802.11ba (WUR) वा हेजहगको साथ सर्प कसरी पार गर्ने

धेरै समय अघि, विभिन्न अन्य स्रोतहरूमा र मेरो ब्लगमा, मैले ZigBee मरेको छ र यो उडान परिचरलाई गाड्ने समय हो भन्ने तथ्यको बारेमा कुरा गरेको थिएँ। IPv6 र 6LowPan को शीर्षमा काम गर्ने थ्रेडको साथ खराब खेलमा राम्रो अनुहार राख्नको लागि, यसका लागि थप उपयुक्त ब्लुटुथ (LE) पर्याप्त छ। तर म तपाईलाई यो बारेमा कुनै अर्को समय बताउछु। आज हामी कसरी समितिको कार्यदलले 802.11ah पछि दुई पटक सोच्ने निर्णय गर्‍यो र 802.11 मापदण्डको पूलमा LRLP (लामो-रेन्ज लो-पावर) जस्ता चीजको पूर्ण संस्करण थप्ने समय आएको छ भनेर कुरा गर्नेछौं। LoRA लाई। तर यो पछाडी अनुकूलताको पवित्र गाईको हत्या नगरी कार्यान्वयन गर्न असम्भव सावित भयो। नतिजाको रूपमा, लामो-रेन्ज छोडियो र केवल कम-शक्ति रह्यो, जुन धेरै राम्रो छ। परिणाम 802.11 + 802.15.4, वा केवल Wi-Fi + ZigBee को मिश्रण थियो। त्यो हो, हामी भन्न सक्छौं कि नयाँ टेक्नोलोजी LoraWAN समाधानहरूको लागि प्रतिस्पर्धी होइन, तर यसको विपरीत, तिनीहरूलाई पूरक बनाउन सिर्जना गरिएको छ।

त्यसोभए, सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुराको साथ सुरु गरौं - अब 802.11ba लाई समर्थन गर्ने उपकरणहरूमा दुई रेडियो मोड्युलहरू हुनुपर्छ। स्पष्ट रूपमा, यसको लक्ष्य वेक टाइम (TWT) टेक्नोलोजीको साथ 802.11ah/ax मा हेरेपछि, इन्जिनियरहरूले निर्णय गरे कि यो पर्याप्त छैन र तिनीहरूले पावर खपत मौलिक रूपमा कम गर्न आवश्यक छ। किन मानकले दुई फरक प्रकारका रेडियो - प्राइमरी कम्युनिकेशन रेडियो (PCR) र वेक-अप रेडियो (WUR) मा विभाजनको लागि प्रदान गर्दछ। यदि पहिलोसँग सबै कुरा स्पष्ट छ भने, यो मुख्य रेडियो हो, यसले डाटा प्रसारण र प्राप्त गर्दछ, त्यसपछि दोस्रोमा यो धेरै छैन। वास्तवमा, WUR प्रायः सुन्ने यन्त्र (RX) हो र यसलाई सञ्चालन गर्न धेरै कम शक्ति खपत गर्न डिजाइन गरिएको हो। यसको मुख्य काम AP बाट उठ्ने संकेत प्राप्त गर्नु र PCR सक्षम गर्नु हो। त्यो हो, यो विधिले चिसो सुरु हुने समयलाई महत्त्वपूर्ण रूपमा घटाउँछ र तपाईंलाई अधिकतम सटीकताको साथ दिइएको समयमा यन्त्रहरू जगाउन अनुमति दिन्छ। यो धेरै उपयोगी छ जब तपाईंसँग दसवटा यन्त्रहरू छैनन्, तर एक सय दस यन्त्रहरू छन् र तपाईंले छोटो अवधिमा ती प्रत्येकसँग डाटा आदानप्रदान गर्न आवश्यक छ। साथै, जागरणको आवृत्ति र आवधिकताको तर्क एपी पक्षमा सर्छ। यदि, भन्नुहोस्, LoRAWAN ले पुश पद्धति प्रयोग गर्दछ जब एक्चुएटरहरू आफै उठ्छन् र हावामा केहि प्रसारण गर्छन्, र बाँकी समय सुत्छन्, तब यस अवस्थामा, यसको विपरित, AP ले निर्णय गर्दछ कि कहिले र कुन उपकरण ब्यूँझनु पर्छ, र एक्चुएटरहरू आफै... सधैं सुत्दैनन्।

