Jo pak jo, në të kaluarën kam folur për këtë në burime të ndryshme dhe në blogun tim, që ZigBee është i vdekur dhe se është koha për të varrosur stewardesën. Për të bërë një fytyrë të mirë në një lojë të keqe me Thread, që funksionon mbi IPv6 dhe 6LowPan, mjafton një Bluetooth (LE) më i përshtatshëm për këtë. Por për këtë do të flas ndonjëherë në një tjetër rast. Sot do të flas për mënyrën se si grupi i punës i komitetit mendoi mirë për herë të dytë pas 802.11ah dhe vendosi se ishte koha për të shtuar në fondin e standardeve 802.11 një variant të plotë të diçkaje si LRLP (Long-Range Low-Power) në përputhje me LoRA. Por kjo doli të ishte e pamundur pa prerë viçin e shenjtë të kompatibilitetit mbrapa. Si rezultat, u dorëzuan nga Long-Range dhe mbeti vetëm Low-Power, që gjithashtu është shumë mirë. Kështu, u krijua një përzierje e 802.11 + 802.15.4 ose thjesht Wi-Fi + ZigBee. Pra, mund të themi se teknologjia e re nuk është një konkurrencë për zgjidhjet LoraWAN, por përkundrazi krijohet për t'i plotësuar ato.
Pra ndaj, le të fillojmë me të rëndësishmen — Tani në pajisjet që mbështesin 802.11ba duhet të ketë dy radio module. Duket se, pas shqyrtimit të 802.11ah/ax me teknologjinë e Target Wake Time (TWT), inxhinierët vendosën se kjo është e papërgjegjshme dhe duhet ulur ndjeshëm konsumi i energjisë. Për këtë arsye, standardi parashikon ndarjen në dy lloje të ndryshme radio — Primary Communication Radio (PCR) dhe Wake-Up Radio (WUR). Nëse për të parën gjithçka është e qartë, kjo është radioja kryesore, ajo dërgon dhe merr të dhëna, për të dytën situata është më e ndërlikuar. Faktikisht, WUR paraqet kryesisht një pajisje gjurmimi (RX) dhe sipas ideve duhet të konsumojë shumë pak energji për punë. Pjesa e saj kryesore është të marrë sinjalin e zgjimit nga AP dhe të aktivizojë PCR. Pra, ky metodë dukshëm ul kohën e ftohtë për të filluar dhe lejon që pajisjet të zgjojnë në një kohë të caktuar me saktësi maksimale. Kjo është shumë e dobishme kur keni, le të themi, jo dhjetë pajisje, por njëqind e dhjetë dhe duhet të shkëmbeni të dhëna me secilën prej tyre brenda një periudhe të shkurtër. Për më tepër, logjika e frekuencës dhe periudhës së zgjimit kalon në anën e AP. Nëse, për shembull, në LoRAWAN aplikohet metodologjia PUSH kur pajisjet ekzekutuese vetë zgjojnë dhe dërgojnë diçka në ajër, në këtë rast është e kundërta, AP vendos se kur dhe cila pajisje duhet të zgjohet, ndërsa pajisjet ekzekutuese... nuk gjithmonë flenë.
Tani, le të kalojmë te formatet e kadrove dhe sigurimi i përputhshmërisë. Nëse 802.11ah si përpjekja e parë krijohej për zona 868/915 MHz ose thjesht SUB-1GHz, 802.11ba tashmë është e destinuar për zona 2.4GHz dhe 5GHz. Në standardet e mëparshme "të reja" përputhshmëria arrihej përmes një preambule kuptimplotë për pajisjet më të vjetra. Pra, llogaritja gjithmonë ishte që pajisjet e vjetra nuk ishte e nevojshme të jenë në gjendje të njohin të gjithë kadron, mjafton të kuptojnë kur kjo ka filluar dhe sa kohë do të zgjasë transmetimi. Pikërisht këtë informacion ato e marrin nga preambula. 802.11ba nuk bëri përjashtim, pasi skema është e provuar dhe e testuar (çështja e shpenzimeve do ta lëmë për më vonë).
