Tidak lama dahulu, pada pelbagai sumber lain dan dalam blog saya, saya bercakap tentang fakta bahawa ZigBee sudah mati dan sudah tiba masanya untuk mengebumikan pramugari. Untuk meletakkan wajah yang baik pada permainan yang buruk dengan Thread berfungsi di atas IPv6 dan 6LowPan, Bluetooth (LE) yang lebih sesuai untuk ini sudah memadai. Tetapi saya akan memberitahu anda tentang perkara ini lain kali. Hari ini kita akan bercakap tentang bagaimana kumpulan kerja jawatankuasa memutuskan untuk berfikir dua kali selepas 802.11ah dan memutuskan bahawa sudah tiba masanya untuk menambah versi lengkap sesuatu seperti LRLP (Julat Jauh Kuasa Rendah) kepada kumpulan standard 802.11, serupa kepada LoRA. Tetapi ini ternyata mustahil untuk dilaksanakan tanpa menyembelih lembu suci keserasian ke belakang. Akibatnya, Jarak Jauh telah ditinggalkan dan hanya Kuasa Rendah yang kekal, yang juga sangat baik. Hasilnya ialah campuran 802.11 + 802.15.4, atau ringkasnya Wi-Fi + ZigBee. Iaitu, kita boleh mengatakan bahawa teknologi baharu itu bukanlah pesaing kepada penyelesaian LoraWAN, tetapi, sebaliknya, sedang dicipta untuk melengkapkannya.
Jadi, mari kita mulakan dengan perkara yang paling penting - Kini peranti yang menyokong 802.11ba sepatutnya mempunyai dua modul radio. Nampaknya, setelah melihat 802.11ah/ax dengan teknologi Target Wake Time (TWT), jurutera memutuskan bahawa ini tidak mencukupi dan mereka perlu mengurangkan penggunaan kuasa secara radikal. Mengapa piawaian ini memperuntukkan pembahagian kepada dua jenis radio yang berbeza - Radio Komunikasi Utama (PCR) dan Radio Bangun Tidur (WUR). Jika dengan yang pertama semuanya jelas, ini adalah radio utama, ia menghantar dan menerima data, maka dengan yang kedua ia tidak begitu banyak. Sebenarnya, WUR kebanyakannya adalah peranti pendengaran (RX) dan direka untuk menggunakan kuasa yang sangat sedikit untuk beroperasi. Tugas utamanya ialah menerima isyarat bangun daripada AP dan mendayakan PCR. Iaitu, kaedah ini mengurangkan masa mula sejuk dengan ketara dan membolehkan anda membangunkan peranti pada masa tertentu dengan ketepatan maksimum. Ini sangat berguna apabila anda mempunyai, katakan, bukan sepuluh peranti, tetapi seratus sepuluh dan anda perlu bertukar-tukar data dengan setiap peranti dalam tempoh yang singkat. Selain itu, logik kekerapan dan berkala kebangkitan bergerak ke bahagian AP. Jika, katakan, LoRAWAN menggunakan metodologi PUSH apabila penggerak sendiri bangun dan menghantar sesuatu di udara, dan tidur sepanjang masa, maka dalam kes ini, sebaliknya, AP memutuskan bila dan peranti mana yang harus bangun, dan penggerak itu sendiri... tidak selalu tidur.
Sekarang mari kita beralih kepada format bingkai dan keserasian. Jika 802.11ah, sebagai percubaan pertama, dicipta untuk jalur 868/915 MHz atau ringkasnya SUB-1GHz, maka 802.11ba sudah pun ditujukan untuk jalur 2.4GHz dan 5GHz. Dalam piawaian "baharu" sebelum ini, keserasian dicapai melalui mukadimah yang boleh difahami oleh peranti lama. Iaitu, pengiraan selalunya bahawa peranti yang lebih lama tidak semestinya perlu dapat mengenali keseluruhan bingkai; ia cukup untuk mereka memahami bila bingkai ini akan bermula dan berapa lama penghantaran akan bertahan. Maklumat inilah yang mereka ambil dari mukadimah. 802.11ba tidak terkecuali, kerana skim ini terbukti dan terbukti (kami akan mengabaikan isu kos buat masa ini).