अब फ्रेम ढाँचा र अनुकूलतामा जानुहोस्। यदि 802.11ah, पहिलो प्रयासको रूपमा, 868/915 MHz ब्यान्डहरू वा केवल SUB-1GHz को लागि सिर्जना गरिएको थियो, त्यसपछि 802.11ba पहिले नै 2.4GHz र 5GHz ब्यान्डहरूको लागि अभिप्रेरित छ। अघिल्लो "नयाँ" मापदण्डहरूमा, पुरानो यन्त्रहरूमा बुझ्न सकिने प्रस्तावना मार्फत अनुकूलता हासिल गरिएको थियो। त्यो हो, गणना सधैं भएको छ कि पुरानो यन्त्रहरूले सम्पूर्ण फ्रेम पहिचान गर्न सक्षम हुनु आवश्यक छैन; यो फ्रेम कहिले सुरु हुन्छ र प्रसारण कति लामो हुनेछ भनेर बुझ्नको लागि यो पर्याप्त छ। यो जानकारी हो जुन तिनीहरूले प्रस्तावनाबाट लिन्छन्। 802.11ba कुनै अपवाद थिएन, किनकि योजना प्रमाणित र प्रमाणित भएको छ (हामी अहिलेको लागि लागतको मुद्दालाई बेवास्ता गर्नेछौं)।

नतिजाको रूपमा, 802.11ba फ्रेम यस्तो देखिन्छ:

एक गैर-HT प्रस्तावना र BPSK मोडुलेशनको साथ छोटो OFDM टुक्राले सबै 802.11a/g/n/ac/ax यन्त्रहरूलाई यस फ्रेमको प्रसारणको सुरुवात सुन्न र प्रसारण सुन्ने मोडमा जाँदा हस्तक्षेप नगर्न अनुमति दिन्छ। प्रस्तावना पछि सिङ्क्रोनाइजेसन फिल्ड (SYNC) आउँछ, जुन अनिवार्य रूपमा L-STF/L-LTF को एनालग हो। यसले फ्रिक्वेन्सी समायोजन गर्न र यन्त्रको रिसीभरलाई सिङ्क्रोनाइज गर्न सम्भव बनाउन सेवा गर्दछ। र यो यस क्षणमा छ कि प्रसारण उपकरण 4 मेगाहर्ट्जको अर्को च्यानल चौडाइमा स्विच गर्दछ। के को लागि? सबै कुरा धेरै सरल छ। यो आवश्यक छ ताकि शक्ति कम गर्न सकिन्छ र एक तुलनात्मक सिग्नल-टु-शोर अनुपात (SINR) प्राप्त गर्न सकिन्छ। वा शक्ति छोड्नुहोस् र प्रसारण दायरामा उल्लेखनीय वृद्धि हासिल गर्नुहोस्। म भन्न चाहन्छु कि यो एक धेरै सुरुचिपूर्ण समाधान हो, जसले एकलाई बिजुली आपूर्तिका लागि आवश्यकताहरू कम गर्न पनि अनुमति दिन्छ। याद गरौं, उदाहरणका लागि, लोकप्रिय ESP8266। 54 Mbps को बिटरेट र 16dBm को पावर प्रयोग गरेर ट्रान्समिट मोडमा, यसले 196 mA खपत गर्छ, जुन CR2032 जस्तै केहिको लागि निषेधात्मक रूपमा उच्च छ। यदि हामीले च्यानलको चौडाइ पाँच गुणाले घटाउँछौं र ट्रान्समिटर पावर पाँच गुणाले घटाउँछौं भने, हामी व्यावहारिक रूपमा प्रसारण दायरामा गुमाउने छैनौं, तर हालको खपत लगभग 50 mA को कारकले घट्नेछ। होइन कि यो AP को भाग मा महत्वपूर्ण छ जसले WUR को लागी फ्रेम प्रसारण गर्दछ, तर यो अझै पनि खराब छैन। तर STA का लागि यो पहिले नै अर्थपूर्ण छ, किनकि कम खपतले CR2032 वा कम मूल्याङ्कन गरिएको डिस्चार्ज करन्टहरूका साथ दीर्घकालीन ऊर्जा भण्डारणको लागि डिजाइन गरिएको ब्याट्रीहरू जस्तै केहि प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ। निस्सन्देह, केहि पनि सित्तैमा आउँदैन र च्यानल चौडाइ घटाउँदा क्रमशः एक फ्रेमको प्रसारण समय बढ्दै च्यानल गतिमा कमी आउनेछ।

