802.11ba (WUR) jew kif taqsam serp ma qanfud

Mhux daqshekk twil ilu, fuq diversi riżorsi oħra u fil-blog tiegħi, tkellimt dwar il-fatt li ZigBee huwa mejjet u wasal iż-żmien li midfuna l-assistent tat-titjira. Sabiex tpoġġi wiċċ tajjeb fuq logħba ħażina b'Tread li jaħdem fuq IPv6 u 6LowPan, Bluetooth (LE) li huwa aktar adattat għal dan huwa biżżejjed. Imma jien ser ngħidlek dwar dan xi żmien ieħor. Illum se nitkellmu dwar kif il-grupp ta 'ħidma tal-kumitat iddeċieda li jaħsibha darbtejn wara 802.11ah u ddeċieda li kien wasal iż-żmien li żżid verżjoni sħiħa ta' xi ħaġa bħal LRLP (Long-Range Low-Power) mal-ġabra ta 'standards 802.11, simili lil LoRA. Iżda dan irriżulta li kien impossibbli li jiġi implimentat mingħajr ma tinqatel il-baqra sagra ta 'kompatibilità b'lura. B'riżultat ta 'dan, Long-Range ġie abbandunat u baqa' biss Low-Power, li huwa wkoll tajjeb ħafna. Ir-riżultat kien taħlita ta '802.11 + 802.15.4, jew sempliċiment Wi-Fi + ZigBee. Jiġifieri nistgħu ngħidu li t-teknoloġija l-ġdida mhix kompetitur għas-soluzzjonijiet LoraWAN, iżda, għall-kuntrarju, qed tinħoloq biex tikkumplimentahom.

Allura, ejja nibdew bl-iktar ħaġa importanti - Issa l-apparati li jappoġġjaw 802.11ba għandu jkollhom żewġ moduli tar-radju. Apparentement, wara li ħares lejn 802.11ah/ax bit-teknoloġija tagħha Target Wake Time (TWT), l-inġiniera ddeċidew li dan ma kienx biżżejjed u kellhom bżonn inaqqsu radikalment il-konsum tal-enerġija. Għaliex l-istandard jipprovdi għal diviżjoni f'żewġ tipi differenti ta 'radju - Primary Communication Radio (PCR) u Wake-Up Radio (WUR). Jekk bl-ewwel kollox huwa ċar, dan huwa r-radju ewlieni, jittrasmetti u jirċievi data, allura bit-tieni mhux daqshekk. Fil-fatt, il-WUR huwa l-aktar mezz ta 'smigħ (RX) u huwa ddisinjat biex jikkonsma ftit li xejn enerġija biex jopera. Il-kompitu ewlieni tiegħu huwa li jirċievi sinjal ta 'wake-up mill-AP u jippermetti l-PCR. Jiġifieri, dan il-metodu jnaqqas b'mod sinifikanti l-ħin tal-bidu kiesaħ u jippermettilek li tqum l-apparati f'ħin partikolari b'eżattezza massima. Dan huwa utli ħafna meta jkollok, ngħidu aħna, mhux għaxar apparati, iżda mija u għaxra u għandek bżonn tiskambja data ma 'kull wieħed minnhom f'perjodu qasir ta' żmien. Barra minn hekk, il-loġika tal-frekwenza u l-perjodiċità tal-qawmien timxi lejn in-naħa AP. Jekk, ngħidu aħna, LoRAWAN juża metodoloġija PUSH meta l-attwaturi nfushom iqumu u jittrasmettu xi ħaġa fl-arja, u jorqdu l-bqija tal-ħin, allura f'dan il-każ, għall-kuntrarju, l-AP jiddeċiedi meta u liema apparat għandu jqum, u l-attwaturi nfushom... mhux dejjem jorqdu.

Issa ejja ngħaddu għall-formati tal-qafas u l-kompatibilità. Jekk 802.11ah, bħala l-ewwel tentattiv, inħoloq għall-meded 868/915 MHz jew sempliċement SUB-1GHz, allura 802.11ba huwa diġà maħsub għall-meded 2.4GHz u 5GHz. Fl-istandards "ġodda" preċedenti, il-kompatibilità nkisbet permezz ta 'preambolu li kien jinftiehem minn apparati anzjani. Jiġifieri, il-kalkolu dejjem kien li apparat anzjani mhux bilfors jeħtieġ li jkunu kapaċi jagħrfu l-qafas kollu; huwa biżżejjed li jifhmu meta dan il-qafas se jibda u kemm se ddum it-trażmissjoni. Hija din l-informazzjoni li jieħdu mill-preambolu. 802.11ba ma kienx eċċezzjoni, peress li l-iskema hija ppruvata u ppruvata (se ninjoraw il-kwistjoni tal-ispejjeż għalissa).

