ માહિતી તેઓ પ્રસ્તાવનામાંથી લે છે. 802.11ba કોઈ અપવાદ ન હતો, કારણ કે યોજના સાબિત અને સાબિત થઈ છે (અમે હમણાં માટે ખર્ચના મુદ્દાને અવગણીશું).

પરિણામે, 802.11ba ફ્રેમ કંઈક આના જેવો દેખાય છે:

નોન-એચટી પ્રસ્તાવના અને BPSK મોડ્યુલેશન સાથેનો ટૂંકો OFDM ટુકડો તમામ 802.11a/g/n/ac/ax ઉપકરણોને આ ફ્રેમના પ્રસારણની શરૂઆત સાંભળવા દે છે અને બ્રોડકાસ્ટ લિસનિંગ મોડમાં જઈને દખલ નહીં કરે. પ્રસ્તાવના પછી સિંક્રોનાઇઝેશન ફીલ્ડ (SYNC) આવે છે, જે આવશ્યકપણે L-STF/L-LTF નું એનાલોગ છે. તે આવર્તનને સમાયોજિત કરવાનું અને ઉપકરણના રીસીવરને સિંક્રનાઇઝ કરવાનું શક્ય બનાવવા માટે સેવા આપે છે. અને તે આ ક્ષણે છે કે ટ્રાન્સમિટિંગ ડિવાઇસ 4 મેગાહર્ટઝની અન્ય ચેનલ પહોળાઈ પર સ્વિચ કરે છે. શેના માટે? બધું ખૂબ જ સરળ છે. આ જરૂરી છે જેથી પાવર ઘટાડી શકાય અને તુલનાત્મક સિગ્નલ-ટુ-નોઈઝ રેશિયો (SINR) પ્રાપ્ત કરી શકાય. અથવા પાવર જેમ છે તેમ છોડી દો અને ટ્રાન્સમિશન રેન્જમાં નોંધપાત્ર વધારો હાંસલ કરો. હું કહીશ કે આ એક ખૂબ જ ભવ્ય ઉકેલ છે, જે તમને પાવર સપ્લાય માટેની આવશ્યકતાઓને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડવાની પણ મંજૂરી આપે છે. ચાલો યાદ કરીએ, ઉદાહરણ તરીકે, લોકપ્રિય ESP8266. 54 Mbps ના બિટરેટ અને 16dBm પાવરનો ઉપયોગ કરીને ટ્રાન્સમિટ મોડમાં, તે 196 mA વાપરે છે, જે CR2032 જેવી કોઈ વસ્તુ માટે પ્રતિબંધિત રૂપે વધારે છે. જો આપણે ચેનલની પહોળાઈ પાંચ ગણી ઘટાડીએ અને ટ્રાન્સમીટર પાવર પાંચ ગણો ઘટાડીએ, તો આપણે વ્યવહારીક રીતે ટ્રાન્સમિશન રેન્જમાં ગુમાવીશું નહીં, પરંતુ વર્તમાન વપરાશ લગભગ 50 એમએના પરિબળથી ઘટશે. એવું નથી કે આ એપીના ભાગ પર મહત્વપૂર્ણ છે જે WUR માટે ફ્રેમ પ્રસારિત કરે છે, પરંતુ તે હજી પણ ખરાબ નથી. પરંતુ STA માટે આ પહેલેથી જ અર્થપૂર્ણ છે, કારણ કે ઓછો વપરાશ CR2032 અથવા ઓછા રેટેડ ડિસ્ચાર્જ કરંટ સાથે લાંબા ગાળાના ઉર્જા સંગ્રહ માટે રચાયેલ બેટરી જેવી વસ્તુનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. અલબત્ત, કંઈપણ મફતમાં આવતું નથી અને ચેનલની પહોળાઈ ઘટાડવાથી અનુક્રમે એક ફ્રેમના ટ્રાન્સમિશન સમયમાં વધારા સાથે ચેનલની ગતિમાં ઘટાડો થશે.

માર્ગ દ્વારા, ચેનલ ઝડપ વિશે. તેના વર્તમાન સ્વરૂપમાં માનક બે વિકલ્પો પૂરા પાડે છે: 62.5 Kbps અને 250 Kbps. શું તમે ZigBee ની ગંધ અનુભવો છો? આ સરળ નથી, કારણ કે તેની ચેનલની પહોળાઈ 2Mhz ને બદલે 4Mhz છે, પરંતુ ઉચ્ચ સ્પેક્ટ્રલ ઘનતા સાથે એક અલગ પ્રકારનું મોડ્યુલેશન છે. પરિણામે, 802.11ba ઉપકરણોની શ્રેણી વધારે હોવી જોઈએ, જે ઇન્ડોર IoT દૃશ્યો માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે.