खैर, च्यानल गति को बारे मा। यसको हालको फारममा मानकले दुई विकल्पहरू प्रदान गर्दछ: 62.5 Kbps र 250 Kbps। के तपाई ZigBee को गन्ध महसुस गर्नुहुन्छ? यो सजिलो छैन, किनकि यसमा 2Mhz को सट्टा 4Mhz को च्यानल चौडाइ छ, तर उच्च वर्णक्रमीय घनत्वको साथ एक फरक प्रकारको मोड्युलेसन छ। नतिजाको रूपमा, 802.11ba यन्त्रहरूको दायरा ठूलो हुनुपर्छ, जुन इनडोर IoT परिदृश्यहरूको लागि धेरै उपयोगी छ।

यद्यपि, एक मिनेट पर्खनुहोस्... 4 मेगाहर्ट्ज ब्यान्डको 20 मेगाहर्ज मात्र प्रयोग गर्दा यस क्षेत्रका सबै स्टेशनहरूलाई चुप लाग्न बाध्य पार्दै... "यो बर्बादी हो!" - तपाईं भन्नुहुनेछ र तपाईं सही हुनेछ। तर होइन, यो वास्तविक फोहोर हो!

मानकले 40 मेगाहर्ट्ज र 80 मेगाहर्ज सबच्यानलहरू प्रयोग गर्ने क्षमता प्रदान गर्दछ। यस अवस्थामा, प्रत्येक सबच्यानलको बिटरेटहरू फरक हुन सक्छन्, र प्रसारण समय मिलाउनको लागि, प्याडिङ फ्रेमको अन्त्यमा थपिएको छ। त्यो हो, उपकरणले सबै 80 मेगाहर्ट्जमा एयरटाइम कब्जा गर्न सक्छ, तर यसलाई 16 मेगाहर्ट्जमा मात्र प्रयोग गर्नुहोस्। यो वास्तविक फोहोर हो।

खैर, वरपरका Wi-Fi उपकरणहरूले त्यहाँ के प्रसारण भइरहेको छ भनेर बुझ्ने कुनै मौका छैन। किनकि सामान्य OFDM 802.11ba फ्रेमहरू सङ्केतन गर्न प्रयोग गरिएको छैन। हो, त्यस्तै, गठबन्धनले धेरै वर्षसम्म निर्दोष रूपमा काम गरेको कुरालाई प्रसिद्ध रूपमा त्याग्यो। क्लासिक OFDM को सट्टा, बहु-क्यारियर (MC)-OOK मोडुलन प्रयोग गरिन्छ। 4MHz च्यानल 16(?) subcarriers मा विभाजित छ, जसमध्ये प्रत्येक म्यानचेस्टर एन्कोडिङ प्रयोग गर्दछ। एकै समयमा, DATA क्षेत्र आफैं पनि तार्किक रूपमा बिटरेटको आधारमा 4 μs वा 2 μs को खण्डहरूमा विभाजित छ, र प्रत्येक यस्तो खण्डमा कम वा उच्च एन्कोडिङ स्तर एकसँग मेल खान्छ। यो शून्य वा एक को लामो अनुक्रम जोगिन को लागी समाधान हो। न्युनतम पारिश्रमिकमा चर्काचर्की ।

MAC स्तर पनि अत्यन्त सरलीकृत छ। यसले केवल निम्न क्षेत्रहरू समावेश गर्दछ:

• फ्रेम नियन्त्रण

  बिकन, WuP, डिस्कवरी वा विक्रेताको छनोटको कुनै अन्य मान लिन सक्छ।
  बीकन टाइम सिङ्क्रोनाइजेसनको लागि प्रयोग गरिन्छ, WuP लाई एक वा यन्त्रहरूको समूहलाई जगाउन डिजाइन गरिएको हो, र डिस्कभरीले STA देखि AP सम्म विपरित दिशामा काम गर्दछ र 802.11ba लाई समर्थन गर्ने पहुँच बिन्दुहरू फेला पार्न डिजाइन गरिएको हो। यो फिल्डले फ्रेमको लम्बाइ पनि समावेश गर्दछ यदि यो 48 बिट भन्दा बढी छ।