Në përfundim, kadrin 802.11ba duket kështu:
Preambula Non-HT dhe një fragment i shkurtër i OFDM me modulimin BPSK lejon të gjitha pajisjet 802.11a/g/n/ac/ax të dëgjojnë fillimin e transmetimit të këtij kadri dhe të mos ndërhyjnë, duke kaluar në modin e dëgjimit të valëve. Pas preambulës vjen fusha e sinkronizimit (SYNC) që në thelb është një ekuivalent i L-STF/L-LTF. Ajo shërben për t'i dhënë mundësinë pajisjes për të rregulluar frekuencën dhe për të sinkronizuar marrësin e saj. Dhe pikërisht në këtë moment, pajisja transmetuese kalon në një gjerësi kanali tjetër prej 4MHz. Pse? E gjithë kjo është shumë e thjeshtë. Kjo është e nevojshme për të ulur fuqinë dhe për të arritur një raport të krahasueshëm të sinjalit ndaj fuqisë me zhurmën (SINR). Ose të mbajmë fuqinë ashtu siç është dhe të arrijmë një rritje të konsiderueshme të distancës së transmetimit. Do të thosha se kjo është një zgjidhje mjaft elegante, për më tepër, që lejon uljen e kërkesave për burimet e energjisë. Le ta kujtojmë, për shembull, njësinë popullore ESP8266. Në modin e transmetimit me një bit rate prej 54 Mbps dhe fuqisë prej 16 dBm, ajo konsumon 196 mA, që është shumë e lartë për diçka si CR2032. Nëse e ulim pesë herë gjerësinë e kanalit dhe pesë herë fuqinë e transmetuesit, atëherë praktikisht nuk do të humbim në distancën e transmetimit, por do ta kemi konsumimin e energjisë të ulur, le të themi, rreth 50 mA. Nuk është se kjo është kritike për AP-në që transmeton kadrin për WUR, por gjithsesi është mirë. Ndërsa për STA kjo ka kuptim, pasi konsumimi më i ulët lejon përdorimin e diçkaje si CR2032 ose baterive të dizajnuara për ruajtje të gjatë të energjisë me shkarkime të ulëta nominale. Sigurisht, asgjë nuk është falas dhe ulja e gjerësisë së kanalit do të çojë në uljen e shpejtësisë kanale me rritjen e kohës së transmetimit të një kadri përkatës.
Më kujtoi për shpejtësinë e kanalit. Standarti në formën e tij aktual parashikon dy variante: 62.5 Kbps dhe 250 Kbps. E ndjeni, a po vjen ZigBee? Kjo nuk është rastësi, sepse ai ka një gjerësi kanali prej 2 MHz në vend të 4 MHz, por një lloj moduli tjetër me një densitet spektri më të madh. Si rezultat, rrezja e veprimit të pajisjeve 802.11ba duhet të jetë më e madhe, që është shumë e përshtatshme për skenarët IoT brenda ambienteve.
Por shëndetje... Të detyrosh të gjitha stacionet në rreth të heshtin, duke përdorur vetëm 4 MHz nga shiritin 20 MHz... "KJO ËSHTË MËMËRSI!" - do thoni dhe do keni të drejtë. Por jo, KJO ËSHTË MËMËRSIA E VËRTETË!
Në standard është parashikuar mundësia e përdorimit të nënkanaleve 40 MHz dhe 80 MHz. Në këtë rast, shpejtësitë e të gjitha nënkanaleve mund të jenë të ndryshme, dhe për t'u përputhur me kohën e transmetimit, në fund të kornizës shtohet Padding. Kështu, një pajisje mund të zërë kohë etere në të gjitha 80 MHz, ndërsa ta përdorë atë vetëm në 16 MHz. Kjo është një vërtet e vërteta mëmërsia.
