Wi-Fi 6（802.11ax）说明 22：SRP 空间复用和自适应 CCA - 知识库
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）。我们在之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）。但是关于如何基于BSS Coloring进行Spatial Reuse Parameter，我们还没有说明清楚，同时为了解释清楚，我们还要额外理解Adaptive-CCA机制。本文就关于这两个问题做一个阐述。
本文参考自：
- 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）
我们先介绍SRP空间复用技术。在802.11ax中，基于BSS Coloring，我们可以区分出Inter-BSS和Intra-BSS。如果现在一个Inter-BSS的节点检测到信道是忙的，但是其知道这个信道不是自己BSS正在进行传输，那么其可以认为信道是idle状态，进而继续backoff。如果backoff到0，那么其可以进行传输。
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），代表当前的AP是允许一个SRP传输的。目前我理解的SRP仅仅支持AP上行接收的情况。AP发送完SRP TF帧后，其执行自己BSS内的一次传输，比如说一次上行传输。此时，如果一个支持SRP技术的Inter-BSS STA，也就是其他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。如果其在adaptive-CCA的阈值下（即OBSS_PD阈值）检测信道是idle的，那么其可以继续执行backoff的操作。当backoff到0以后，其就可以执行一次数据的传输。
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，可以设置disable SRP技术，也可以设置对应延迟或者具体的adaptive-CCA阈值等。
另外需要注意的是，这里允许传输的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，实际上是包含了duration参数设置，代表其上行接收PPDU过程所需要的时间。inter-BSS需要在该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。
SRP技术实际上是一种利用捕获效应的空间复用技术，简单理解就是，如果当前AP的接收信号质量不错，不容易被干扰。那么此时就允许在该网络内，一个其他BSS的节点传输。由于本身我的信号强度够强，所以不会受到其他节点的干扰。该技术可以利用的核心机制就是adaptive-CCA机制，AP可以控制CCA的阈值，从而控制让部分节点（也就是不对自己产生干扰的节点）进行空间复用。
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，我们在之前的文章中写过关于CCA技术（802.11协议精读22：CCA (Clear Channel Assessment)）。
802.11ax除了传统的ED_Threshold和CS_Threshold，进一步引入了OBSS_PD这个参数。
上面左图描述的是传统802.11的情况，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中的情况，我们可以看到起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，所以被称为Adaptive-CCA。该阈值的目的就是用来区分，目前CCA检测到的数据帧是不是本BSS域内的。按照SRP的规则，如果STA检测到该数据帧不是本BSS的，而且STA的信号强度是小于该Adaptive-CCA的，那么可以认为信道是idle，可以继续backoff。
我们用下图解释。（注：由于参考了多份材料，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如何做判断的。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）。如果大于，那么就意味着有数据在传输，那么说明信道忙，并且要开始接收数据，接收是从物理层头部PLCP开始的，这是一个独立的片段。
- 如果PLCP失败，那么等待EIFS时间（这里笔者不是很认同上图，如果PLCP解调失败，那么EIFS等待完的结果实际上是挂起到当前数据帧的传输结束，而不仅仅是等待EIFS时间，这点记录下）。
- 如果PLCP接收成功，那么判断该数据帧是不是同一个BSS的（在PLCP中会标识，该数据帧是哪一个BSS的，标识方法是BSS Coloring）。
- 如果是相同的BSS，那么意味着该数据帧节点需要接收，所以反馈信道忙，并进入接收状态。
- 如果是不同BSS，那么该节点需要与OBSS_SD的阈值比较，该阈值就是我们这里所说的Adaptive-CCA阈值（按协议应该是OBSS_PD阈值）。
- 如果信号强度大于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。如果该节点传输，会影响AP的上行接收，所以无法执行SRP传输。因此信道还是busy的状态，不能够backoff。
- 如果信号强度小于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，从而该节点可以执行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以后，那么可以进行传输。
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根据网络情况自适应调节的，并且在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。
综上我们阐述了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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