https://zhuanlan.zhihu.com/p/108559681微信
序言
BSS Coloring技術是802.11ax中引入,目的進一步優化空間複用(Spatial Reuse Parameter)。咱們在以前的專欄中寫過關於BSS Coloring技術(Wi-Fi 6(802.11ax)解析7:BSS Coloring技術)。可是關於如何基於BSS Coloring進行Spatial Reuse Parameter,咱們尚未說明清楚,同時爲了解釋清楚,咱們還要額外理解Adaptive-CCA機制。本文就關於這兩個問題作一個闡述。網絡
本文參考自:less
- Future Indoor Networks: The role of Wi-Fi and its evolution - nokia bell lab。
- IEEE 802.11ax: Highly Efficient WLANs for Intelligent Information Infrastructure
- IEEE 802.11ax draft 4.3
SRP空間複用(Spatial Reuse Parameter)
咱們先介紹SRP空間複用技術。在802.11ax中,基於BSS Coloring,咱們能夠區分出Inter-BSS和Intra-BSS。若是如今一個Inter-BSS的節點檢測到信道是忙的,可是其知道這個信道不是本身BSS正在進行傳輸,那麼其能夠認爲信道是idle狀態,進而繼續backoff。若是backoff到0,那麼其能夠進行傳輸。優化
![](http://static.javashuo.com/static/loading.gif)
![](http://static.javashuo.com/static/loading.gif)
如上圖所示,假設一個BSS的AP發送了一個SR-enable trigger frame(協議中稱爲SRP PPDU),表明當前的AP是容許一個SRP傳輸的。目前我理解的SRP僅僅支持AP上行接收的狀況。AP發送完SRP TF幀後,其執行本身BSS內的一次傳輸,好比說一次上行傳輸。此時,若是一個支持SRP技術的Inter-BSS STA,也就是其餘BSS Color下的節點,收到該SRP TF幀後。其會採用adaptive-CCA機制進行信道檢測。若是其在adaptive-CCA的閾值下(即OBSS_PD閾值)檢測信道是idle的,那麼其能夠繼續執行backoff的操做。當backoff到0之後,其就能夠執行一次數據的傳輸。spa
SR-enable的標誌位應該是在PHY頭部的HE-SIG-A1裏面的Spatial Reuse field,這裏面一共有4個field,能夠設置disable SRP技術,也能夠設置對應延遲或者具體的adaptive-CCA閾值等。3d
另外須要注意的是,這裏容許傳輸的inter-BSS STA的數據幀大小也是有限制的。在一開始AP發送的TF幀中,其實是包含了duration參數設置,表明其上行接收PPDU過程所須要的時間。inter-BSS須要在該Duration時間內完成SRP空間複用的傳輸,這裏可能又會應用到動態幀分片技術了。orm
SRP技術其實是一種利用捕獲效應的空間複用技術,簡單理解就是,若是當前AP的接收信號質量不錯,不容易被幹擾。那麼此時就容許在該網絡內,一個其餘BSS的節點傳輸。因爲自己個人信號強度夠強,因此不會受到其餘節點的干擾。該技術能夠利用的核心機制就是adaptive-CCA機制,AP能夠控制CCA的閾值,從而控制讓部分節點(也就是不對本身產生干擾的節點)進行空間複用。blog
Adaptive-CCA(自適應CCA)
CCA技術是802.11協議用來檢測信道是否有數據包在傳輸的物理載波監聽技術,咱們在以前的文章中寫過關於CCA技術(802.11協議精讀22:CCA (Clear Channel Assessment))。ci
802.11ax除了傳統的ED_Threshold和CS_Threshold,進一步引入了OBSS_PD這個參數。get
![](http://static.javashuo.com/static/loading.gif)
![](http://static.javashuo.com/static/loading.gif)
上面左圖描述的是傳統802.11的狀況,其中CCA-Energy Detection對應到EDThreshold(-82 dBm),CCA-Signal Detection對應到CS_Threshold(-62 dBm)。右邊描述的是802.11ax中的狀況,咱們能夠看到起CCA_SD實際上一個新的閾值(協議命名是OBSS_PD),其高於原來的CS_Threshold(-62 dBm),這個閾值是自適應調節的,因此被稱爲Adaptive-CCA。該閾值的目的就是用來區分,目前CCA檢測到的數據幀是否是本BSS域內的。按照SRP的規則,若是STA檢測到該數據幀不是本BSS的,並且STA的信號強度是小於該Adaptive-CCA的,那麼能夠認爲信道是idle,能夠繼續backoff。
咱們用下圖解釋。(注:因爲參考了多份材料,其所用的概念命名有所區別。在下圖中,CCA_SD對應的是-82dBm,也就是傳統的CS_Threshold。而OBSS_SD對應的是Adaptive-CCA的閾值,也就是上圖右的CCA-SD,協議的命名是OBSS_PD)
![](http://static.javashuo.com/static/loading.gif)
![](http://static.javashuo.com/static/loading.gif)
該圖是描述一個inter-bss的STA如何作判斷的。如上圖,一開始STA會判斷是否有數據幀在傳輸(也就是和CCA_SD比較)。若是大於,那麼就意味着有數據在傳輸,那麼說明信道忙,而且要開始接收數據,接收是從物理層頭部PLCP開始的,這是一個獨立的片斷。
- 若是PLCP失敗,那麼等待EIFS時間(這裏筆者不是很認同上圖,若是PLCP解調失敗,那麼EIFS等待完的結果其實是掛起到當前數據幀的傳輸結束,而不只僅是等待EIFS時間,這點記錄下)。
- 若是PLCP接收成功,那麼判斷該數據幀是否是同一個BSS的(在PLCP中會標識,該數據幀是哪個BSS的,標識方法是BSS Coloring)。
- 若是是相同的BSS,那麼意味着該數據幀節點須要接收,因此反饋信道忙,並進入接收狀態。
- 若是是不一樣BSS,那麼該節點須要與OBSS_SD的閾值比較,該閾值就是咱們這裏所說的Adaptive-CCA閾值(按協議應該是OBSS_PD閾值)。
- 若是信號強度大於OBSS_SD閾值,那麼意味着inter-BSS的節點和當前接收上行傳輸的AP干擾比較大。若是該節點傳輸,會影響AP的上行接收,因此沒法執行SRP傳輸。所以信道仍是busy的狀態,不可以backoff。
- 若是信號強度小於OBSS_SD閾值,那麼意味着inter-BSS的節點不會干擾到AP的上行,其檢測結果爲idle,從而該節點能夠執行backoff(這裏競爭是爲了多個inter-BSS的STA,同時檢測到信道是idle的,從而發生衝突)。當節點backoff到0之後,那麼能夠進行傳輸。
在協議中,該OBSS_SD(本文命名有點雜,對應協議是OBSS_PD)是一個範圍值,是AP根據網絡狀況自適應調節的,而且在Spatial Reuse field給出。
![](http://static.javashuo.com/static/loading.gif)
![](http://static.javashuo.com/static/loading.gif)
如上圖所示,該範圍是在-62dBm和-82dBm之間,也就是對應傳統的ED_Threshold和CSThreshold之間。該圖上的21 dBm描述的參考的發送功率,TXPWR_Ref。
綜上咱們闡述了802.11ax中的SRP技術,本節中的字母定義有點亂,還請見諒。
本文爲原創文章,如需轉載須註明出處和原文連接。
![](http://static.javashuo.com/static/loading.gif)
![](http://static.javashuo.com/static/loading.gif)
歡迎你們關注咱們的微信公衆號:無線技術大講堂,請搜索公衆號(must_wireless)。