802.11ba (WUR) utawa carane nyabrang ula nganggo landak

Ora suwe kepungkur, ing macem-macem sumber daya liyane lan ing blogku, aku ngomong babagan kasunyatan manawa ZigBee wis mati lan wektune kanggo ngubur pramugari. Supaya kanggo sijine pasuryan apik ing game ala karo Utas digunakake ing ndhuwur IPv6 lan 6LowPan, Bluetooth (LE) sing luwih cocok kanggo iki cukup. Nanging aku bakal ngandhani sampeyan babagan iki ing wektu liyane. Dina iki kita bakal pirembagan bab carane klompok kerja panitia mutusaké kanggo mikir kaping pindho sawise 802.11ah lan mutusaké sing iku wektu kanggo nambah versi lengkap saka kaya LRLP (Long-Range Low-Power) kanggo blumbang 802.11 standar, padha. kanggo LoRA. Nanging iki dadi ora bisa ditindakake tanpa nyembelih sapi suci saka kompatibilitas mundur. Akibaté, Long-Range ditinggalake lan mung Low-Power sing isih ana, sing uga apik banget. Asil kasebut minangka campuran 802.11 + 802.15.4, utawa mung Wi-Fi + ZigBee. Tegese, kita bisa ujar manawa teknologi anyar ora dadi pesaing kanggo solusi LoraWAN, nanging, sebaliknya, digawe kanggo nglengkapi.

Dadi, ayo miwiti karo sing paling penting - Saiki piranti sing ndhukung 802.11ba kudu duwe rong modul radio. Ketoke, sawise ndeleng 802.11ah / kapak kanthi teknologi Target Wake Time (TWT), para insinyur mutusake yen iki ora cukup lan kudu nyuda konsumsi daya kanthi radikal. Napa standar kasebut nyedhiyakake divisi dadi rong jinis radio - Radio Komunikasi Utama (PCR) lan Radio Wake-Up (WUR). Yen karo pisanan kabeh wis cetha, iki radio utama, ngirim lan nampa data, lan kaloro iku ora dadi luwih. Nyatane, WUR biasane piranti ngrungokake (RX) lan dirancang kanggo nggunakake daya sethitik banget kanggo operate. Tugas utamane yaiku nampa sinyal tangi saka AP lan ngaktifake PCR. Yaiku, cara iki nyuda wektu wiwitan sing adhem lan ngidini sampeyan tangi piranti ing wektu tartamtu kanthi akurasi maksimal. Iki migunani banget yen sampeyan duwe, umpamane, ora sepuluh piranti, nanging satus sepuluh lan sampeyan kudu ngganti data karo saben wong ing wektu sing cendhak. Kajaba iku, logika frekuensi lan periodisitas awakening pindhah menyang sisih AP. Yen, umpamane, LoRAWAN nggunakake metodologi PUSH nalika aktuator dhewe tangi lan ngirim barang ing udhara, lan turu ing wektu liyane, mula ing kasus iki, AP mutusake kapan lan piranti apa sing kudu tangi, lan aktuator dhewe ... ora tansah turu.

Saiki ayo pindhah menyang format pigura lan kompatibilitas. Yen 802.11ah, minangka upaya pisanan, digawe kanggo band 868/915 MHz utawa mung SUB-1GHz, banjur 802.11ba wis ditrapake kanggo band 2.4GHz lan 5GHz. Ing standar "anyar" sadurunge, kompatibilitas diraih liwat preamble sing bisa dingerteni kanggo piranti lawas. Tegese, pitungan mesthine yen piranti lawas ora kudu bisa ngerteni kabeh pigura, cukup kanggo ngerti kapan pigura iki bakal diwiwiti lan suwene transmisi bakal tahan. Iki informasi sing dijupuk saka preamble. 802.11ba ora ana sing istiméwa, amarga skema kasebut wis kabukten lan kabukten (saiki kita bakal nglirwakake masalah biaya).

