{"id":70827,"date":"2020-02-21T14:42:12","date_gmt":"2020-02-21T11:42:12","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/802-11ba-wur-ili-kak-skrestit-uzha-s-ezhom"},"modified":"2020-03-03T16:14:44","modified_gmt":"2020-03-03T13:14:44","slug":"802-11ba-wur-ili-kak-skrestit-uzha-s-ezhom","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/ro\/blog\/administrirovanie\/802-11ba-wur-ili-kak-skrestit-uzha-s-ezhom","title":{"rendered":"802.11ba (WUR) sau cum s\u0103 cruzime un \u0219arpe cu un arici","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Nu cu mult timp, pe diverse resurse \u0219i \u00een blogul meu, am discutat despre moartea ZigBee \u0219i despre c\u00e2t de mult ar trebui s\u0103-l l\u0103s\u0103m \u00een urm\u0103. Pentru a face o impresie bun\u0103 \u00een fa\u021ba unei tehnologii mai avantajoase, precum Thread, care func\u021bioneaz\u0103 pe IPv6 \u0219i 6LowPan, este suficient un Bluetooth (LE) mai bine adaptat. Dar despre asta voi vorbi alt\u0103dat\u0103. Ast\u0103zi, ne concentr\u0103m asupra faptului c\u0103 grupul de lucru al comitetului a reflectat serios asupra celor discutate dup\u0103 802.11ah \u0219i a decis c\u0103 a venit vremea s\u0103 adauge \u00een standardele 802.11 o variant\u0103 complet\u0103 de LRLP (Long-Range Low-Power), similar\u0103 cu LoRA. Dar acest lucru s-a dovedit a fi imposibil f\u0103r\u0103 a compromite compatibilitatea \u00eenapoi. A\u0219adar, s-a renun\u021bat la Long-Range \u0219i a mai r\u0103mas doar Low-Power, ceea ce este, de asemenea, foarte bine. A rezultat o combina\u021bie \u00eentre 802.11 \u0219i 802.15.4 sau, simplu spus, Wi-Fi \u0219i ZigBee. A\u0219a c\u0103, putem spune c\u0103 noua tehnologie nu reprezint\u0103 un concurent pentru solu\u021biile LoRaWAN, ci, dimpotriv\u0103, este creat\u0103 pentru a le completa.
\n<\/a><\/noindex>
\nA\u0219adar, s\u0103 \u00eencepem cu cel mai important \u2014 Acum, dispozitivele care suport\u0103 802.11ba trebuie s\u0103 aib\u0103 dou\u0103 module radio. Se pare c\u0103, dup\u0103 ce s-au uitat la 802.11ah\/ax cu tehnologia lor Target Wake Time (TWT), inginerii au decis c\u0103 aceasta nu este suficient \u0219i trebuie s\u0103 reduc\u0103 radical consumul de energie. Prin urmare, standardul preconizeaz\u0103 \u00eemp\u0103r\u021birea \u00een dou\u0103 tipuri diferite de radio \u2014 Radio de Comunica\u021bie Principal (PCR) \u0219i Radio de Activare (WUR). Dac\u0103 pentru primul totul este clar, acesta este radio-ul principal care transmite \u0219i prime\u0219te date, pentru al doilea nu este foarte clar. De fapt, WUR reprezint\u0103 \u00een mare parte un dispozitiv de monitorizare (RX) \u0219i ar trebui s\u0103 consume foarte pu\u021bin\u0103 energie pentru a func\u021biona. Principala lui sarcin\u0103 este s\u0103 primeasc\u0103 semnalul de activare de la AP \u0219i s\u0103 activeze PCR. Asta \u00eenseamn\u0103 c\u0103, aceast\u0103 metod\u0103 reduce semnificativ timpul de start la rece \u0219i permite activarea dispozitivelor la un moment specific cu precizie maxim\u0103. Acest lucru este foarte util c\u00e2nd ave\u021bi, s\u0103 spunem, nu zece dispozitive, ci o sut\u0103 \u0219i zece \u0219i trebuie s\u0103 schimba\u021bi date cu fiecare dintre ele \u00eentr-un interval scurt de timp. \u00cen plus, logica frecven\u021bei \u0219i a periodicit\u0103\u021bii activ\u0103rii se mut\u0103 \u00een sarcina AP. Dac\u0103, de exemplu, \u00een LoRAWAN se aplic\u0103 metodologia PUSH, c\u00e2nd dispozitivele de executare se trezesc singure \u0219i transmit ceva \u00een eter, iar tot restul timpului dorm, \u00een acest caz, din contr\u0103, AP decide c\u00e2nd \u0219i care dispozitiv trebuie s\u0103 se trezeasc\u0103, iar dispozitivele de executare\u2026 nu dorm \u00eentotdeauna.<\/p>\n