Akibatnya, bingkai 802.11ba kelihatan seperti ini:
Mukadimah bukan HT dan serpihan OFDM pendek dengan modulasi BPSK membolehkan semua peranti 802.11a/g/n/ac/ax mendengar permulaan penghantaran bingkai ini dan tidak mengganggu, masuk ke mod mendengar siaran. Selepas mukadimah datang medan penyegerakan (SYNC), yang pada asasnya adalah analog L-STF/L-LTF. Ia berfungsi untuk membolehkan anda melaraskan kekerapan dan menyegerakkan penerima peranti. Dan pada masa inilah peranti pemancar beralih ke lebar saluran lain 4 MHz. Untuk apa? Semuanya sangat mudah. Ini adalah perlu supaya kuasa dapat dikurangkan dan nisbah isyarat-ke-bunyi (SINR) yang setanding boleh dicapai. Atau biarkan kuasa seperti sedia ada dan capai peningkatan ketara dalam julat penghantaran. Saya akan mengatakan bahawa ini adalah penyelesaian yang sangat elegan, yang juga membolehkan seseorang mengurangkan keperluan bekalan kuasa dengan ketara. Mari kita ingat, sebagai contoh, ESP8266 yang popular. Dalam mod penghantaran menggunakan kadar bit 54 Mbps dan kuasa 16dBm, ia menggunakan 196 mA, yang sangat tinggi untuk sesuatu seperti CR2032. Jika kita mengurangkan lebar saluran sebanyak lima kali dan mengurangkan kuasa pemancar sebanyak lima kali, maka kita boleh dikatakan tidak akan kehilangan dalam julat penghantaran, tetapi penggunaan semasa akan dikurangkan dengan faktor, katakan, kepada kira-kira 50 mA. Bukannya ini adalah kritikal pada bahagian AP yang menghantar bingkai untuk WUR, tetapi ia masih tidak buruk. Tetapi untuk STA ini sudah masuk akal, kerana penggunaan yang lebih rendah membolehkan penggunaan sesuatu seperti CR2032 atau bateri yang direka untuk penyimpanan tenaga jangka panjang dengan arus nyahcas berkadar rendah. Sudah tentu, tiada apa yang datang secara percuma dan mengurangkan lebar saluran akan membawa kepada penurunan kelajuan saluran dengan peningkatan dalam masa penghantaran satu bingkai, masing-masing.
Dengan cara ini, mengenai kelajuan saluran. Piawaian dalam bentuk semasa menyediakan dua pilihan: 62.5 Kbps dan 250 Kbps. Adakah anda merasai bau ZigBee? Ini tidak mudah, kerana ia mempunyai lebar saluran 2Mhz dan bukannya 4Mhz, tetapi jenis modulasi yang berbeza dengan ketumpatan spektrum yang lebih tinggi. Akibatnya, julat peranti 802.11ba sepatutnya lebih besar, yang sangat berguna untuk senario IoT dalaman.
Walaupun, tunggu sebentar... Memaksa semua stesen di kawasan itu senyap, sambil menggunakan hanya 4 MHz daripada jalur 20 MHz... βINI MEMBAZIR!β - anda akan berkata dan anda akan betul. Tetapi tidak, INILAH SAMPAH SEBENARNYA!
Piawaian ini menyediakan keupayaan untuk menggunakan subsaluran 40 MHz dan 80 MHz. Dalam kes ini, kadar bit setiap subsaluran boleh berbeza, dan untuk memadankan masa siaran, Padding ditambahkan pada penghujung bingkai. Iaitu, peranti boleh mengisi masa siaran pada semua 80 MHz, tetapi menggunakannya hanya pada 16 MHz. Ini adalah pembaziran sebenar.
