Yaqinda men boshqa manbalarda va blogimda ZigBee o'lganligi va styuardessani dafn qilish vaqti kelgani haqida gapirdim. IPv6 va 6LowPan ustida ishlaydigan Thread bilan yomon o'yinga yaxshi yuz qo'yish uchun bunga ko'proq mos keladigan Bluetooth (LE) kifoya qiladi. Ammo men bu haqda boshqa safar aytib beraman. Bugun biz qo'mita ishchi guruhi 802.11ah dan keyin ikki marta o'ylab ko'rishga qaror qilgani va shunga o'xshash 802.11 standartlari havzasiga LRLP (Long-Range Low-Power) kabi narsaning to'liq huquqli versiyasini qo'shish vaqti kelgani haqida gaplashamiz. LoRA uchun. Ammo buni muqaddas qoloq sigirni so'ymasdan amalga oshirish mumkin emas edi. Natijada, Long-Range tark etildi va faqat Low-Power qoldi, bu ham juda yaxshi. Natijada 802.11 + 802.15.4 yoki oddiygina Wi-Fi + ZigBee aralashmasi paydo bo'ldi. Ya'ni, aytishimiz mumkinki, yangi texnologiya LoraWAN yechimlariga raqobatchi emas, aksincha, ularni to'ldirish uchun yaratilmoqda.
Shunday qilib, keling, eng muhim narsadan boshlaylik - Endi 802.11ba-ni qo'llab-quvvatlaydigan qurilmalar ikkita radio modulga ega bo'lishi kerak. Ko'rinishidan, 802.11ah/ax ni maqsadli uyg'onish vaqti (TWT) texnologiyasi bilan ko'rib chiqib, muhandislar bu etarli emas va energiya sarfini tubdan kamaytirish kerak deb qaror qilishdi. Nima uchun standart ikki xil radio turiga bo'linishni nazarda tutadi - birlamchi aloqa radiosi (PCR) va uyg'onish radiosi (WUR). Agar birinchisi bilan hamma narsa aniq bo'lsa, bu asosiy radio, u ma'lumotlarni uzatadi va qabul qiladi, ikkinchisi esa unchalik ko'p emas. Aslida, WUR asosan tinglash qurilmasi (RX) bo'lib, ishlash uchun juda kam quvvat sarflashga mo'ljallangan. Uning asosiy vazifasi AP dan uyg'onish signalini qabul qilish va PCRni yoqishdir. Ya'ni, bu usul sovuq boshlash vaqtini sezilarli darajada qisqartiradi va ma'lum bir vaqtda qurilmalarni maksimal aniqlik bilan uyg'otish imkonini beradi. Bu, aytaylik, o'nta emas, balki yuz o'nta qurilmangiz bo'lsa va ularning har biri bilan qisqa vaqt ichida ma'lumot almashishingiz kerak bo'lganda juda foydali. Bundan tashqari, uyg'onish chastotasi va davriyligi mantig'i AP tomoniga o'tadi. Agar, aytaylik, LoRAWAN aktuatorlarning o'zlari uyg'onganda va havoda biror narsa uzatganda va qolgan vaqtni uxlaganda PUSH metodologiyasidan foydalansa, bu holda, aksincha, AP qachon va qaysi qurilma uyg'onishi kerakligini hal qiladi va aktuatorlarning o'zi ... har doim ham uxlamaydi.
Endi ramka formatlari va mosligiga o'tamiz. Agar 802.11ah, birinchi urinish sifatida, 868/915 MGts diapazonlari yoki oddiygina SUB-1 GGts uchun yaratilgan bo'lsa, 802.11ba allaqachon 2.4 GHz va 5 Gigagertsli diapazonlar uchun mo'ljallangan. Oldingi "yangi" standartlarda moslik eski qurilmalar uchun tushunarli bo'lgan preambula orqali erishildi. Ya'ni, hisob-kitoblarga ko'ra, har doim eski qurilmalar butun ramkani tanib olishlari shart emas, bu ramka qachon boshlanishini va uzatish qancha davom etishini tushunish uchun etarli. Aynan mana shu ma'lumot ular muqaddimadan olinadi. 802.11ba bundan mustasno emas edi, chunki sxema tasdiqlangan va tasdiqlangan (biz hozircha xarajatlar masalasini e'tiborsiz qoldiramiz).