• ID

  फ्रेमको प्रकारमा निर्भर गर्दै, यसले AP, वा STA, वा STA को समूहलाई पहिचान गर्न सक्छ जसमा यो फ्रेमको उद्देश्य छ। (हो, तपाइँ समूहहरूमा उपकरणहरू जगाउन सक्नुहुन्छ, यसलाई समूहकास्ट वेक-अप भनिन्छ र यो धेरै राम्रो छ)।

• प्रकार निर्भर (TD)

  एकदम लचिलो क्षेत्र। यसमा सही समय प्रसारण गर्न सकिन्छ, संस्करण नम्बरको साथ फर्मवेयर/कन्फिगरेसन अपडेटको बारेमा संकेत, वा केहि उपयोगी जुन STA लाई थाहा हुनुपर्छ।

• फ्रेम चेकसम फिल्ड (FCS)
  यहाँ सबै कुरा सरल छ। यो चेकसम हो

तर टेक्नोलोजीले काम गर्नको लागि, यो केवल आवश्यक ढाँचामा फ्रेम पठाउन पर्याप्त छैन। STA र AP सहमत हुनुपर्छ। STA ले PCR प्रारम्भ गर्न आवश्यक समय सहित यसको मापदण्डहरू रिपोर्ट गर्दछ। सबै वार्तालापहरू नियमित 802.11 फ्रेमहरू प्रयोग गरेर हुन्छन्, त्यसपछि STA ले PCR असक्षम गर्न सक्छ र WUR सक्षम मोडमा प्रवेश गर्न सक्छ। वा सम्भव भएमा केही सुत्न पनि सकिन्छ। किनभने यदि यो अवस्थित छ भने, यो प्रयोग गर्न राम्रो छ।
त्यसपछि WUR ड्युटी साइकल भनिने बहुमूल्य मिलिअम्प घण्टाको अलि बढी निचोड आउँछ। त्यहाँ केहि जटिल छैन, केवल STA र AP, यो TWT को लागि कस्तो थियो संग समानता द्वारा, एक निद्रा तालिका मा सहमत। यसपछि, STA प्रायः सुत्छ, कहिलेकाहीं "के मेरो लागि केहि उपयोगी आएको छ?" सुन्न WUR खोल्छ र आवश्यक भएमा मात्र, यसले ट्राफिक विनिमयको लागि मुख्य रेडियो मोड्युल जगाउँछ।

TWT र U-APSD को तुलनामा परिस्थितिमा आमूल परिवर्तन हुन्छ, होइन र?

र अब एक महत्त्वपूर्ण सूक्ष्मता जुन तपाईले तुरुन्तै सोच्नुहुन्न। WUR ले मुख्य मोड्युलको रूपमा एउटै फ्रिक्वेन्सीमा काम गर्नुपर्दैन। यसको विपरित, यो वांछनीय छ र यो फरक च्यानलमा काम गर्न सिफारिस गरिएको छ। यस अवस्थामा, 802.11ba कार्यक्षमताले कुनै पनि तरिकाले नेटवर्कको सञ्चालनमा हस्तक्षेप गर्दैन र यसको विपरीत, उपयोगी जानकारी पठाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। स्थान, छिमेकी सूची र अन्य 802.11 मापदण्डहरू भित्र धेरै, उदाहरणका लागि 802.11k/v। र मेष नेटवर्कका लागि के फाइदाहरू खुल्छन्... तर यो छुट्टै लेखको विषय हो।

कागजातको रूपमा मानकको भाग्यको लागि, त्यसपछि हाल ड्राफ्ट 6.0 स्वीकृति दरको साथ तयार छ: 96%। त्यो हो, यस वर्ष हामी वास्तविक मानक वा कम्तिमा पहिलो कार्यान्वयनको आशा गर्न सक्छौं। यो कत्तिको फराकिलो हुने हो समयले मात्र बताउनेछ।

यस्ता कुरा... (c) EvilWirelesMan.

सिफारिस गरिएको पढाइ:

IEEE 802.11ba - चीजहरूको ठूलो इन्टरनेटको लागि अत्यन्त कम पावर Wi-Fi - चुनौतीहरू, खुला मुद्दाहरू, प्रदर्शन मूल्याङ्कन

IEEE 802.11ba: हरियो IoT को लागी कम-पावर वेक-अप रेडियो

IEEE 802.11-सक्षम वेक-अप रेडियो: केस र अनुप्रयोगहरू प्रयोग गर्नुहोस्

स्रोत: www.habr.com