Acum s\u0103 trecem la formatele cadrelor \u0219i la asigurarea compatibilit\u0103\u021bii. Dac\u0103 802.11ah, ca prima \u00eencercare, a fost creat pentru benzile de 868\/915 MHz sau pur \u0219i simplu SUB-1GHz, atunci 802.11ba este deja destinat benzilor de 2.4GHz \u0219i 5GHz. \u00cen standardele anterioare \u201enoi\u201d, compatibilitatea se ob\u021binea printr-o preambul\u0103, \u00een\u021beleas\u0103 de dispozitivele mai vechi. Cu alte cuvinte, se calcula \u00eentotdeauna c\u0103 dispozitivele mai vechi nu trebuie s\u0103 aib\u0103 capacitatea de a recunoa\u0219te \u00eentreaga cadru, este suficient s\u0103 \u00een\u021beleag\u0103 c\u00e2nd \u00eencepe aceast\u0103 cadru \u0219i c\u00e2t timp va dura transmisia. Exact aceste informa\u021bii le ob\u021bin din preambul. 802.11ba nu a fost o excep\u021bie, deoarece schema este testat\u0103 \u0219i eficient\u0103 (vom l\u0103sa deoparte problema costurilor pentru moment).<\/p>\n

\u00cen final, cadrul 802.11ba arat\u0103 cam a\u0219a:<\/p>\n

\"802.11ba
\n
\nPreludiul Non-HT \u0219i scurtul fragment OFDM cu modula\u021bia BPSK permite tuturor dispozitivelor 802.11a\/g\/n\/ac\/ax s\u0103 aud\u0103 \u00eenceputul transmisiei acestui cadru \u0219i s\u0103 nu intervin\u0103, trec\u00e2nd \u00een modul de ascultare a frecven\u021bei. Dup\u0103 preludiu urmeaz\u0103 c\u00e2mpul de sincronizare (SYNC) care este, \u00een esen\u021b\u0103, echivalentul L-STF\/L-LTF. Acesta serve\u0219te pentru a permite ajustarea frecven\u021bei \u0219i sincronizarea receptorului dispozitivului. \u00cen acest moment, dispozitivul transmit\u0103tor trece la o l\u0103\u021bime de band\u0103 diferit\u0103 de 4MHz. De ce? Totul este foarte simplu. Este necesar pentru a reduce puterea \u0219i a ob\u021bine o raport comparabil \u00eentre semnal \u0219i zgomot (SINR). Sau putem l\u0103sa puterea a\u0219a cum este \u0219i ob\u021bine o cre\u0219tere semnificativ\u0103 a distan\u021bei de transmisie. A\u0219 spune c\u0103 aceasta este o solu\u021bie destul de elegant\u0103, deoarece permite reducerea semnificativ\u0103 a cerin\u021belor privind sursele de alimentare. S\u0103 ne amintim, de exemplu, de popularul ESP8266. \u00cen modul de transmisie folosind o rat\u0103 de bi\u021bi de 54 Mbps \u0219i o putere de 16dBm, consum\u0103 196 mA, ceea ce este extrem de mult pentru ceva de genul CR2032. Dac\u0103 reducem de cinci ori l\u0103\u021bimea canalului \u0219i de cinci ori puterea emi\u021b\u0103torului, practic nu vom pierde din distan\u021ba de transmisie, dar curentul consumat va sc\u0103dea de mai multe ori, s\u0103 zicem, aproximativ la 50 mA. Nu c\u0103 ar fi critic din partea AP-ului care transmite cadrul pentru WUR, dar totu\u0219i, este bine. \u00cens\u0103, pentru STA, acest lucru are sens, deoarece un consum mai mic permite utilizarea justamente a ceva de genul CR2032 sau acumulatori concepu\u021bi pentru a p\u0103stra energia pe termen lung, cu curen\u021bi nominali sc\u0103zu\u021bi. Desigur, nimic nu este gratuit, iar reducerea l\u0103\u021bimii canalului va conduce la o sc\u0103dere a vitezei canalului, cu o cre\u0219tere a timpului de transmisie a unui cadru, respectiv. <\/p>\n

