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序言
BSS Coloring技术是802.11ax中引入,目的进一步优化空间复用(Spatial Reuse Parameter)。咱们在以前的专栏中写过关于BSS Coloring技术(Wi-Fi 6(802.11ax)解析7:BSS Coloring技术)。可是关于如何基于BSS Coloring进行Spatial Reuse Parameter,咱们尚未说明清楚,同时为了解释清楚,咱们还要额外理解Adaptive-CCA机制。本文就关于这两个问题作一个阐述。网络
本文参考自: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空间复用(Spatial Reuse Parameter)
咱们先介绍SRP空间复用技术。在802.11ax中,基于BSS Coloring,咱们能够区分出Inter-BSS和Intra-BSS。若是如今一个Inter-BSS的节点检测到信道是忙的,可是其知道这个信道不是本身BSS正在进行传输,那么其能够认为信道是idle状态,进而继续backoff。若是backoff到0,那么其能够进行传输。优化


如上图所示,假设一个BSS的AP发送了一个SR-enable trigger frame(协议中称为SRP PPDU),表明当前的AP是容许一个SRP传输的。目前我理解的SRP仅仅支持AP上行接收的状况。AP发送完SRP TF帧后,其执行本身BSS内的一次传输,好比说一次上行传输。此时,若是一个支持SRP技术的Inter-BSS STA,也就是其余BSS Color下的节点,收到该SRP TF帧后。其会采用adaptive-CCA机制进行信道检测。若是其在adaptive-CCA的阈值下(即OBSS_PD阈值)检测信道是idle的,那么其能够继续执行backoff的操做。当backoff到0之后,其就能够执行一次数据的传输。spa
SR-enable的标志位应该是在PHY头部的HE-SIG-A1里面的Spatial Reuse field,这里面一共有4个field,能够设置disable SRP技术,也能够设置对应延迟或者具体的adaptive-CCA阈值等。3d
另外须要注意的是,这里容许传输的inter-BSS STA的数据帧大小也是有限制的。在一开始AP发送的TF帧中,其实是包含了duration参数设置,表明其上行接收PPDU过程所须要的时间。inter-BSS须要在该Duration时间内完成SRP空间复用的传输,这里可能又会应用到动态帧分片技术了。orm
SRP技术其实是一种利用捕获效应的空间复用技术,简单理解就是,若是当前AP的接收信号质量不错,不容易被干扰。那么此时就容许在该网络内,一个其余BSS的节点传输。因为自己个人信号强度够强,因此不会受到其余节点的干扰。该技术能够利用的核心机制就是adaptive-CCA机制,AP能够控制CCA的阈值,从而控制让部分节点(也就是不对本身产生干扰的节点)进行空间复用。blog
Adaptive-CCA(自适应CCA)
CCA技术是802.11协议用来检测信道是否有数据包在传输的物理载波监听技术,咱们在以前的文章中写过关于CCA技术(802.11协议精读22:CCA (Clear Channel Assessment))。ci
802.11ax除了传统的ED_Threshold和CS_Threshold,进一步引入了OBSS_PD这个参数。get


上面左图描述的是传统802.11的状况,其中CCA-Energy Detection对应到EDThreshold(-82 dBm),CCA-Signal Detection对应到CS_Threshold(-62 dBm)。右边描述的是802.11ax中的状况,咱们能够看到起CCA_SD实际上一个新的阈值(协议命名是OBSS_PD),其高于原来的CS_Threshold(-62 dBm),这个阈值是自适应调节的,因此被称为Adaptive-CCA。该阈值的目的就是用来区分,目前CCA检测到的数据帧是否是本BSS域内的。按照SRP的规则,若是STA检测到该数据帧不是本BSS的,并且STA的信号强度是小于该Adaptive-CCA的,那么能够认为信道是idle,能够继续backoff。
咱们用下图解释。(注:因为参考了多份材料,其所用的概念命名有所区别。在下图中,CCA_SD对应的是-82dBm,也就是传统的CS_Threshold。而OBSS_SD对应的是Adaptive-CCA的阈值,也就是上图右的CCA-SD,协议的命名是OBSS_PD)


该图是描述一个inter-bss的STA如何作判断的。如上图,一开始STA会判断是否有数据帧在传输(也就是和CCA_SD比较)。若是大于,那么就意味着有数据在传输,那么说明信道忙,而且要开始接收数据,接收是从物理层头部PLCP开始的,这是一个独立的片断。
- 若是PLCP失败,那么等待EIFS时间(这里笔者不是很认同上图,若是PLCP解调失败,那么EIFS等待完的结果其实是挂起到当前数据帧的传输结束,而不只仅是等待EIFS时间,这点记录下)。
- 若是PLCP接收成功,那么判断该数据帧是否是同一个BSS的(在PLCP中会标识,该数据帧是哪个BSS的,标识方法是BSS Coloring)。
- 若是是相同的BSS,那么意味着该数据帧节点须要接收,因此反馈信道忙,并进入接收状态。
- 若是是不一样BSS,那么该节点须要与OBSS_SD的阈值比较,该阈值就是咱们这里所说的Adaptive-CCA阈值(按协议应该是OBSS_PD阈值)。
- 若是信号强度大于OBSS_SD阈值,那么意味着inter-BSS的节点和当前接收上行传输的AP干扰比较大。若是该节点传输,会影响AP的上行接收,因此没法执行SRP传输。所以信道仍是busy的状态,不可以backoff。
- 若是信号强度小于OBSS_SD阈值,那么意味着inter-BSS的节点不会干扰到AP的上行,其检测结果为idle,从而该节点能够执行backoff(这里竞争是为了多个inter-BSS的STA,同时检测到信道是idle的,从而发生冲突)。当节点backoff到0之后,那么能够进行传输。
在协议中,该OBSS_SD(本文命名有点杂,对应协议是OBSS_PD)是一个范围值,是AP根据网络状况自适应调节的,而且在Spatial Reuse field给出。


如上图所示,该范围是在-62dBm和-82dBm之间,也就是对应传统的ED_Threshold和CSThreshold之间。该图上的21 dBm描述的参考的发送功率,TXPWR_Ref。
综上咱们阐述了802.11ax中的SRP技术,本节中的字母定义有点乱,还请见谅。
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