Hindi pa katagal, sa iba't ibang mapagkukunan at sa aking blog, napag-usapan ko ang katotohanan na patay na si ZigBee at oras na para ilibing ang flight attendant. Upang mailagay ang magandang mukha sa isang masamang laro kung saan gumagana ang Thread sa ibabaw ng IPv6 at 6LowPan, sapat na ang Bluetooth (LE) na mas angkop para dito. Ngunit sasabihin ko sa iyo ang tungkol dito sa ibang pagkakataon. Ngayon ay pag-uusapan natin kung paano nagpasya ang working group ng komite na mag-isip nang dalawang beses pagkatapos ng 802.11ah at nagpasya na oras na upang magdagdag ng isang ganap na bersyon ng isang bagay tulad ng LRLP (Long-Range Low-Power) sa pool ng 802.11 na mga pamantayan, katulad sa LoRA. Ngunit ito ay naging imposibleng ipatupad nang hindi kinakatay ang sagradong baka ng atrasadong pagkakatugma. Bilang resulta, ang Long-Range ay inabandona at ang Low-Power na lang ang natitira, na napakahusay din. Ang resulta ay pinaghalong 802.11 + 802.15.4, o simpleng Wi-Fi + ZigBee. Iyon ay, maaari nating sabihin na ang bagong teknolohiya ay hindi isang katunggali sa mga solusyon sa LoraWAN, ngunit, sa kabaligtaran, ay nilikha upang umakma sa kanila.
Kaya, magsimula tayo sa pinakamahalagang bagay - Ngayon ang mga device na sumusuporta sa 802.11ba ay dapat magkaroon ng dalawang module ng radyo. Tila, nang tumingin sa 802.11ah/ax gamit ang Target Wake Time (TWT) na teknolohiya nito, nagpasya ang mga inhinyero na hindi ito sapat at kailangan nilang bawasan ang pagkonsumo ng kuryente. Bakit ang pamantayan ay nagbibigay ng paghahati sa dalawang magkaibang uri ng radyo - Pangunahing Komunikasyon Radio (PCR) at Wake-Up Radio (WUR). Kung sa una ang lahat ay malinaw, ito ang pangunahing radyo, nagpapadala at tumatanggap ng data, kung gayon sa pangalawa ay hindi ito gaanong. Sa katunayan, ang WUR ay halos isang listening device (RX) at idinisenyo upang kumonsumo ng napakakaunting kapangyarihan upang gumana. Ang pangunahing gawain nito ay makatanggap ng wake-up signal mula sa AP at paganahin ang PCR. Iyon ay, ang pamamaraang ito ay makabuluhang binabawasan ang malamig na oras ng pagsisimula at nagbibigay-daan sa iyong gisingin ang mga device sa isang naibigay na oras na may pinakamataas na katumpakan. Ito ay lubhang kapaki-pakinabang kapag mayroon kang, sabihin nating, hindi sampung mga aparato, ngunit isang daan at sampu at kailangan mong makipagpalitan ng data sa bawat isa sa kanila sa isang maikling panahon. Dagdag pa, ang lohika ng dalas at periodicity ng paggising ay lumilipat sa gilid ng AP. Kung, sabihin nating, ang LoRAWAN ay gumagamit ng PUSH methodology kapag ang mga actuator mismo ay nagising at nagpapadala ng isang bagay sa himpapawid, at natutulog sa natitirang oras, kung gayon sa kasong ito, sa kabaligtaran, ang AP ang magpapasya kung kailan at aling device ang dapat gumising, at ang mga actuator mismo... hindi laging natutulog.
Ngayon ay lumipat tayo sa mga format ng frame at pagiging tugma. Kung ang 802.11ah, bilang unang pagtatangka, ay ginawa para sa 868/915 MHz band o simpleng SUB-1GHz, kung gayon ang 802.11ba ay inilaan na para sa 2.4GHz at 5GHz na banda. Sa mga nakaraang "bagong" pamantayan, ang pagiging tugma ay nakamit sa pamamagitan ng isang preamble na naiintindihan ng mga mas lumang device. Iyon ay, ang pagkalkula ay palaging na ang mas lumang mga aparato ay hindi kinakailangang makilala ang buong frame; sapat na para sa kanila na maunawaan kung kailan magsisimula ang frame na ito at kung gaano katagal ang paghahatid. Ito ang impormasyong ito na kanilang kinukuha mula sa preamble. Ang 802.11ba ay walang pagbubukod, dahil ang pamamaraan ay napatunayan at napatunayan (hindi namin papansinin ang isyu ng mga gastos sa ngayon).