જોકે, એક મિનિટ રાહ જુઓ... 4 મેગાહર્ટ્ઝ બેન્ડમાંથી માત્ર 20 મેગાહર્ટ્ઝનો ઉપયોગ કરતી વખતે, વિસ્તારના તમામ સ્ટેશનોને મૌન રાખવાની ફરજ પાડવી... "આ બગાડ છે!" - તમે કહેશો અને તમે સાચા હશો. પણ ના, આ જ વાસ્તવિક કચરો છે!

સ્ટાન્ડર્ડ 40 MHz અને 80 MHz સબચેનલનો ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા પૂરી પાડે છે. આ કિસ્સામાં, દરેક સબચેનલના બિટરેટ અલગ-અલગ હોઈ શકે છે, અને પ્રસારણ સમય સાથે મેચ કરવા માટે, ફ્રેમના અંતમાં પેડિંગ ઉમેરવામાં આવે છે. એટલે કે, ઉપકરણ તમામ 80 MHz પર એરટાઇમ પર કબજો કરી શકે છે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ ફક્ત 16 MHz પર જ કરી શકે છે. આ વાસ્તવિક કચરો છે.

માર્ગ દ્વારા, આસપાસના Wi-Fi ઉપકરણોને ત્યાં શું પ્રસારિત થઈ રહ્યું છે તે સમજવાની કોઈ તક નથી. કારણ કે સામાન્ય OFDM નો ઉપયોગ 802.11ba ફ્રેમ્સને એન્કોડ કરવા માટે થતો નથી. હા, તે જ રીતે, ગઠબંધન એ પ્રખ્યાત રીતે છોડી દીધું જે ઘણા વર્ષોથી દોષરહિત રીતે કામ કરતું હતું. ક્લાસિક OFDM ને બદલે, મલ્ટી-કેરિયર (MC)-OOK મોડ્યુલેશનનો ઉપયોગ થાય છે. 4MHz ચેનલ 16(?) સબકેરિયર્સમાં વિભાજિત છે, જેમાંથી દરેક માન્ચેસ્ટર એન્કોડિંગનો ઉપયોગ કરે છે. તે જ સમયે, DATA ફીલ્ડ પોતે પણ તાર્કિક રીતે બિટરેટના આધારે 4 μs અથવા 2 μs ના સેગમેન્ટમાં વિભાજિત થયેલ છે, અને આવા દરેક સેગમેન્ટમાં નીચું અથવા ઉચ્ચ એન્કોડિંગ સ્તર એકને અનુરૂપ હોઈ શકે છે. શૂન્ય અથવા રાશિઓના લાંબા ક્રમને ટાળવાનો આ ઉપાય છે. લઘુત્તમ વેતન પર ઝપાઝપી.

MAC સ્તર પણ અત્યંત સરળ છે. તે ફક્ત નીચેના ક્ષેત્રો સમાવે છે:

• ફ્રેમ નિયંત્રણ

  બીકન, WuP, ડિસ્કવરી અથવા વિક્રેતાની પસંદગીના અન્ય કોઈપણ મૂલ્યો લઈ શકે છે.
  બીકનનો ઉપયોગ સમય સુમેળ માટે થાય છે, WuP એ એક અથવા ઉપકરણોના જૂથને જાગૃત કરવા માટે રચાયેલ છે, અને ડિસ્કવરી STA થી AP સુધીની વિરુદ્ધ દિશામાં કાર્ય કરે છે અને 802.11ba ને સપોર્ટ કરતા એક્સેસ પોઈન્ટ શોધવા માટે રચાયેલ છે. આ ફીલ્ડમાં ફ્રેમની લંબાઈ પણ હોય છે જો તે 48 બિટ્સ કરતાં વધી જાય.

• ID

  ફ્રેમના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, તે AP, અથવા STA, અથવા STA ના જૂથને ઓળખી શકે છે કે જેના માટે આ ફ્રેમનો હેતુ છે. (હા, તમે જૂથોમાં ઉપકરણોને જાગૃત કરી શકો છો, તેને ગ્રુપકાસ્ટ વેક-અપ્સ કહેવામાં આવે છે અને તે ખૂબ સરસ છે).

• પ્રકાર આશ્રિત (TD)

  તદ્દન લવચીક ક્ષેત્ર. તે તેમાં છે કે ચોક્કસ સમય પ્રસારિત કરી શકાય છે, સંસ્કરણ નંબર સાથે ફર્મવેર/રૂપરેખાંકન અપડેટ વિશેનો સંકેત, અથવા કંઈક ઉપયોગી જે STA ને જાણવું જોઈએ.

