Para një kohë të shkurtër më parë, në shumë burime të tjera dhe në blogun tim, kam folur për vdekjen e ZigBee dhe se duhet ta varrosim stewardesën. Për të bërë një fytyrë të mirë në një situatë të keqe me Thread, që funksionon mbi IPv6 dhe 6LowPan, mjafton një Bluetooth më i përshtatshëm (LE) për këtë. Por për këtë do të flas ndonjëherë në një tjetër rast. Sot do të flasim për atë se si grupi i punës së komitetit u mendua mirë herën e dytë pas 802.11ah dhe vendosi se ishte koha për të shtuar në poolin e standardeve 802.11 një version të plotë të diçkaje ngjashme me LRLP (Long-Range Low-Power), në ngjashmëri me LoRA. Por kjo doli të ishte e pamundur pa prishur viçin e shenjtë të kompaktësisë prapa. Në fund u hoq dorë 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. Kështu, mund të themi se teknologjia e re nuk është një konkurrent për zgjidhjet LoraWAN, përkundrazi, krijohet për t'i plotësuar ato.
Pra ndaj, le të fillojmë me gjënë më të rëndësishme — Tani në pajisjet me mbështetje për 802.11ba duhet të jenë dy modul radio. Duket se, pasi panë 802.11ah/ax me teknologjinë e Tyre për Zgjim të Synuar (TWT), inxhinierët vendosën se kjo ishte e pamjaftueshme dhe se duhet të reduktohet në mënyrë radikale konsumimi i energjisë. Për këtë arsye, standardi parashikon ndarjen në dy lloje të ndryshme radio — Radio Komunikimi Kryesor (PCR) dhe Radioja për Zgjim (WUR). Nëse me të parën është e qartë, pasi kjo është radioja kryesore që dërgon dhe merr të dhëna, me të dytën nuk është aq e qartë. Në fakt, WUR është kryesisht një pajisje e dëgjimit (RX) dhe sipas planit duhet të konsumojë shumë pak energji për të punuar. Detyra e saj kryesore është të marrë sinjalin e zgjimit nga AP dhe të aktivizojë PCR. Kështu, ky metod redukton ndjeshëm kohën e fillimit të ftohtë dhe lejon që pajisjet të zgjohen në një kohë të caktuar me saktësi maksimale. Kjo është shumë e dobishme kur keni, për shembull, jo dhjetë pajisje, por njëqind e dhjetë dhe duhet të shkëmbeni të dhëna me secilën prej tyre në një periudhë të shkurtër. Përveç kësaj, logjika e frekuencës dhe periodikës së zgjimit kalon në anën e AP. Nëse, për shembull, në LoRAWAN përdoret metodologjia PUSH kur pajisjet ekzekutuese vetë zgjojnë dhe dërgojnë diçka në ajër, dhe gjatë gjithë kohës së tjera flenë, në këtë rast ndodhet e kundërta; AP vendos kur dhe cila pajisje duhet të zgjohesh, dhe pajisjet ekzekutuese… nuk flenë gjithmonë.
Tani, le të kalojmë në formatet e kadrave dhe sigurimin e qëndrueshmërisë. Nëse 802.11ah, si përpjekja e parë, ishte krijuar për shpeshtat 868/915 MHz ose thjesht SUB-1GHz, 802.11ba tani është e destinuar për shpeshtat 2.4GHz dhe 5GHz. Në standartet e mëparshme "të reja", qëndrueshmëria arrihej përmes një preambule që kuptohej nga pajisjet më të vjetra. Kjo do të thotë se llogaritja gjithmonë ka qenë që pajisjet më të vjetra nuk kanë nevojë të kenë mundësinë të njohin të gjithë kadrin; mjafton që t'i kuptojnë kur do të fillojë ky kadër dhe sa do të zgjasë transmetimi. Këtë informacion ata e marrin nga preambula. 802.11ba nuk është bërë një përjashtim, pasi plani është i provuar dhe i testuar (për çështjen e kostove do të heshtim për momentin).