Akibaté, pigura 802.11ba katon kaya iki:

802.11ba (WUR) utawa carane nyabrang ula nganggo landak

Preamble non-HT lan fragmen OFDM cendhak kanthi modulasi BPSK ngidini kabeh piranti 802.11a / g / n / ac / kapak krungu wiwitan transmisi pigura iki lan ora ngganggu, pindhah menyang mode ngrungokake siaran. Sawise preamble rawuh lapangan sinkronisasi (SYNC), kang ateges analog saka L-STF/L-LTF. Iku serves kanggo nggawe iku bisa kanggo nyetel frekuensi lan nyinkronake panrima piranti. Lan ing wayahe piranti ngirim pindhah menyang jembaré saluran liyane 4 MHz. Kanggo apa? Kabeh iku prasaja banget. Iki perlu supaya daya bisa suda lan rasio sinyal-kanggo-noise (SINR) bisa digayuh. Utawa ninggalake daya lan entuk paningkatan sing signifikan ing jangkoan transmisi. Aku bakal ngomong sing iki solusi banget elegan, kang uga ngidini siji Ngartekno nyuda syarat kanggo sumber daya. Ayo elinga, contone, ESP8266 sing populer. Ing mode ngirim nggunakake bitrate 54 Mbps lan daya saka 16dBm, iku nganggo 196 mA, kang prohibitively dhuwur kanggo kaya CR2032. Yen kita ngurangi jembaré saluran kaping lima lan ngurangi daya pemancar kaping lima, kita bakal prakteke ora bakal ilang ing sawetara transmisi, nanging konsumsi saiki bakal suda dening faktor, ngomong, kanggo bab 50 mA. Ora iki kritis ing bagean AP sing ngirim pigura kanggo WUR, nanging isih ora ala. Nanging kanggo STA iki wis nggawe pangertèn, amarga konsumsi murah ngidini nggunakake kaya CR2032 utawa baterei dirancang kanggo panyimpenan energi long-term karo arus discharge kurang. Mesthi, ora ana sing gratis lan nyuda lebar saluran bakal nyuda kacepetan saluran kanthi nambah wektu transmisi siji pigura.

Miturut cara, babagan kacepetan saluran. Standar ing wangun saiki menehi rong pilihan: 62.5 Kbps lan 250 Kbps. Apa sampeyan ngrasakake bau ZigBee? Iki ora gampang, amarga jembaré saluran 2Mhz tinimbang 4Mhz, nanging jinis modulasi sing beda karo kapadhetan spektral sing luwih dhuwur. Akibaté, sawetara piranti 802.11ba kudu luwih gedhe, sing migunani banget kanggo skenario IoT njero ruangan.

Sanadyan, ngenteni sawetara menit ... Meksa kabeh stasiun ing wilayah kasebut bisu, nalika mung nggunakake 4 MHz saka pita 20 MHz ... "Iki BOYAH!" - sampeyan bakal ngomong lan sampeyan bakal bener. Nanging ora, IKI SAMPAH BENER!

802.11ba (WUR) utawa carane nyabrang ula nganggo landak

Standar kasebut nyedhiyakake kemampuan kanggo nggunakake subsaluran 40 MHz lan 80 MHz. Ing kasus iki, bitrate saben subchannel bisa beda-beda, lan supaya cocog karo wektu siaran, Padding ditambahake ing mburi pigura. Sing, piranti bisa Occupy airtime ing kabeh 80 MHz, nanging nggunakake mung ing 16 MHz. Iki sampah nyata.

Miturut cara, piranti Wi-Fi ing saubengé ora duwe kesempatan kanggo ngerti apa sing disiarake ing kana. Amarga OFDM biasanipun ora digunakake kanggo encode 802.11ba pigura. Ya, kaya ngono, aliansi kasebut kondhang nilar apa sing wis ditindakake kanthi sampurna sajrone pirang-pirang taun. Tinimbang OFDM klasik, Multi-Carrier (MC) -OOK modulasi digunakake. Saluran 4MHz dipérang dadi 16 (?) subcarriers, saben kang nggunakake enkoding Manchester. Ing wektu sing padha, lapangan DATA dhewe uga sacara logis dipérang dadi segmen 4 μs utawa 2 μs gumantung saka bitrate, lan ing saben segmen kasebut tingkat enkoding sing kurang utawa dhuwur bisa cocog karo siji. Iki minangka solusi kanggo nyegah urutan nul utawa siji sing dawa. Scrambling ing upah minimum.

