一起来Fit TDMA over WiFi(1)

1 概述

  WiFI TDMA领域,2009年Sam  Leffler在《TDMA for Long Distance Wireless Networks》首次系统提出了TDMA技术方案,并在FreeBSD上,基于Atheros公司的AR5212芯片,成功实现了IBSS架构的TDMA Demo。

     I. Hussain,N. Sarma和D. K. Saikia与2014年在《TDMA MAC Protocols for WiFi-based Long Distance --Networks: A Survey》中,对当时已有的WiFi TDMA进行总结,并归纳如下:

  此外,市场上支持TDMA类的WiFi产品,成功的有UBNT的Airmax、Cambium的 TDD和Mikrotik的NV2;另外,LogicWave的iPoll技术,也包含有TDMA的部分功效。

       基于公开的资料,具体说来,基于Soft MAC的TDMA技术为主流,它们都强调严格TDMA规范,所以在时隙划分、时间同步以及现有WiFi的DCF功能修改上工作量特别大;而网上可查找到的基于Openwrt工程代码的TDMA技术文档,均在陷入超帧、时隙与时隙机会、静默与活动的处理中,最终出来的是基于一个固定速率、固定包长的ns2 Demo或openwrt Demo,无法融入商用产品。

  更恼火的是,主流的WiFi芯片方案商,长久以来都没有推出成熟的TDMA功能,或选择性的仅支持少量客户开发自己的TDMA。从而导致TDMA over WiFi这个简单且实用的技术在诸多WiFi产品中难实现。直到最近的QCA在其新一代的11AC WaveII 芯片上,终于推出了一个PCF版的功能插件,部分实现了TDMA。但对于老方案,该PCF功能并不能起作用。由此导致,基于方案商的SDK项目代码,开发不出TDMA功能。

  为了区别于现有的WiFi TDMA技术,本系列文档中将TDMA规范强制挪动到WiFi驱动的实现方式为“Fat TDMA WiFi”,而我们将研究和开发出来的为“Fit TDMA WiFi”。所谓的“Fit TDMA WiFi”,就是在SDK项目代码上,实现TDMA WiFi功能,不大幅度修改现有驱动代码,能持续保留现有的核心功能:如支持802.11n和802.11ac,支持速率协商等;可直接商用。

2 Fit TDMA WiFi 愿景

  • 单点调度

        TDMA_er为调度者,循环调度各TDMA_ee, 缺省地,TDMA_er由AP承担,TDMA_ee由CPE承担,且AP仅能调度已关联到其上的CPE。

  

  • 调度方式

  “加权公平调度”,所谓“公平调度”,就是TDMA_er公平地调度各TDMA_ee,如每轮调度,确保每个TDMA_ee都能被调度1次,且时间窗均等;所谓“加权”,就是让不同通信链路质量的TDMA_ee,有不同的调度次数,从而能持续维持信号质量高的终端具有更佳地通信体验。

  

  • 兼容TDMA与严格TDMA策略

  兼容TDMA策略下,非TDMA终端允许接入本Fit TDMA WiFi,TDMA_er不丢弃源自非活动TDMA_ee的数据报文;严格TDMA策略下,非TDMA终端不允许接入Fit TDMA WiFi,且TDMA_er直接丢弃源自非活动TDMA_ee的数据报文。

  综述,Fit TDMA WiFi本质就是一个收发数据报文的调度机制,所以它不会被现有的TDMA思维所限制,是可基于SDK驱动代码实现的。

收发流程分析

  收发流程分析涉及到具体代码,属于SDK驱动内容,不能完全公开,仅供参考,本系列文档中涉及到具体功能或代码时,请在自己的驱动代码中查找。

        留待下份文档展开。


本文章由作者:佐须之男 整理编辑,原文地址: 一起来Fit TDMA over WiFi(1)
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