{"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\/sk\/blog\/administrirovanie\/802-11ba-wur-ili-kak-skrestit-uzha-s-ezhom","title":{"rendered":"802.11ba (WUR) alebo ako skroti\u0165 hada s je\u017ekom","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Ned\u00e1vno som na r\u00f4znych in\u00fdch str\u00e1nkach a vo svojom blogu hovoril o tom, \u017ee ZigBee je m\u0155tvy a stewardku by u\u017e bolo treba pochova\u0165. Na to, aby ste robili dobr\u00fa tv\u00e1r pri zlej hre s Thread, ktor\u00fd funguje nad IPv6 a 6LowPan, sta\u010d\u00ed lep\u0161ie prisp\u00f4soben\u00fd Bluetooth (LE). Ale o tom sa budem m\u00f4c\u0165 zmieni\u0165 niekedy nabud\u00face. Dnes sa budeme zaobera\u0165 t\u00fdm, ako sa pracovn\u00e1 skupina v\u00fdboru dobre zamyslela druh\u00fdkr\u00e1t po 802.11ah a rozhodla, \u017ee nastal \u010das prida\u0165 do s\u00faboru \u0161tandardov 802.11 plnohodnotn\u00fa verziu nie\u010doho ako LRLP (Long-Range Low-Power), v s\u00falade s LoRA. Av\u0161ak to sa uk\u00e1zalo ako neuskuto\u010dnite\u013en\u00e9 bez toho, aby sa obetovala sv\u00e4t\u00e1 krava sp\u00e4tnej kompatibility. Nakoniec sa od Long-Range upustilo a zostalo len Low-Power, \u010do je tie\u017e ve\u013emi dobr\u00e9. Vznikla zmes 802.11 + 802.15.4, alebo jednoducho Wi-Fi + ZigBee. To znamen\u00e1, \u017ee nov\u00e1 technol\u00f3gia nie je konkurentom pre rie\u0161enia LoraWAN, ale naopak, je vytvoren\u00e1 na to, aby ich dop\u013a\u0148ala.
\n<\/a><\/noindex>
\nTak, za\u010dnime s t\u00fdm najd\u00f4le\u017eitej\u0161\u00edm \u2014 Teraz by zariadenia so podporou 802.11ba mali ma\u0165 dva r\u00e1diov\u00e9 moduly. Zjavne, in\u017einieri po poh\u013eade na 802.11ah\/ax s ich technol\u00f3giou Target Wake Time (TWT) us\u00fadili, \u017ee to nesta\u010d\u00ed a je potrebn\u00e9 radik\u00e1lne zn\u00ed\u017ei\u0165 spotrebu energie. Na tento \u00fa\u010del \u0161tandard predpoklad\u00e1 rozdelenie na dva r\u00f4zne typy r\u00e1di\u00ed \u2014 Prim\u00e1rne komunika\u010dn\u00e9 r\u00e1dio (PCR) a R\u00e1diov\u00fd modul na prebudenie (WUR). K\u00fdm v pr\u00edpade prv\u00e9ho je to jasn\u00e9, je to hlavn\u00e9 r\u00e1dio, ktor\u00e9 pren\u00e1\u0161a a prij\u00edma \u00fadaje, s druh\u00fdm to nie je a\u017e tak\u00e9 jasn\u00e9. Fakticky, WUR predstavuje predov\u0161etk\u00fdm prij\u00edmacie zariadenie (RX) a v ide\u00e1lnom pr\u00edpade by malo spotrebova\u0165 ve\u013emi m\u00e1lo energie na fungovanie. Jeho hlavn\u00e1 \u00faloha je prij\u00edma\u0165 sign\u00e1l prebudenia od AP a zapn\u00fa\u0165 PCR. T\u00fdmto sp\u00f4sobom sa v\u00fdznamne zni\u017euje \u010das studen\u00e9ho \u0161tartu a umo\u017e\u0148uje presn\u00e9 prebudenie zariaden\u00ed v stanovenom \u010dase. To je ve\u013emi u\u017eito\u010dn\u00e9, ke\u010f m\u00e1te, povedzme, nie desa\u0165 zariaden\u00ed, ale sto desa\u0165 a potrebujete si s ka\u017ed\u00fdm za kr\u00e1tky \u010das vymeni\u0165 \u00fadaje. Navy\u0161e, logika frekvencie a periodicity prebudenia prech\u00e1dza na stranu AP. Ak, povedzme, v LoRAWAN sa aplikuje PUSH metodol\u00f3gia, kedy vykon\u00e1vacie zariadenia sa samy preb\u00fadza a nie\u010do pren\u00e1\u0161aj\u00fa do \u00e9teru, a po zvy\u0161ok \u010dasu spia, tak v tomto pr\u00edpade je to naopak, AP rozhoduje, kedy a ktor\u00e9 zariadenie by sa malo prebudi\u0165, a samotn\u00e9 vykon\u00e1vacie zariadenia... nie v\u017edy spia.<\/p>\n

