一起來Fit TDMA over WiFi(1)


1 概述

  WiFI TDMA領域,2009年Sam  Leffler在《TDMA for Long Distance Wireless Networks》首次系統提出了TDMA技術方案,並在FreeBSD上,基於Atheros公司的AR5212芯片,成功實現了IBSS架構的TDMA Demo。

     I. Hussain,N. Sarma和D. K. Saikia與2014年在《TDMA MAC Protocols for WiFi-based Long Distance --Networks: A Survey》中,對當時已有的WiFi TDMA進行總結,並歸納如下:

  此外,市場上支持TDMA類的WiFi產品,成功的有UBNT的Airmax、Cambium的 TDD和Mikrotik的NV2;另外,LogicWave的iPoll技術,也包含有TDMA的部分功效。

       基於公開的資料,具體說來,基於Soft MAC的TDMA技術為主流,它們都強調嚴格TDMA規范,所以在時隙划分、時間同步以及現有WiFi的DCF功能修改上工作量特別大;而網上可查找到的基於Openwrt工程代碼的TDMA技術文檔,均在陷入超幀、時隙與時隙機會、靜默與活動的處理中,最終出來的是基於一個固定速率、固定包長的ns2 Demo或openwrt Demo,無法融入商用產品。

  更惱火的是,主流的WiFi芯片方案商,長久以來都沒有推出成熟的TDMA功能,或選擇性的僅支持少量客戶開發自己的TDMA。從而導致TDMA over WiFi這個簡單且實用的技術在諸多WiFi產品中難實現。直到最近的QCA在其新一代的11AC WaveII 芯片上,終於推出了一個PCF版的功能插件,部分實現了TDMA。但對於老方案,該PCF功能並不能起作用。由此導致,基於方案商的SDK項目代碼,開發不出TDMA功能。

  為了區別於現有的WiFi TDMA技術,本系列文檔中將TDMA規范強制挪動到WiFi驅動的實現方式為“Fat TDMA WiFi”,而我們將研究和開發出來的為“Fit TDMA WiFi”。所謂的“Fit TDMA WiFi”,就是在SDK項目代碼上,實現TDMA WiFi功能,不大幅度修改現有驅動代碼,能持續保留現有的核心功能:如支持802.11n和802.11ac,支持速率協商等;可直接商用。

2 Fit TDMA WiFi 願景

  • 單點調度

        TDMA_er為調度者,循環調度各TDMA_ee, 缺省地,TDMA_er由AP承擔,TDMA_ee由CPE承擔,且AP僅能調度已關聯到其上的CPE。

  

  • 調度方式

  “加權公平調度”,所謂“公平調度”,就是TDMA_er公平地調度各TDMA_ee,如每輪調度,確保每個TDMA_ee都能被調度1次,且時間窗均等;所謂“加權”,就是讓不同通信鏈路質量的TDMA_ee,有不同的調度次數,從而能持續維持信號質量高的終端具有更佳地通信體驗。

  

  • 兼容TDMA與嚴格TDMA策略

  兼容TDMA策略下,非TDMA終端允許接入本Fit TDMA WiFi,TDMA_er不丟棄源自非活動TDMA_ee的數據報文;嚴格TDMA策略下,非TDMA終端不允許接入Fit TDMA WiFi,且TDMA_er直接丟棄源自非活動TDMA_ee的數據報文。

  綜述,Fit TDMA WiFi本質就是一個收發數據報文的調度機制,所以它不會被現有的TDMA思維所限制,是可基於SDK驅動代碼實現的。

收發流程分析

  收發流程分析涉及到具體代碼,屬於SDK驅動內容,不能完全公開,僅供參考,本系列文檔中涉及到具體功能或代碼時,請在自己的驅動代碼中查找。

        留待下份文檔展開。

 

 

  

 


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