Në përfundim, kadri 802.11ba duket ndryshe:
Preambula e Non-HT dhe një fragment i shkurtër OFDM me modulim BPSK lejon të gjitha pajisjet 802.11a/g/n/ac/ax të dëgjojnë fillimin e transmetimit të këtij кадra dhe të mos ndërhyjnë, duke kaluar në modalitetin e dëgjimit të frekuencës. Pas preambulës vjen fusha e sinkronizimit (SYNC), e cila esencialisht është analogu i L-STF/L-LTF. Ajo shërben për të mundësuar rregullimin e frekuencës dhe sinkronizimin e marrësit të pajisjes. Dhe këtu marrësi kalon në një gjerësi tjetër kanali 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 ta lëmë fuqinë siç është dhe të arrijmë një rritje të konsiderueshme të distancës së transmetimit. Do ta quaja këtë zgjidhje mjaft elegante, dhe gjithashtu, që lejon një ulje të konsiderueshme të kërkesave për burimet e energjisë. Le të kujtojmë, për shembull, popullorin ESP8266. Në modin e transmetimit me një bitrate prej 54 Mbps dhe fuqi prej 16dBm, ai konsumon 196 mA, që është ekstremisht shumë për diçka si CR2032. Nëse e ulim gjerësinë e kanalit pesëfish dhe ulim fuqinë e transmetuesit pesëfish, atëherë praktikisht nuk do të humbim në distancën e transmetimit, por do të arrijmë një reduktim të dukshëm të konsumit të energjisë, le të themi, rreth 50 mA. Nuk është se kjo është kritike për AP-në që transmeton kadra për WUR, por akoma është e mirë. Megjithatë, për STA ka kuptim, pasi një konsum më i ulët lejon përdorimin e diçkaje si CR2032 ose baterive të dizajnuara për ruajtje të gjatë energjie me norma të ulta shkarkimi. Natyrisht, asgjë nuk është falas dhe ulja e gjerësisë së kanalit do të çojë në një ulje të shpejtësisë kanale me rritjen e kohës së transmetimit të një kadre përkatësisht.
Përsa i përket shpejtësisë së kanalit. Standarti aktual parashikon dy mundësi, 62.5 Kbps dhe 250 Kbps. E ndjeni, ZigBee e ndjen? Kjo s'është rastësi, sepse ka gjerësinë e kanalit 2Mhz në vend të 4Mhz, por me një tip tjetër modulimi me densitet më të lartë spektral. Si rezultat, radiusi i veprimit të pajisjeve 802.11ba duhet të jetë më i madh, që është mjaft i dobishëm për skenarët IoT brenda ambienteve.
Megjithatë, prisni… Të detyrosh të gjitha stacionet në rreth të heshtin, duke përdorur vetëm 4 MHz nga brezi 20 MHz… "KJO ËSHTË SHPËRDORIM!" — do të thoni dhe do të keni të drejtë. Por jo, KJO ËSHTË E VËRTETA SHPËRDORIM!
Standarti lejon përdorimin e nëndegëve 40 MHz dhe 80 MHz. Në të njëjtën kohë, shpejtësitë e çdo nëndege mund të jenë të ndryshme, dhe për t'u përputhur me kohën e transmetimit, në fund të rameve shtohet Padding. Kështu, pajisja mund të zë kohën eterike në të gjithë 80 MHz, ndërsa e përdor vetëm 16 MHz. Ky është një shpërdorim i vërtetë.