Natijada, 802.11ba ramkasi quyidagicha ko'rinadi:
HT bo'lmagan preambula va BPSK modulyatsiyasi bilan qisqa OFDM fragmenti barcha 802.11a/g/n/ac/ax qurilmalariga ushbu kadrning uzatilishi boshlanishini eshitish va translyatsiyani tinglash rejimiga o'tishga xalaqit bermaslik imkonini beradi. Muqaddimadan keyin L-STF/L-LTF ning o'xshashi bo'lgan sinxronizatsiya maydoni (SYNC) keladi. Bu chastotani sozlash va qurilmaning qabul qiluvchisini sinxronlashtirish imkonini beradi. Va aynan shu vaqtda uzatuvchi qurilma boshqa kanal kengligi 4 MGts ga o'tadi. Nima uchun? Hammasi juda oddiy. Bu quvvatni kamaytirish va taqqoslanadigan signal-shovqin nisbatiga (SINR) erishish uchun zarurdir. Yoki quvvatni avvalgidek qoldiring va uzatish diapazonida sezilarli o'sishga erishing. Men shuni aytmoqchimanki, bu juda oqlangan yechim, bu ham energiya manbalariga bo'lgan talablarni sezilarli darajada kamaytirishga imkon beradi. Masalan, mashhur ESP8266 ni eslaylik. 54 Mbit / s bit tezligi va 16 dBm quvvatdan foydalangan holda uzatish rejimida u 196 mA ni iste'mol qiladi, bu CR2032 kabi narsa uchun juda yuqori. Agar biz kanal kengligini besh baravarga kamaytirsak va transmitter quvvatini besh baravar kamaytirsak, u holda biz uzatish diapazonida deyarli yo'qotmaymiz, lekin oqim iste'moli, masalan, taxminan 50 mA ga kamayadi. Bu WUR uchun ramkani uzatuvchi AP qismi uchun juda muhim emas, lekin bu hali ham yomon emas. Ammo STA uchun bu allaqachon mantiqiy, chunki kamroq iste'mol CR2032 yoki past nominal zaryadsizlanish oqimlari bilan uzoq muddatli energiya saqlash uchun mo'ljallangan batareyalardan foydalanishga imkon beradi. Albatta, hech narsa bepul kelmaydi va kanal kengligini qisqartirish mos ravishda bitta kadrning uzatish vaqtining oshishi bilan kanal tezligining pasayishiga olib keladi.
Aytgancha, kanal tezligi haqida. Hozirgi shakldagi standart ikkita variantni taqdim etadi: 62.5 Kbps va 250 Kbps. ZigBee hidini his qilyapsizmi? Bu oson emas, chunki u 2 MGts o'rniga 4 MGts kanal kengligiga ega, lekin yuqori spektral zichlikka ega bo'lgan modulyatsiyaning boshqa turi. Natijada, 802.11ba qurilmalari diapazoni ko'proq bo'lishi kerak, bu ichki IoT stsenariylari uchun juda foydali.
Garchi, bir daqiqa kutib turing ... 4 MGts diapazonning atigi 20 MGts chastotasidan foydalangan holda hududdagi barcha stantsiyalarni jim bo'lishga majburlash ... "BU ISHLAT!" - deysiz va to'g'ri bo'lasiz. Lekin yo'q, BU HAQIQIY CHIKINTI!
Standart 40 MGts va 80 MGts pastki kanallardan foydalanish imkoniyatini beradi. Bunday holda, har bir quyi kanalning bit tezligi har xil bo'lishi mumkin va translyatsiya vaqtiga mos kelish uchun kadrning oxiriga Padding qo'shiladi. Ya'ni, qurilma barcha 80 MGts chastotada efir vaqtini egallashi mumkin, lekin uni faqat 16 MGts chastotada ishlatishi mumkin. Bu haqiqiy chiqindilar.
Aytgancha, atrofdagi Wi-Fi qurilmalari u erda nima translyatsiya qilinayotganini tushunish imkoniyatiga ega emas. Chunki odatiy OFDM 802.11ba freymlarini kodlash uchun EMAS. Ha, xuddi shunday, alyans ko'p yillar davomida benuqson ishlagan narsadan voz kechdi. Klassik OFDM o'rniga Multi-Carrier (MC)-OOK modulyatsiyasi qo'llaniladi. 4MHz kanali 16(?) subtashuvchilarga boβlingan, ularning har biri Manchester kodlashdan foydalanadi. Shu bilan birga, DATA maydonining o'zi ham mantiqiy ravishda bit tezligiga qarab 4 mks yoki 2 ms segmentlarga bo'linadi va har bir bunday segmentda past yoki yuqori kodlash darajasi bittaga to'g'ri kelishi mumkin. Bu nol yoki birlarning uzoq ketma-ketligini oldini olish uchun yechim. Eng kam ish haqi bo'yicha kurash.