Bħala riżultat, il-qafas 802.11ba jidher xi ħaġa bħal din:

802.11ba (WUR) jew kif taqsam serp ma qanfud

Preambolu mhux HT u framment qasir OFDM b'modulazzjoni BPSK jippermettu lill-apparati kollha 802.11a/g/n/ac/ax jisimgħu l-bidu tat-trażmissjoni ta 'dan il-qafas u ma jinterferixxux, u jidħlu fil-mod ta' smigħ tax-xandir. Wara l-preambolu jiġi l-qasam tas-sinkronizzazzjoni (SYNC), li essenzjalment huwa analogu ta 'L-STF/L-LTF. Hija sservi biex tagħmilha possibbli li tiġi aġġustata l-frekwenza u tissinkronizza r-riċevitur tal-apparat. U huwa f'dan il-mument li l-apparat li jittrasmetti jaqleb għal wisa 'kanal ieħor ta' 4 MHz. Għalxiex? Kollox huwa sempliċi ħafna. Dan huwa meħtieġ sabiex il-qawwa tkun tista' titnaqqas u jkun jista' jinkiseb proporzjon komparabbli bejn is-sinjal u l-istorbju (SINR). Jew ħalli l-qawwa kif inhi u tikseb żieda sinifikanti fil-firxa tat-trażmissjoni. Jien ngħid li din hija soluzzjoni eleganti ħafna, li tippermetti wkoll li wieħed inaqqas b'mod sinifikanti r-rekwiżiti għall-provvisti tal-enerġija. Ejja niftakru, pereżempju, l-ESP8266 popolari. Fil-mod ta 'trażmissjoni bl-użu ta' bitrate ta '54 Mbps u qawwa ta' 16dBm, tikkonsma 196 mA, li hija għolja b'mod projbittiv għal xi ħaġa bħall-CR2032. Jekk innaqqsu l-wisa 'tal-kanal b'ħames darbiet u nnaqqsu l-qawwa tat-trasmettitur b'ħames darbiet, allura prattikament ma nitilfux fil-firxa tat-trażmissjoni, iżda l-konsum attwali jitnaqqas b'fattur ta', ngħidu aħna, għal madwar 50 mA. Mhux li dan huwa kritiku min-naħa tal-AP li jittrasmetti l-qafas għall-WUR, iżda għadu mhux ħażin. Iżda għal STA dan diġà jagħmel sens, peress li konsum aktar baxx jippermetti l-użu ta 'xi ħaġa bħal CR2032 jew batteriji ddisinjati għal ħażna ta' enerġija fit-tul b'kurrenti ta 'skariku ratati baxxi. Naturalment, xejn ma jiġi b'xejn u t-tnaqqis tal-wisa 'tal-kanal se jwassal għal tnaqqis fil-veloċità tal-kanal b'żieda fil-ħin tat-trasmissjoni ta' qafas wieħed, rispettivament.

Mill-mod, dwar il-veloċità tal-kanal. L-istandard fil-forma attwali tiegħu jipprovdi żewġ għażliet: 62.5 Kbps u 250 Kbps. Tħoss ir-riħa ta 'ZigBee? Dan mhux faċli, peress li għandu wisa 'tal-kanal ta' 2Mhz minflok 4Mhz, iżda tip differenti ta 'modulazzjoni b'densità spettrali ogħla. Bħala riżultat, il-firxa ta 'apparati 802.11ba għandha tkun akbar, li hija utli ħafna għal xenarji IoT fuq ġewwa.

Għalkemm, stenna minuta... Ġiegħel lill-istazzjonijiet kollha fl-inħawi jibqgħu siekta, filwaqt li tuża biss 4 MHz tal-banda 20 MHz... "DIN HIJA ĦELIA!" - int se tgħid u inti tkun raġun. Imma le, DAN HU L-ISKART VERU!

802.11ba (WUR) jew kif taqsam serp ma qanfud

L-istandard jipprovdi l-abbiltà li tuża subkanali ta '40 MHz u 80 MHz. F'dan il-każ, il-bitrates ta 'kull subkanal jistgħu jkunu differenti, u sabiex jaqblu mal-ħin tax-xandir, Padding huwa miżjud mat-tarf tal-qafas. Jiġifieri, l-apparat jista 'jokkupa ħin ta' xandir fuq it-80 MHz kollha, iżda jużah biss fuq 16 MHz. Dan huwa skart reali.

Mill-mod, l-apparati tal-Wi-Fi tal-madwar m'għandhom l-ebda ċans li jifhmu dak li qed jixxandar hemmhekk. Minħabba li l-OFDM tas-soltu MHUX użat biex jikkodifika l-frejms 802.11ba. Iva, eżatt hekk, l-alleanza famużament abbandunat dak li kien ħadem bla difetti għal ħafna snin. Minflok OFDM klassika, tintuża modulazzjoni Multi-Carrier (MC)-OOK. Il-kanal ta '4MHz huwa maqsum f'16(?) subcarriers, li kull wieħed minnhom juża l-kodifikazzjoni ta' Manchester. Fl-istess ħin, il-qasam tad-DATA innifsu huwa wkoll loġikament maqsum f'segmenti ta '4 μs jew 2 μs skond il-bitrate, u f'kull segment bħal dan livell ta' kodifikazzjoni baxx jew għoli jista 'jikkorrispondi għal wieħed. Din hija s-soluzzjoni biex tiġi evitata sekwenza twila ta 'żeri jew ones. Scrambling fil-pagi minimi.

