Не тако давно, на разним другим ресурсима и на свом блогу, говорио сам о томе да је ЗигБее мртав и да је време да се сахрани стјуардеса. Да би се лоша игрица добро представила са Тхреад-ом који ради на ИПв6 и 6ЛовПан-у, довољан је Блуетоотх (ЛЕ) који је погоднији за ово. Али о овоме ћу вам рећи неки други пут. Данас ћемо причати о томе како је радна група комитета одлучила да двапут размисли након 802.11ах и одлучила да је време да се дода пуна верзија нечега попут ЛРЛП (Лонг-Ранге Лов-Повер) у скуп стандарда 802.11, слично то ЛоРА. Али испоставило се да је ово немогуће спровести без клања свете краве повратне компатибилности. Као резултат тога, Лонг-Ранге је напуштен и остао је само Лов-Повер, што је такође веома добро. Резултат је била мешавина 802.11 + 802.15.4, или једноставно Ви-Фи + ЗигБее. Односно, можемо рећи да нова технологија није конкурент ЛораВАН решењима, већ се, напротив, ствара да их допуни.
Дакле, почнимо са најважнијим - Сада уређаји који подржавају 802.11ба треба да имају два радио модула. Очигледно, након што су погледали 802.11ах/ак са његовом Таргет Ваке Тиме (ТВТ) технологијом, инжењери су одлучили да то није довољно и да је потребно радикално смањити потрошњу енергије. Зашто стандард предвиђа поделу на два различита типа радија – Примари Цоммуницатион Радио (ПЦР) и Ваке-Уп Радио (ВУР). Ако је са првим све јасно, ово је главни радио, преноси и прима податке, онда са другим није толико. У ствари, ВУР је углавном прислушни уређај (РКС) и дизајниран је да троши врло мало енергије за рад. Његов главни задатак је да прими сигнал за буђење од АП-а и омогући ПЦР. То јест, овај метод значајно смањује време хладног покретања и омогућава вам да пробудите уређаје у датом тренутку са максималном тачношћу. Ово је веома корисно када имате, рецимо, не десет уређаја, већ сто десет и са сваким од њих треба да размењујете податке у кратком временском периоду. Плус, логика учесталости и периодичности буђења се помера на страну АП. Ако, рецимо, ЛоРАВАН користи ПУСХ методологију када се сами актуатори пробуде и преносе нешто у етер, а спавају остатак времена, онда у овом случају, напротив, АП одлучује када и који уређај треба да се пробуди, и сами актуатори... не спавају увек.
Сада пређимо на формате оквира и компатибилност. Ако је 802.11ах, као први покушај, креиран за опсеге 868/915 МХз или једноставно СУБ-1ГХз, онда је 802.11ба већ намењен за опсеге 2.4ГХз и 5ГХз. У претходним „новим“ стандардима, компатибилност је постигнута кроз преамбулу која је била разумљива старијим уређајима. Односно, одувек се рачунало да старији уређаји не морају нужно да препознају цео кадар, довољно је да схвате када ће овај оквир почети и колико ће трајати пренос. Управо те информације преузимају из преамбуле. 802.11ба није био изузетак, јер је шема доказана и доказана (за сада ћемо занемарити питање трошкова).
Као резултат, оквир 802.11ба изгледа отприлике овако:
Не-ХТ преамбула и кратак ОФДМ фрагмент са БПСК модулацијом омогућавају свим 802.11а/г/н/ац/ак уређајима да чују почетак преноса овог оквира и не ометају се, прелазећи у режим слушања емитовања. После преамбуле долази поље за синхронизацију (СИНЦ), које је у суштини аналог Л-СТФ/Л-ЛТФ. Служи да омогући подешавање фреквенције и синхронизацију пријемника уређаја. И управо у овом тренутку предајник прелази на други канал ширине 4 МХз. За шта? Све је врло једноставно. Ово је неопходно да би се снага могла смањити и да би се постигао упоредив однос сигнал-шум (СИНР). Или оставите напајање какво јесте и постигнете значајно повећање домета преноса. Рекао бих да је ово веома елегантно решење, које такође омогућава да се значајно смање захтеви за напајање. Подсетимо се, на пример, популарног ЕСП8266. У режиму преноса који користи брзину пријеноса од 54 Мбпс и снагу од 16 дБм, троши 196 мА, што је превисоко за нешто попут ЦР2032. Ако смањимо ширину канала за пет пута и смањимо снагу предајника за пет пута, онда практично нећемо изгубити у домету преноса, али ће се потрошња струје смањити за фактор од, рецимо, око 50 мА. Није да је ово критично за део АП-а који преноси оквир за ВУР, али ипак није лоше. Али за СТА ово већ има смисла, пошто мања потрошња омогућава коришћење нечега попут ЦР2032 или батерија дизајнираних за дуготрајно складиштење енергије са ниским називним струјама пражњења. Наравно, ништа није бесплатно и смањење ширине канала ће довести до смањења брзине канала са повећањем времена преноса једног кадра, респективно.