MAC darajasi ham juda soddalashtirilgan. U faqat quyidagi maydonlarni o'z ichiga oladi:
- Ramka nazorati
Beacon, WuP, Discovery yoki sotuvchi tanlagan boshqa qiymatlarni qabul qilishi mumkin.
Beacon vaqtni sinxronlashtirish uchun ishlatiladi, WuP bir yoki bir nechta qurilmalarni uyg'otish uchun mo'ljallangan va Discovery STA dan AP ga qarama-qarshi yo'nalishda ishlaydi va 802.11ba ni qo'llab-quvvatlaydigan kirish nuqtalarini topish uchun mo'ljallangan. Ushbu maydon 48 bitdan oshsa, ramka uzunligini ham o'z ichiga oladi. - ID
Kadr turiga qarab, u AP yoki STA yoki ushbu ramka mo'ljallangan STA guruhini aniqlashi mumkin. (Ha, siz qurilmalarni guruhlarda uyg'otishingiz mumkin, bu groupcast uyg'otish deb ataladi va bu juda zo'r).
- Turga bog'liq (TD)
Juda moslashuvchan maydon. Unda aniq vaqtni, versiya raqami bilan proshivka/konfiguratsiyani yangilash haqidagi signalni yoki STA bilishi kerak bo'lgan foydali narsalarni yuborish mumkin.
- Ramka nazorat summasi maydoni (FCS)
Bu erda hamma narsa oddiy. Bu nazorat summasi
Ammo texnologiya ishlashi uchun kerakli formatdagi ramkani yuborishning o'zi etarli emas. STA va AP rozi bo'lishi kerak. STA o'z parametrlarini, shu jumladan PCRni ishga tushirish uchun zarur bo'lgan vaqtni bildiradi. Barcha muzokaralar oddiy 802.11 freymlari yordamida amalga oshiriladi, shundan so'ng STA PCRni o'chirib qo'yishi va WUR yoqish rejimiga kirishi mumkin. Yoki iloji bo'lsa, uxlab qoling. Chunki agar u mavjud bo'lsa, undan foydalanish yaxshiroqdir.
Keyinchalik, WUR Duty Cycle deb nomlangan qimmatbaho milliamper soatlarini biroz ko'proq siqish keladi. Hech qanday murakkab narsa yo'q, shunchaki STA va AP, TWT uchun qanday bo'lganiga o'xshab, uyqu jadvali bo'yicha kelishib olishadi. Shundan so'ng, STA asosan uxlaydi, vaqti-vaqti bilan "Menga foydali narsa keldimi?" tinglash uchun WUR-ni yoqadi. Va agar kerak bo'lsa, u trafik almashinuvi uchun asosiy radio modulni uyg'otadi.
TWT va U-APSD bilan solishtirganda vaziyatni tubdan o'zgartiradi, shunday emasmi?
Va endi siz darhol o'ylamaydigan muhim nuance. WUR asosiy modul bilan bir xil chastotada ishlashi shart emas. Aksincha, boshqa kanalda ishlashi ma'qul va tavsiya etiladi. Bunday holda, 802.11ba funksionalligi hech qanday tarzda tarmoqning ishlashiga xalaqit bermaydi va aksincha, foydali ma'lumotlarni yuborish uchun ishlatilishi mumkin. Joylashuv, qoΚ»shnilar roΚ»yxati va boshqa 802.11 standartlarida, masalan, 802.11k/v. Va Mesh tarmoqlari uchun qanday afzalliklar ochiladi ... Lekin bu alohida maqolaning mavzusi.
Hujjat sifatida standartning o'zi taqdiriga kelsak, unda . Ya'ni, bu yil biz haqiqiy standartni yoki hech bo'lmaganda birinchi ilovalarni kutishimiz mumkin. Qanchalik keng tarqalishini vaqt ko'rsatadi.
Bunday narsalar ... (c) .
Tavsiya etilgan o'qish:
Manba: www.habr.com