Teraz prejdeme k form\u00e1tom r\u00e1mcov a zabezpe\u010deniu kompatibility. Ak bol 802.11ah ako prv\u00fd pokus vytvoren\u00fd pre p\u00e1sma 868\/915 MHz alebo jednoducho SUB-1GHz, 802.11ba je u\u017e ur\u010den\u00fd pre p\u00e1sma 2.4GHz a 5GHz. V predch\u00e1dzaj\u00facich \u201enov\u00fdch\u201c \u0161tandardoch bola kompatibilita dosiahnut\u00e1 prostredn\u00edctvom preambuly, ktor\u00e1 bola zrozumite\u013en\u00e1 star\u0161\u00edm zariadeniam. To znamen\u00e1, \u017ee sa v\u017edy po\u010d\u00edtalo s t\u00fdm, \u017ee star\u00e9 zariadenia nemusia \u00faplne rozpozna\u0165 cel\u00fd r\u00e1mec, sta\u010d\u00ed, aby pochopili, kedy sa tento r\u00e1mec za\u010dne a ako dlho bude trva\u0165 prenos. Presne tieto inform\u00e1cie \u010derpaj\u00fa z preambuly. 802.11ba nebol v\u00fdnimkou, ke\u010f\u017ee sch\u00e9ma bola overen\u00e1 a osved\u010den\u00e1 (ot\u00e1zku n\u00e1kladov zatia\u013e vynechajme).<\/p>\n

V\u00fdsledkom je, \u017ee r\u00e1mec 802.11ba vyzer\u00e1 takto:<\/p>\n

\"802.11ba
\n
\nNon-HT pre\u00e1mbulum a kr\u00e1tky fragment OFDM s modul\u00e1ciou BPSK umo\u017e\u0148uje v\u0161etk\u00fdm zariadeniam 802.11a\/g\/n\/ac\/ax po\u010du\u0165 za\u010diatok prenosu tohto r\u00e1mca a nezasahova\u0165, prech\u00e1dzaj\u00fac do re\u017eimu po\u010d\u00favania \u00e9teru. Po preamble nasleduje pole synchroniz\u00e1cie (SYNC), ktor\u00e9 je vlastne analogick\u00e9 L-STF\/L-LTF. Sl\u00fa\u017ei na to, aby umo\u017enilo dola\u010fovanie frekvencie a synchroniz\u00e1ciu prij\u00edma\u010da zariadenia. A pr\u00e1ve v tomto okamihu prech\u00e1dza vysielacie zariadenie na in\u00fa \u0161\u00edrku kan\u00e1la 4MHz. Pre\u010do? V\u0161etko je ve\u013emi jednoduch\u00e9. Je to potrebn\u00e9 na to, aby sa mohla zn\u00ed\u017ei\u0165 v\u00fdkon a dosiahnu\u0165 porovnate\u013en\u00fd pomer sign\u00e1lu k \u0161umu (SINR). Alebo necha\u0165 v\u00fdkon tak, ako je a dosiahnu\u0165 v\u00fdrazn\u00e9 zv\u00fd\u0161enie dosahu prenosu. Povedal by som, \u017ee je to ve\u013emi elegantn\u00e9 rie\u0161enie, navy\u0161e umo\u017e\u0148uj\u00face v\u00fdrazne zn\u00ed\u017ei\u0165 po\u017eiadavky na zdroje nap\u00e1jania. Spome\u0148me napr\u00edklad ve\u013emi popul\u00e1rny ESP8266. V re\u017eime prenosu s pou\u017eit\u00edm bitovej r\u00fdchlosti 54 Mbps a v\u00fdkonom 16dBm spotrebov\u00e1va 196 mA, \u010do je neznesite\u013ene ve\u013ea na nie\u010do ako CR2032. Ak zn\u00ed\u017eime \u0161\u00edrku kan\u00e1la p\u00e4\u0165kr\u00e1t a zn\u00ed\u017eime v\u00fdkon vysiela\u010da p\u00e4\u0165kr\u00e1t, prakticky nestrat\u00edme v dosahu prenosu, ale spotreba pr\u00fadu sa d\u00e1 zna\u010dne zn\u00ed\u017ei\u0165, povedzme, na pribli\u017ene 50 mA. Nie je to tak, \u017ee by to bolo kritick\u00e9 zo strany AP, ktor\u00e1 pren\u00e1\u0161a r\u00e1mec pre WUR, ale aj tak je to nie\u010do dobr\u00e9. Pre STA to u\u017e m\u00e1 zmysel, preto\u017ee ni\u017e\u0161ia spotreba umo\u017e\u0148uje pou\u017ei\u0165 nie\u010do ako CR2032 alebo akumul\u00e1tory prisp\u00f4soben\u00e9 na dlhodob\u00e9 uchov\u00e1vanie energie s n\u00edzkymi nomin\u00e1lnymi vyb\u00edjac\u00edm pr\u00fadmi. Samozrejme, ni\u010d nie je zadarmo a zn\u00ed\u017eenie \u0161\u00edrky kan\u00e1la povedie k zn\u00ed\u017eeniu kan\u00e1lovej r\u00fdchlosti s pred\u013a\u017een\u00edm \u010dasu prenosu jedn\u00e9ho r\u00e1mca. <\/p>\n