Ngomong-ngomong, peranti Wi-Fi di sekeliling tidak mempunyai peluang untuk memahami perkara yang disiarkan di sana. Kerana OFDM biasa TIDAK digunakan untuk mengekod bingkai 802.11ba. Ya, begitu sahaja, perikatan itu terkenal meninggalkan apa yang telah berfungsi dengan sempurna selama bertahun-tahun. Daripada OFDM klasik, modulasi Multi-Carrier (MC)-OOK digunakan. Saluran 4MHz dibahagikan kepada 16(?) subcarrier, setiap satunya menggunakan pengekodan Manchester. Pada masa yang sama, medan DATA itu sendiri juga secara logiknya dibahagikan kepada segmen 4 ΞΌs atau 2 ΞΌs bergantung pada kadar bit, dan dalam setiap segmen tersebut tahap pengekodan rendah atau tinggi boleh sepadan dengan unit. Ini adalah penyelesaian untuk mengelakkan urutan sifar atau satu yang panjang. Berebut gaji minimum.
Tahap MAC juga sangat dipermudahkan. Ia hanya mengandungi medan berikut:
- Kawalan Bingkai
Boleh mengambil nilai Beacon, WuP, Discovery atau sebarang nilai lain pilihan vendor.
Beacon digunakan untuk penyegerakan masa, WuP direka untuk membangunkan satu atau sekumpulan peranti, dan Discovery berfungsi dalam arah bertentangan dari STA ke AP dan direka bentuk untuk mencari titik akses yang menyokong 802.11ba. Medan ini juga mengandungi panjang bingkai jika ia melebihi 48 bit. - ID
Bergantung pada jenis bingkai, ia boleh mengenal pasti AP, atau STA, atau sekumpulan STA yang bertujuan untuk bingkai ini. (Ya, anda boleh membangunkan peranti dalam kumpulan, ia dipanggil bangun tidur siaran kumpulan dan ia sangat bagus).
- Jenis Bergantung (TD)
Bidang yang agak fleksibel. Di dalamnya masa yang tepat boleh dihantar, isyarat tentang kemas kini perisian tegar/konfigurasi dengan nombor versi, atau sesuatu yang berguna yang perlu diketahui oleh STA.
- Medan Semakan Bingkai (FCS)
Semuanya mudah di sini. Ini adalah checksum
Tetapi untuk teknologi berfungsi, tidak cukup dengan hanya menghantar bingkai dalam format yang diperlukan. STA dan AP mesti bersetuju. STA melaporkan parameternya, termasuk masa yang diperlukan untuk memulakan PCR. Semua rundingan berlaku menggunakan bingkai 802.11 biasa, selepas itu STA boleh melumpuhkan PCR dan memasuki mod daya WUR. Atau mungkin juga tidur, jika boleh. Kerana jika ia ada, maka lebih baik menggunakannya.
Seterusnya datang sedikit lagi pemerasan jam miliamp berharga yang dipanggil Kitaran Tugas WUR. Tiada apa-apa yang rumit, hanya STA dan AP, dengan analogi dengan cara ia untuk TWT, bersetuju dengan jadual tidur. Selepas ini, STA kebanyakannya tidur, sekali-sekala menghidupkan WUR untuk mendengar "Adakah sesuatu yang berguna tiba untuk saya?" Dan hanya jika perlu, ia membangunkan modul radio utama untuk pertukaran lalu lintas.
Secara radikal mengubah keadaan berbanding TWT dan U-APSD, bukan?
Dan kini nuansa penting yang anda tidak fikirkan dengan segera. WUR tidak perlu beroperasi pada frekuensi yang sama seperti modul utama. Sebaliknya, adalah wajar dan disyorkan bahawa ia berfungsi pada saluran yang berbeza. Dalam kes ini, fungsi 802.11ba tidak sama sekali mengganggu operasi rangkaian dan, sebaliknya, boleh digunakan untuk menghantar maklumat yang berguna. Lokasi, Senarai Jiran dan banyak lagi dalam piawaian 802.11 lain, contohnya 802.11k/v. Dan apakah kelebihan yang terbuka untuk rangkaian Mesh... Tetapi ini adalah topik artikel yang berasingan.
Adapun nasib standard itu sendiri sebagai dokumen, maka . Iaitu, tahun ini kita boleh mengharapkan standard sebenar atau sekurang-kurangnya pelaksanaan pertama. Hanya masa yang akan memberitahu sejauh mana ia akan tersebar.
Perkara sedemikian... (c) .
Bacaan yang disyorkan:
Sumber: www.habr.com