Bilang resulta, ang 802.11ba frame ay ganito ang hitsura:
Ang isang non-HT preamble at isang maikling OFDM fragment na may BPSK modulation ay nagbibigay-daan sa lahat ng 802.11a/g/n/ac/ax na device na marinig ang simula ng pagpapadala ng frame na ito at hindi makagambala, papunta sa broadcast listening mode. Pagkatapos ng preamble ay darating ang synchronization field (SYNC), na mahalagang analogue ng L-STF/L-LTF. Nagsisilbi itong posible na ayusin ang dalas at i-synchronize ang receiver ng device. At ito ay sa sandaling ito na ang pagpapadala ng aparato ay lumipat sa isa pang lapad ng channel na 4 MHz. Para saan? Napakasimple ng lahat. Ito ay kinakailangan upang ang kapangyarihan ay mabawasan at ang isang maihahambing na signal-to-noise ratio (SINR) ay maaaring makamit. O iwanan ang kapangyarihan at makamit ang isang makabuluhang pagtaas sa hanay ng paghahatid. Sasabihin ko na ito ay isang napaka-eleganteng solusyon, na nagpapahintulot din sa isa na makabuluhang bawasan ang mga kinakailangan para sa mga suplay ng kuryente. Tandaan natin, halimbawa, ang sikat na ESP8266. Sa transmit mode gamit ang bitrate na 54 Mbps at lakas na 16dBm, kumokonsumo ito ng 196 mA, na napakataas para sa isang bagay tulad ng CR2032. Kung babawasan natin ang lapad ng channel ng limang beses at bawasan ang kapangyarihan ng transmitter ng limang beses, kung gayon halos hindi tayo mawawala sa saklaw ng transmission, ngunit ang kasalukuyang pagkonsumo ay mababawasan ng isang kadahilanan ng, halimbawa, sa halos 50 mA. Hindi sa kritikal ito sa bahagi ng AP na nagpapadala ng frame para sa WUR, ngunit hindi pa rin ito masama. Ngunit para sa STA ito ay makatuwiran na, dahil ang mas mababang pagkonsumo ay nagbibigay-daan sa paggamit ng isang bagay tulad ng CR2032 o mga baterya na idinisenyo para sa pangmatagalang imbakan ng enerhiya na may mababang rate ng discharge currents. Siyempre, walang darating nang libre at ang pagbawas sa lapad ng channel ay hahantong sa pagbaba sa bilis ng channel na may pagtaas sa oras ng paghahatid ng isang frame, ayon sa pagkakabanggit.
Sa pamamagitan ng paraan, tungkol sa bilis ng channel. Ang pamantayan sa kasalukuyang anyo nito ay nagbibigay ng dalawang opsyon: 62.5 Kbps at 250 Kbps. Nararamdaman mo ba ang amoy ng ZigBee? Hindi ito madali, dahil mayroon itong lapad ng channel na 2Mhz sa halip na 4Mhz, ngunit ibang uri ng modulasyon na may mas mataas na spectral density. Bilang resulta, dapat na mas malaki ang hanay ng mga 802.11ba device, na lubhang kapaki-pakinabang para sa mga panloob na sitwasyon ng IoT.
Bagaman, sandali lang... Pinipilit na tumahimik ang lahat ng istasyon sa lugar, habang ginagamit lang ang 4 MHz ng 20 MHz band... βKASAYANG ITO!β - sasabihin mo at magiging tama ka. Pero hindi, ITO ANG TOTOONG BASURA!
Ang pamantayan ay nagbibigay ng kakayahang gumamit ng 40 MHz at 80 MHz na mga subchannel. Sa kasong ito, maaaring magkakaiba ang mga bitrate ng bawat subchannel, at para tumugma sa oras ng pag-broadcast, idinaragdag ang Padding sa dulo ng frame. Iyon ay, maaaring sakupin ng device ang airtime sa lahat ng 80 MHz, ngunit gamitin lamang ito sa 16 MHz. Ito ay tunay na basura.