802.11ba (WUR) utawa carane nyabrang ula nganggo landak

Tingkat MAC uga gampang banget. Iku mung ngemot kolom ing ngisor iki:

  • Kontrol Frame

    Bisa njupuk nilai Beacon, WuP, Discovery utawa nilai liyane saka pilihan vendor.
    Beacon digunakake kanggo sinkronisasi wektu, WuP dirancang kanggo tangi siji utawa klompok piranti, lan Discovery dianggo ing arah ngelawan saka STA kanggo AP lan dirancang kanggo nemokake titik akses sing ndhukung 802.11ba. Bidang iki uga ngemot dawa pigura yen ngluwihi 48 bit.

  • ID

    Gumantung ing jinis pigura, bisa ngenali AP, utawa STA, utawa klompok STA sing pigura iki dimaksudaké. (Ya, sampeyan bisa tangi piranti ing kelompok, diarani groupcast wake-ups lan iku cukup kelangan).

  • Tipe Gumantung (TD)

    Lapangan sing cukup fleksibel. Iku ing wektu pas bisa ditularaké, sinyal bab firmware / nganyari konfigurasi karo nomer versi, utawa soko migunani sing STA kudu ngerti.

  • Frame Checksum Field (FCS)
    Kabeh iku prasaja ing kene. Iki minangka checksum

Nanging supaya teknologi bisa digunakake, ora cukup mung ngirim pigura ing format sing dibutuhake. STA lan AP kudu setuju. STA nglaporake paramèter, kalebu wektu sing dibutuhake kanggo miwiti PCR. Kabeh rembugan dumadi nggunakake biasa 802.11 pigura, sawise kang STA bisa mateni PCR lan ngetik mode WUR aktif. Utawa bisa uga turu, yen bisa. Amarga yen ana, luwih becik digunakake.
Sabanjure teka sawetara jam milliamp larang regane sing diarani WUR Duty Cycle. Ora ana sing rumit, mung STA lan AP, kanthi analogi babagan TWT, setuju karo jadwal turu. Sawise iki, STA biasane turu, sok-sok nguripake WUR kanggo ngrungokake "Apa ana sing migunani kanggo aku?" Lan mung yen perlu, tangi modul radio utama kanggo ijol-ijolan lalu lintas.

Rada ngganti kahanan dibandhingake TWT lan U-APSD, apa ora?

Lan saiki nuansa penting sing sampeyan ora langsung mikir. WUR ora kudu operate ing frekuensi padha modul utama. Kosok baline, dikarepake lan dianjurake supaya bisa digunakake ing saluran sing beda. Ing kasus iki, fungsi 802.11ba ora ing sembarang cara ngganggu operasi jaringan lan, ing nalisir, bisa digunakake kanggo ngirim informasi migunani. Lokasi, Dhaptar Tetangga lan liya-liyane ing standar 802.11 liyane, contone 802.11k/v. Lan apa kaluwihan mbukak kanggo jaringan Mesh ... Nanging iki topik artikel kapisah.

Dene nasibe standar dhewe minangka dokumen, banjur Saiki Draft 6.0 siap kanthi tingkat Persetujuan: 96%. Yaiku, taun iki kita bisa nyana standar nyata utawa paling ora implementasine pisanan. Mung wektu sing bakal ngandhani carane nyebar.

Kaya mengkono... (c) Wong EvilWireles.

Disaranake maca:

IEEE 802.11ba - Wi-Fi Daya Kurang banget kanggo Internet Massive - Tantangan, Masalah Terbuka, Evaluasi Kinerja

IEEE 802.11ba: Low-Power Wake-Up Radio kanggo Green IoT

IEEE 802.11-Aktifake Wake-Up Radio: Gunakake Kasus lan Aplikasi

Source: www.habr.com

Add a comment