• ફ્રેમ ચેકસમ ફીલ્ડ (FCS)
  અહીં બધું સરળ છે. આ એક ચેકસમ છે

પરંતુ ટેક્નોલોજી કામ કરવા માટે, ફક્ત જરૂરી ફોર્મેટમાં ફ્રેમ મોકલવા માટે તે પૂરતું નથી. STA અને AP એ સંમત થવું આવશ્યક છે. એસટીએ તેના પરિમાણોની જાણ કરે છે, જેમાં પીસીઆર શરૂ કરવા માટે જરૂરી સમયનો સમાવેશ થાય છે. તમામ વાટાઘાટો નિયમિત 802.11 ફ્રેમ્સનો ઉપયોગ કરીને થાય છે, જે પછી STA PCR ને અક્ષમ કરી શકે છે અને WUR સક્ષમ મોડ દાખલ કરી શકે છે. અથવા કદાચ શક્ય હોય તો થોડી ઊંઘ પણ લો. કારણ કે જો તે અસ્તિત્વમાં છે, તો તેનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે.
આગળ WUR ડ્યુટી સાયકલ તરીકે ઓળખાતા કિંમતી મિલિએમ્પ કલાકનો થોડો વધુ સ્ક્વિઝિંગ આવે છે. તેમાં કંઈ જટિલ નથી, માત્ર STA અને AP, TWT માટે કેવું હતું તેની સામ્યતાથી, ઊંઘના સમયપત્રક પર સંમત થાઓ. આ પછી, STA મોટે ભાગે ઊંઘે છે, ક્યારેક ક્યારેક સાંભળવા માટે WUR ચાલુ કરે છે "શું મારા માટે કંઈ ઉપયોગી આવ્યું છે?" અને જો જરૂરી હોય તો જ, તે ટ્રાફિક વિનિમય માટેના મુખ્ય રેડિયો મોડ્યુલને જાગૃત કરે છે.

TWT અને U-APSD ની તુલનામાં પરિસ્થિતિમાં ધરમૂળથી ફેરફાર કરે છે, તે નથી?

અને હવે એક મહત્વપૂર્ણ સૂક્ષ્મતા કે જેના વિશે તમે તરત જ વિચારતા નથી. WUR એ મુખ્ય મોડ્યુલની સમાન આવર્તન પર કાર્ય કરવાની જરૂર નથી. તેનાથી વિપરીત, તે ઇચ્છનીય છે અને ભલામણ કરવામાં આવે છે કે તે અલગ ચેનલ પર કામ કરે. આ કિસ્સામાં, 802.11ba કાર્યક્ષમતા કોઈપણ રીતે નેટવર્કના સંચાલનમાં દખલ કરતી નથી અને તેનાથી વિપરીત, ઉપયોગી માહિતી મોકલવા માટે તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. અન્ય 802.11 ધોરણોમાં સ્થાન, નેબર લિસ્ટ અને ઘણું બધું, ઉદાહરણ તરીકે 802.11k/v. અને મેશ નેટવર્ક્સ માટે કયા ફાયદાઓ ખુલે છે... પરંતુ આ એક અલગ લેખનો વિષય છે.

દસ્તાવેજ તરીકે ધોરણના ભાગ્ય માટે, પછી હાલમાં ડ્રાફ્ટ 6.0 મંજૂરી દર સાથે તૈયાર છે: 96%. એટલે કે, આ વર્ષે આપણે વાસ્તવિક ધોરણ અથવા ઓછામાં ઓછા પ્રથમ અમલીકરણની અપેક્ષા રાખી શકીએ છીએ. તે કેટલું વ્યાપક હશે તે તો સમય જ કહેશે.

આવી વસ્તુઓ... (c) EvilWirelesMan.

ભલામણ કરેલ વાંચન:

IEEE 802.11ba - વસ્તુઓના વિશાળ ઈન્ટરનેટ માટે અત્યંત લો પાવર વાઈ-ફાઈ - પડકારો, ખુલ્લા મુદ્દાઓ, પ્રદર્શન મૂલ્યાંકન

IEEE 802.11ba: ગ્રીન IoT માટે લો-પાવર વેક-અપ રેડિયો

IEEE 802.11-સક્ષમ વેક-અપ રેડિયો: કેસો અને એપ્લિકેશનનો ઉપયોગ કરો

સોર્સ: www.habr.com