Nga ana tjetër, pajisjet Wi-Fi të rrethit nuk kanë asnjë shans të kuptojnë se çfarë po transmetohet në eter. Sepse për kodimin e kornizave 802.11ba nuk përdoret OFDM e njohur për ta. Po, kështu, aleanca hoqi dorë nga diçka që ka funksionuar pa ndalesë për shumë vite. Në vend të OFDM klasik, aplikohet modulimi Multi-Carrier (MC)-OOK. Kanali 4MHz ndahen në 16(?) nënburime, secila e cila përdor kodim manchester. Në këtë mënyrë, fusha e të dhënave (DATA) është gjithashtu e ndarë logjikisht në segmente të 4 μs ose 2 μs në varësi të shpejtësisë, dhe në secilin segment të tillë, njësi mund të përgjigjet një nivel të ulët ose të lartë të kodimit. Kjo është një zgjidhje për të shmangur një seri të gjatë zeros ose onesh. Skrambllimi në minimalet.
Niveli MAC gjithashtu është ndjeshëm i thjeshtuar. Ai përmban vetëm fushat e mëposhtme:
- Frame Control
Mund të marrë vlera Beacon, WuP, Discovery ose ndonjë tjetër sipas zgjedhjes së shitësit.
Beacon shërben për sinkronizimin e kohës, WuP është për zgjonjen e një ose grupi pajisjesh, ndërsa Discovery punon në anën e kundërt nga STA në AP dhe është krijuar për të gjetur pikë qasje që mbështesin 802.11ba. Gjithashtu, në këtë fushë kalon gjatësia e kornizës nëse ajo tejkalon 48 bit. - ID
Në varësi të llojit të kornizës, mund të identifikojë AP, ose STA ose grup STA të cilëve u dedikohet kjo kornizë. (Po, mund të zgjoni pajisjet në grupe, kjo quhet groupcast wake-ups dhe është mjaft interesante).
- Type Dependent (TD)
Një fushë mjaft fleksibël. Pikërisht aty mund të transmetohet koha e saktë, sinjali për përditësimin e firmware/konfigurimit me numrin e versionit ose diçka të dobishme që STA duhet të dijë.
- Frame Checksum Field (FCS)
Këtu gjithçka është e thjeshtë. Kjo është kontrolle.
Por taqë teknologjia të funksionojë, nuk mjafton vetëm të dërgosh një kuadër në formatin e duhur. STA dhe AP duhet të bien dakord. STA raporton parametrat e saj, përfshirë kohën e nevojshme për inicializimin e PCR. E gjithë kjo pajtim ndodh duke përdorur frame të zakonshme 802.11, pas së cilës STA mund të çaktivizojë PCR dhe të kalojë në modin e aktivizimit WUR. Madje mund të flejë pak, nëse ka mundësi. Sepse nëse ajo ekziston, është më mirë ta shfrytëzosh.
Më pas fillon një tjetër shtrëngim i orëve të çmuara të miliampereve në orë të quajtur WUR Duty Cycle. Nuk ka asgjë të komplikuar, thjesht STA dhe AP bien dakord për orarin e gjumit, ashtu si ndodhi për TWT. Pas kësaj, STA kryesisht fle, duke aktivizuar herë pas here WUR për të dëgjuar "A ka ndonjë informacion të dobishëm për mua?". Vetëm në rast nevoje, aktivizon modul kryesor të radios për të shkëmbyer trafik.
Radikalisht ndryshon situatën krahasuar me TWT dhe U-APSD, apo jo?
Tani, një detaj i rëndësishëm për të cilin nuk mendoni menjëherë. WUR nuk është e nevojshme të funksionojë në të njëjtën frekuencë si moduli kryesor. Përkundrazi, preferohet dhe rekomandohet që ai të funksionojë në një kanal tjetër. Në këtë mënyrë, funksionaliteti 802.11ba në asnjë mënyrë nuk pengon punën e rrjetit dhe përkundrazi mund të përdoret për dërgimin e informacionit të dobishëm. Location, Neighbour List dhe shumë gjëra të tjera në kuadër të standardeve të tjera 802.11, për shembull 802.11k/v. Dhe cilat përfitime hapin për rrjetet Mesh... Por kjo është një temë tjetër artikulli.
Sa i përket fatit të standardit të vet si dokument, . Pra, në këtë vit mund të presim standardin e vërtetë ose të paktën implementimet e para. Sa do të përhapet ai — koha do ta tregojë.
Këto janë gjërat... (c) .
Literatura e rekomanduar për t'u njohur:
Burimi: habr.com