Apropo, despre viteza canalului. Standardul \u00een forma sa actual\u0103 prevede dou\u0103 variante: 62.5 Kbps \u0219i 250 Kbps. Sim\u021bi\u021bi, ZigBee se simte? Nu este \u00eent\u00e2mpl\u0103tor, deoarece acesta are o l\u0103\u021bime de band\u0103 de 2Mhz \u00een loc de 4Mhz, dar un alt tip de modula\u021bie cu o densitate spectral\u0103 mai mare. Ca urmare, raza de ac\u021biune a dispozitivelor 802.11ba ar trebui s\u0103 fie mai mare, ceea ce este foarte bine pentru scenariile IoT \u00een interior.<\/p>\n

A\u0219tepta\u021bi pu\u021bin... S\u0103 for\u021bezi toate sta\u021biile din jur s\u0103 tac\u0103, folosind doar 4 MHz din banda de 20 MHz... \u201eACEASTA ESTE O R\u0102SFA\u021aARE!\u201d \u2013 ve\u021bi spune \u0219i ave\u021bi dreptate. Dar nu, ACESTA ESTE R\u0102SFA\u021aAREA REAL\u0102!<\/p>\n

\"802.11ba
\n
\nStandardul prevede posibilitatea de a folosi subcanale de 40 MHz \u0219i 80 MHz. \u00cen acest caz, vitezele de transfer ale fiec\u0103rui subcanal pot fi diferite, iar pentru a se potrivi \u00een timp cu transmisia, la sf\u00e2r\u0219itul cadrelor se adaug\u0103 Padding. Adic\u0103, un dispozitiv poate ocupa timpul de eter pe toate cele 80 MHz, dar \u00eel folose\u0219te doar pe 16 MHz. Asta este cu adev\u0103rat o risipe.<\/p>\n

Apropo, dispozitivele Wi-Fi din jur nu au nicio \u0219ans\u0103 s\u0103 \u00een\u021beleag\u0103 ce anume este transmis \u00een eter. Deoarece pentru codificarea cadrelor 802.11ba nu se folose\u0219te OFDM-ul obi\u0219nuit. Da, a\u0219a s-a decis alian\u021ba s\u0103 renun\u021be la ceea ce a func\u021bionat f\u0103r\u0103 probleme timp de mul\u021bi ani. \u00cen locul OFDM-ului clasic, se utilizeaz\u0103 modularea Multi-Carrier (MC)-OOK. Canalul de 4 MHz este \u00eemp\u0103r\u021bit \u00een 16(?) subportante, fiecare dintre ele folosind codificarea manchester. De asemenea, c\u00e2mpul DATA este \u00eemp\u0103r\u021bit logic \u00een segmente de 4 \u03bcs sau 2 \u03bcs, \u00een func\u021bie de viteza de transfer, iar \u00een fiecare dintre aceste segmente, un nivel sc\u0103zut sau ridicat de codificare poate r\u0103spunde la unitate. A\u0219a este conceput\u0103 solu\u021bia pentru a evita secven\u021bele lungi de zerouri sau unuuri. Scrambling minimal.<\/p>\n

\"802.11ba
\n
\nNivelul MAC este, de asemenea, extrem de simplificat. Acesta con\u021bine doar urm\u0103toarele c\u00e2mpuri:<\/p>\n