Për më tepër, pajisjet e tjera Wi-Fi nuk kanë asnjë mundësi të kuptojnë se çfarë po transmetohet në eter. Sepse për kodimin e kuadrove 802.11ba nuk përdoret OFDM-i i njohur për ta. Po, ashtu, aleanca e braktisi atë që ka funksionuar pa ndalesë për shumë vite. Në vend të OFDM-it klasik, përdoret modulimi Multi-Carrier (MC)-OOK. Kanali 4MHz ndahet në 16(?) nën-nivele, secili prej të cilëve përdor kodimin Manchester. Në të njëjtën kohë, fusha e të dhënave është gjithashtu logjikisht e ndarë në segmente sipas 4 μs ose 2 μs në varësi të bit-rate-it, dhe në secilin segment të tillë, njësi mund të përfaqësohet me nivel të ulët ose të lartë kodimi. Ky është një zgjidhje për të evituar një varg të gjatë zerosh ose njësh. Scrambling në minimum.
Niveli MAC gjithashtu është jashtëzakonisht i thjeshtuar. Ai përmban vetëm fushat e mëposhtme:
- Kontrolli i Kuadrit
Mund të marrë vlera Beacon, WuP, Discovery ose çdo tjetër sipas zgjedhjes së ofruesit.
Beacon shërben për sinkronizimin e kohës, WuP është për zgjonin një ose grup pajisjesh, ndërsa Discovery funksionon në drejtim të kundërt nga STA në AP dhe është krijuar për të gjetur pikë qasjesh që mbështesin 802.11ba. Po ashtu, në këtë fushë dërgohet gjatësia e kuadrit nëse ajo është më e madhe se 48 bit. - ID
Në varësi të llojit të kuadrit, mund të identifikojë AP, ose STA, ose grupin STA për të cilin është destinuar ky kuadër. (Po, mund të zgjoni pajisjet në grupe, kjo quhet groupcast wake-ups dhe është mjaft argëtuese).
- Tipi i Varur (TD)
Një fushë mjaft fleksibël. Në të, mund të dërgohet koha e saktë, sinjali për përditësimin e softuerit/konfiguracionit me numrin e versionit ose diçka të dobishme që STA duhet të dijë.
- Fusha e Kontrollit të Kuadrit (FCS)
Këtu është e thjeshtë. Kjo është kontrolli i shkallës
Por të funksionojë teknologjia, nuk mjafton vetëm të dërgosh një kadër në formatin e duhur. STA dhe AP duhet të bien dakord. STA raporton parametrat e saj, përfshirë edhe kohën e nevojshme për inicializimin e PCR. Të gjitha marrëveshjet ndodhin duke përdorur kadra të zakonshme 802.11, pas të cilave STA mund ta ndalojë PCR dhe të kalojë në modalitetin e aktivizimit WUR. Ajo madje mund të flejë pak, nëse ka mundësi. Sepse nëse ka, është më mirë të shfrytëzohet.
Më pas fillon një përpjekje e vogël për të nxjerrë miliampër-orë të çmuara, të quajtur WUR Duty Cycle. Nuk ka asgjë të komplikuar, thjesht STA dhe AP bien dakord për një orar gjumi, siç ishte në rastin e TWT. Pas kësaj, STA kryesisht fle, duke përfshirë herë pas here WUR për të kontrolluar "A ka ndonjë informacion të dobishëm për mua?". Ndërsa nevojitet, ajo zgjon modulin kryesor të radios për shkëmbimin e trafikut.
Kjo radikalisht ndryshon situatën në krahasim me TWT dhe U-APSD, apo jo?
Në këtë moment, ka një detaj të rëndësishëm për të cilin nuk mendon menjëherë. WUR nuk është e nevojshme të funksionojë në të njëjtën frekuencë si moduli kryesor. Përkundrazi, është e dëshirueshme dhe e rekomanduar që të funksionojë në një kanal tjetër. Në këtë rast, funksionaliteti i 802.11ba nuk pengon në asnjë mënyrë 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 çfarë përfitimesh hapen për rrjetet Mesh… Por kjo është një temë tjetër artikulli.
Sa i përket fatit të standardit si dokument, . Kështu, këtë vit mund të presim një standard të vërtetë ose të paktën implementimet e para. Sa do të përhapen - vetëm koha do ta tregojë.
Këto janë lajmet… (c) .
Literaturë e rekomanduar për lexim:
Burimi: habr.com