802.11ba (WUR) jew kif taqsam serp ma qanfud

Il-livell MAC huwa wkoll estremament simplifikat. Fih biss l-oqsma li ġejjin:

  • Kontroll tal-qafas

    Jista 'jieħu l-valuri Beacon, WuP, Discovery jew kwalunkwe valur ieħor tal-għażla tal-bejjiegħ.
    Beacon jintuża għas-sinkronizzazzjoni tal-ħin, WuP huwa ddisinjat biex iqajjem wieħed jew grupp ta 'apparati, u Discovery taħdem fid-direzzjoni opposta minn STA għal AP u hija mfassla biex issib punti ta' aċċess li jappoġġjaw 802.11ba. Dan il-qasam fih ukoll it-tul tal-qafas jekk jaqbeż it-48 bit.

  • ID

    Skont it-tip ta' qafas, jista' jidentifika AP, jew STA, jew grupp ta' STAs li għalihom huwa maħsub dan il-qafas. (Iva, tista 'tqum l-apparati fi gruppi, tissejjaħ groupcast wake-ups u hija pjuttost friska).

  • Dipendenti tat-Tip (TD)

    Qasam pjuttost flessibbli. Huwa fih li l-ħin eżatt jista 'jiġi trażmess, sinjal dwar aġġornament tal-firmware/konfigurazzjoni b'numru tal-verżjoni, jew xi ħaġa utli li l-STA għandha tkun taf dwarha.

  • Qasam ta' Checksum tal-Qafas (FCS)
    Kollox huwa sempliċi hawn. Din hija checksum

Iżda biex it-teknoloġija taħdem, mhux biżżejjed li sempliċement tibgħat qafas fil-format meħtieġ. L-STA u l-AP għandhom jaqblu. L-STA tirrapporta l-parametri tagħha, inkluż il-ħin meħtieġ għall-inizjalizzazzjoni tal-PCR. In-negozjar kollu jseħħ bl-użu ta 'frejms 802.11 regolari, u wara l-STA jista' jiskonnettja l-PCR u jidħol fil-mod ta 'attivazzjoni WUR. Jew forsi anke torqod ftit, jekk possibbli. Għax jekk teżisti, allura huwa aħjar li tużah.
Sussegwentement jiġi ftit aktar tgħasir ta 'sigħat milliamp prezzjużi msejħa WUR Duty Cycle. M'hemm xejn ikkumplikat, biss STA u AP, b'analoġija ma 'kif kien għal TWT, jaqblu fuq skeda ta' rqad. Wara dan, STA l-aktar jorqod, kultant jixgħel il-WUR biex jisma '"Wasalli xi ħaġa utli?" U biss jekk meħtieġ, iqajjem il-modulu tar-radju ewlieni għall-iskambju tat-traffiku.

Tbiddel radikalment is-sitwazzjoni meta mqabbla ma 'TWT u U-APSD, hux?

U issa sfumatura importanti li ma taħseb immedjatament dwarha. Il-WUR m'għandux għalfejn jaħdem bl-istess frekwenza bħall-modulu prinċipali. Għall-kuntrarju, huwa mixtieq u rakkomandat li taħdem fuq kanal differenti. F'dan il-każ, il-funzjonalità 802.11ba bl-ebda mod ma tfixkel it-tħaddim tan-netwerk u, għall-kuntrarju, tista 'tintuża biex tibgħat informazzjoni utli. Post, Lista tal-Ġirien u ħafna aktar fi ħdan standards oħra 802.11, pereżempju 802.11k/v. U liema vantaġġi jinfetħu għan-netwerks tal-malja... Iżda dan huwa s-suġġett ta 'artiklu separat.

Fir-rigward tad-destin tal-istandard innifsu bħala dokument, allura Bħalissa l-Abbozz 6.0 huwa lest bir-rata ta' Approvazzjoni: 96%. Jiġifieri, din is-sena nistgħu nistennew standard reali jew għall-inqas l-ewwel implimentazzjonijiet. Iż-żmien biss jgħid kemm se jkun mifrux.

Affarijiet bħal dawn... (c) EvilWirelesMan.

Qari rakkomandat:

IEEE 802.11ba - Wi-Fi ta' Enerġija estremament Baxxa għal Internet Massiv tal-Oġġetti - Sfidi, Kwistjonijiet Miftuħa, Evalwazzjoni tal-Prestazzjoni

IEEE 802.11ba: Radju ta' Qawmien ta' Qawwa Baxxa għall-IoT Ekoloġiku

IEEE 802.11-Enabled Wake-Up Radio: Każijiet ta' Użu u Applikazzjonijiet

Sors: www.habr.com

Żid kumment