Mimochodom, o kan\u00e1lovej r\u00fdchlosti. \u0160tandard v s\u00fa\u010dasnej podobe predpoklad\u00e1 dve varianty 62,5 Kbps a 250 Kbps. C\u00edtite, \u017ee to vyzer\u00e1 ako ZigBee? Nie je to len tak, preto\u017ee m\u00e1 \u0161\u00edrku kan\u00e1la 2MHz namiesto 4MHz, ale in\u00fd typ modul\u00e1cie s vy\u0161\u0161ou spektr\u00e1lnou hustotou. V\u00fdsledkom toho by mal by\u0165 v\u00e4\u010d\u0161\u00ed r\u00e1dius p\u00f4sobenia pre zariadenia 802.11ba, \u010do je pre IoT scen\u00e1re v interi\u00e9roch ve\u013emi v\u00fdhodn\u00e9.<\/p>\n

Ako, po\u010dkajte chv\u00ed\u013eku\u2026 N\u00fati\u0165 v\u0161etky stanice v okol\u00ed ml\u010da\u0165, pri\u010dom vyu\u017e\u00edvaj\u00fa iba 4 MHz z p\u00e1sma 20 MHz\u2026 \"TO JE VE\u013dK\u00c1 MARNOTRATNOS\u0164!\" \u2014 poviete a budete ma\u0165 pravdu. Ale nie, TU JE OPRAVDOV\u00c1 MARNOTRATNOS\u0164!<\/p>\n

\"802.11ba
\n
\n\u0160tandard zah\u0155\u0148a mo\u017enos\u0165 pou\u017e\u00edva\u0165 podkan\u00e1ly 40 MHz a 80 MHz. Pri tom m\u00f4\u017eu by\u0165 bitraty ka\u017ed\u00e9ho podkan\u00e1la r\u00f4zne, a aby sa zladili na \u010das vysielania, na koniec r\u00e1mca sa prid\u00e1va Padding. Teda, zariadenie m\u00f4\u017ee zabera\u0165 vysielac\u00ed \u010das na v\u0161etk\u00fdch 80 MHz, ale pou\u017e\u00edva\u0165 ho len na 16 MHz. To je u\u017e naozaj marnotratnos\u0165.<\/p>\n

Mimochodom, ostatn\u00e9 Wi-Fi zariadenia nemaj\u00fa \u0161ancu pochopi\u0165, \u010do sa vysiela do vzduchu. Preto\u017ee na k\u00f3dovanie 802.11ba r\u00e1mcov sa NEPOU\u017d\u00cdVA obvykl\u00e9 OFDM. \u00c1no, takto laicky sa aliancia vzdala toho, \u010do spo\u013eahlivo fungovalo dlh\u00e9 roky. Namiesto klasick\u00e9ho OFDM sa pou\u017e\u00edva modul\u00e1cia Multi-Carrier (MC)-OOK. Kan\u00e1l 4 MHz je rozdelen\u00fd na 16(?) podnosn\u00fdch, z ktor\u00fdch ka\u017ed\u00e1 pou\u017e\u00edva manchestersk\u00e9 k\u00f3dovanie. Pri tom je samotn\u00e9 pole DATA e\u0161te aj logicky rozdelen\u00e9 na \u00faseky po 4 \u03bcs alebo 2 \u03bcs v z\u00e1vislosti od bitratu, a v ka\u017edom takom \u00faseku m\u00f4\u017ee zodpoveda\u0165 za jednotku n\u00edzky alebo vysok\u00fd \u00farove\u0148 k\u00f3dovania. Tak\u00e9to rie\u0161enie pre zabr\u00e1nenie dlh\u00fdm sekvenci\u00e1m n\u00fal alebo jednotiek. Skreble na minim\u00e1lnych \u00farovniach.<\/p>\n

\"802.11ba
\n
\n\u00darove\u0148 MAC je tie\u017e extr\u00e9mne zjednodu\u0161en\u00e1. Obsahuje iba nasleduj\u00face polia:<\/p>\n