Sa pamamagitan ng paraan, ang mga nakapaligid na Wi-Fi device ay walang pagkakataon na maunawaan kung ano ang ibino-broadcast doon. Dahil ang karaniwang OFDM ay HINDI ginagamit para mag-encode ng 802.11ba frames. Oo, ganoon din, ang alyansa ay tanyag na inabandona kung ano ang nagtrabaho nang walang kamali-mali sa loob ng maraming taon. Sa halip na klasikong OFDM, Multi-Carrier (MC)-OOK modulation ang ginagamit. Ang 4MHz channel ay nahahati sa 16(?) subcarrier, bawat isa ay gumagamit ng Manchester encoding. Kasabay nito, ang patlang ng DATA mismo ay lohikal ding nahahati sa mga segment na 4 ΞΌs o 2 ΞΌs depende sa bitrate, at sa bawat naturang segment ay maaaring tumugma sa isa ang mababa o mataas na antas ng pag-encode. Ito ang solusyon upang maiwasan ang mahabang pagkakasunod-sunod ng mga zero o isa. Pag-aagawan sa pinakamababang sahod.
Ang antas ng MAC ay lubos ding pinasimple. Naglalaman lamang ito ng mga sumusunod na field:
- Kontrol ng Frame
Maaaring kunin ang mga halagang Beacon, WuP, Discovery o anumang iba pang halaga na pinili ng vendor.
Ginagamit ang Beacon para sa pag-synchronize ng oras, idinisenyo ang WuP para gisingin ang isa o isang grupo ng mga device, at gumagana ang Discovery sa kabilang direksyon mula STA hanggang AP at idinisenyo upang maghanap ng mga access point na sumusuporta sa 802.11ba. Ang field na ito ay naglalaman din ng haba ng frame kung lumampas ito sa 48 bits. - ID
Depende sa uri ng frame, matutukoy nito ang isang AP, o isang STA, o isang pangkat ng mga STA kung saan nilalayon ang frame na ito. (Oo, maaari mong gisingin ang mga device sa mga grupo, ito ay tinatawag na groupcast wake-ups at ito ay medyo cool).
- Type Dependent (TD)
Medyo nababaluktot na larangan. Nasa loob nito na maaaring ipadala ang eksaktong oras, isang senyas tungkol sa isang update ng firmware/configuration na may numero ng bersyon, o isang bagay na kapaki-pakinabang na dapat malaman ng STA.
- Frame Checksum Field (FCS)
Simple lang ang lahat dito. Ito ay isang checksum
Ngunit para gumana ang teknolohiya, hindi sapat na magpadala lamang ng frame sa kinakailangang format. Dapat magkasundo ang STA at AP. Iniuulat ng STA ang mga parameter nito, kabilang ang oras na kinakailangan upang simulan ang PCR. Ang lahat ng negosasyon ay nangyayari gamit ang regular na 802.11 na mga frame, pagkatapos nito ay maaaring i-disable ng STA ang PCR at ipasok ang WUR enable mode. O baka makatulog pa, kung maaari. Dahil kung ito ay umiiral, kung gayon ito ay mas mahusay na gamitin ito.
Susunod ay ang kaunti pang pagpiga ng mahalagang milliamp na oras na tinatawag na WUR Duty Cycle. Walang kumplikado, ang STA at AP lamang, sa pagkakatulad sa kung paano ito naging para sa TWT, ay sumang-ayon sa iskedyul ng pagtulog. Pagkatapos nito, kadalasang natutulog ang STA, paminsan-minsan ay ino-on ang WUR para makinig sa "May dumating bang kapaki-pakinabang para sa akin?" At kung kinakailangan lamang, ginigising nito ang pangunahing module ng radyo para sa pagpapalitan ng trapiko.
Talagang nagbabago ang sitwasyon kumpara sa TWT at U-APSD, hindi ba?
At ngayon ay isang mahalagang nuance na hindi mo agad naiisip. Ang WUR ay hindi kailangang gumana sa parehong dalas ng pangunahing module. Sa kabaligtaran, ito ay kanais-nais at inirerekomenda na ito ay gumana sa ibang channel. Sa kasong ito, ang pag-andar ng 802.11ba ay hindi sa anumang paraan makagambala sa pagpapatakbo ng network at, sa kabaligtaran, ay maaaring magamit upang magpadala ng kapaki-pakinabang na impormasyon. Lokasyon, Listahan ng Kapitbahay at marami pang iba sa loob ng iba pang mga pamantayan ng 802.11, halimbawa 802.11k/v. At anong mga pakinabang ang nagbubukas para sa mga network ng Mesh... Ngunit ito ang paksa ng isang hiwalay na artikulo.
Kung tungkol sa kapalaran ng pamantayan mismo bilang isang dokumento, kung gayon . Iyon ay, sa taong ito maaari nating asahan ang isang tunay na pamantayan o hindi bababa sa mga unang pagpapatupad. Ang oras lamang ang magsasabi kung gaano ito kakalat.
Mga ganoong bagay... (c) .
Inirerekomendang pagbabasa:
Pinagmulan: www.habr.com