Узгред, о брзини канала. Стандард у свом тренутном облику пружа две опције: 62.5 Кбпс и 250 Кбпс. Да ли осећате мирис ЗигБее-а? Ово није лако, јер има ширину канала од 2Мхз уместо 4Мхз, али је другачији тип модулације са већом спектралном густином. Као резултат тога, опсег 802.11ба уређаја би требало да буде већи, што је веома корисно за унутрашње ИоТ сценарије.
Мада, сачекај мало... Присилити све станице у околини да утихну, уз коришћење само 4 МХз опсега од 20 МХз... „ОВО ЈЕ ПРАЗНИШТВО!“ – рећи ћете и бићете у праву. Али не, ОВО ЈЕ ПРАВИ ОТПАД!
Стандард пружа могућност коришћења подканала од 40 МХз и 80 МХз. У овом случају, брзине преноса сваког подканала могу бити различите, а да би се ускладило време емитовања, на крају кадра се додаје Паддинг. Односно, уређај може да заузме време емитовања на свих 80 МХз, али да га користи само на 16 МХз. Ово је прави отпад.
Иначе, околни Ви-Фи уређаји немају шансе да разумеју шта се тамо емитује. Зато што се уобичајени ОФДМ НЕ користи за кодирање 802.11ба оквира. Да, само тако, алијанса је славно напустила оно што је беспрекорно функционисало дуги низ година. Уместо класичног ОФДМ, користи се модулација са више носилаца (МЦ)-ООК. Канал од 4МХз је подељен на 16(?) подносаца, од којих сваки користи Манчестерско кодирање. Истовремено, само поље ДАТА је такође логично подељено на сегменте од 4 μс или 2 μс у зависности од битрате-а, а у сваком таквом сегменту један ниски или високи ниво кодирања може одговарати. Ово је решење за избегавање дугачког низа нула или јединица. Шкрипавање на минималне плате.
МАЦ ниво је такође изузетно поједностављен. Садржи само следећа поља:
- Контрола оквира
Може узети вредности Беацон, ВуП, Дисцовери или било коју другу вредност по избору продавца.
Беацон се користи за временску синхронизацију, ВуП је дизајниран да пробуди један или групу уређаја, а Дисцовери ради у супротном смеру од СТА до АП и дизајниран је да пронађе приступне тачке које подржавају 802.11ба. Ово поље такође садржи дужину оквира ако прелази 48 бита. - ID
У зависности од типа оквира, може да идентификује АП, или СТА, или групу СТА којима је овај оквир намењен. (Да, можете да будите уређаје у групама, то се зове групно буђење и прилично је кул).
- Зависно од типа (ТД)
Прилично флексибилно поље. У њему се може пренети тачно време, сигнал о ажурирању фирмвера/конфигурације са бројем верзије или нешто корисно о чему би СТА требало да зна.
- Поље контролне суме оквира (ФЦС)
Овде је све једноставно. Ово је контролни збир
Али да би технологија функционисала, није довољно једноставно послати оквир у потребном формату. СТА и АП морају да се договоре. СТА извештава о својим параметрима, укључујући време потребно за иницијализацију ПЦР-а. Све преговарање се одвија коришћењем редовних 802.11 оквира, након чега СТА може да онемогући ПЦР и уђе у режим омогућавања ВУР-а. Или можда чак и одспавајте, ако је могуће. Јер ако је ту, онда је боље да се користи.
Следеће долази још мало скупљања драгоцених милиампер сати под називом ВУР Дути Цицле. Нема ништа компликовано, само се СТА и АП, по аналогији како је било за ТВТ, договоре о распореду спавања. Након овога, СТА углавном спава, повремено укључује ВУР да слуша „Да ли је нешто корисно стигло за мене?“ И само ако је потребно, буди главни радио модул за размену саобраћаја.
Радикално мења ситуацију у поређењу са ТВТ и У-АПСД, зар не?
А сада важна нијанса о којој не размишљате одмах. ВУР не мора да ради на истој фреквенцији као и главни модул. Напротив, пожељно је и препоручује се да ради на другом каналу. У овом случају, функционалност 802.11ба ни на који начин не омета рад мреже и, напротив, може се користити за слање корисних информација. Локација, листа суседа и још много тога у оквиру других 802.11 стандарда, на пример 802.11к/в. И које предности се отварају за Месх мреже... Али ово је тема посебног чланка.
Што се тиче судбине самог стандарда као документа, онда . Односно, ове године можемо очекивати прави стандард или бар прве имплементације. Колико ће то бити распрострањено, показаће време.
Такве ствари... (ц) .
Препоручено читање:
Извор: ввв.хабр.цом