阅读目录
原文地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/79572297
TWT节能机制简介（Target Wake Time）
TWT定时唤醒机制（Target Wake Time，TWT）首次出现在802.11ah “Wi-Fi HaLow”标准中，其用于支持大规模物联网环境下的节能工作。随着IEEE 802.11ax标准的发展，TWT的功能获得了进一步的扩展，这使得IEEE 802.11ax标准能够更加优化设备的节能机制，提供更可靠，更节能的传输机制。在802.11ax中，TWT机制在ah的基础上，已经被修改为支持基于触发的上行链路传输，从而扩展了TWT工作的范围。
在TWT中，终端和AP之间建立了一张时间表（该时间表是终端和AP协定的），时间表是由TWT时间周期所组成的。通常终端和AP所协商的TWT时间周期包含一个或者多个beacon周期（总体时间比如几分钟，几小时，甚至高达几天）。当终端和AP所协商的时间周期到达后，终端会醒来，并等待AP发送的触发帧，并进行一次数据交换。当本次传输完成后，返回睡眠状态。每一个终端和AP都会进行独立的协商，每一个终端都具有单独的TWT时间周期。AP也可以将终端们根据设定的TWT时间周期进行分组，一次和多个终端进行连接，从而提高节能效率。
如上图所示，User 1和User 2分别和AP协定了两个TWT时间周期，分别为TW1和TW2。终端User 1和User 2默认就工作在睡眠模式下（sleep mode），保持一个较低的功耗。当TWT时间周期到达时，AP会发送一个触发帧（Trigger）给终端，终端进而苏醒并和AP执行数据交换，当数据交换完成后，终端恢复睡眠模式。TWT和传统PSM模式的差别是，终端只在TWT时间开始的时候苏醒，而在PSM模式中，从该beacon周期开始，终端就会通过该beacon帧中的DTIM信息，观察是否AP是否由缓存自己的数据帧，如果有的话，那么就保持苏醒，直到接收完成后，才恢复到睡眠模式。在上图中，如果是传统的PSM的话，若本轮beacon帧中提示有User 1的信息，那么其不会在TW1时间内睡眠，会保持苏醒，直到数据交换完成后，才恢复睡眠。
TWT的三种工作模式
TWT一共有三种工作模式，分别是：1）Individual TWT，2）Broadcast TWT，3）Opportunistic PS。
- Individual TWT：该模式下终端会和AP协商特定的TWT时间，该时间会被存放在AP的时间表中。终端会在特定的时间醒来并和AP进行帧交换。每一个终端仅仅直到自己和AP协商的TWT时间，不需要知道其他终端的TWT时间。Individual TWT还有多种工作模式，比如说显式工作模式。
其大致工作流程如下：
- 终端想要建立一个TWT连接，其会将自己的节能调度信息告知给AP
- AP将会分配TWT周期，并将该周期反馈给终端
- 终端会在指定的TWT周期时苏醒，并和AP进行数据帧交换
- 在本轮交换中，会分成显式和隐式两种工作模式
- 显式工作模式
- 在本次数据帧交换中，AP会显式告诉终端，下一轮的TWT周期
- 终端会在新的指定的TWT周期时苏醒，并再一次和AP进行数据帧交换
- 隐式工作模式
- 在本次数据帧交换中，AP不会告诉终端，下一轮的TWT周期
- 终端会自己计算出下一轮的TWT周期（通过在当前TWT周期上增加一个特定的时间）
- 终端会在自己计算的TWT周期时苏醒，并再一次和AP进行数据帧交换
- 显式工作模式
如上图所示，终端会在苏醒的时候，首先和AP发起一个TWT建立请求，终端和AP协商一个TWT时间（即图中Negotiate a schedule），当协商完成后，终端就进入睡眠状态。在该图上，AP发送Beacon时，也会包含了公开的TWT信息，在Individual TWT工作模式下，该信息终端时不需要的。终端一直保持睡眠状态，直到TWT时间到达。终端苏醒，并接收AP的触发帧，即TWT Trigger。当终端接收到该触发后，其会和AP进行数据帧交互。于此同时，AP会告知终端下一次的TWT时间（在显式TWT中，睡眠间隔的逐次设定的），终端会在新的TWT时间上，定时苏醒，并执行数据帧交换。TWT的一次苏醒间隔有可能是小于一个beacon周期，也有可能是大于一个beacon周期的，相比于传统的PSM，APSD之类的节能方式，更加具有一般性。
终端和AP可以关于TWT时间周期进行协商，终端可以要求取消TWT参数，或者向AP请求特定的TWT时间。如果AP统一终端的请求，其会反馈“Accept TWT”。还有多种协商的具体参数，可以参考上图，即协议中的Table 10-19a。
- Broadcast TWT：广播TWT机制是一种由AP负责管理的工作机制。在该机制下，TWT时间周期是由AP宣告，通常AP会在每一个beacon帧中宣告本轮的TWT时间周期。在一些特殊的情况下，AP也会在其他的管理帧中宣告，比如Association帧，Reassociation帧或者Probe Response帧等等。我们需要注意在Broadcast TWT中，存在加入组和离开组的交互动作，终端需要向AP申请加组才可以执行Broadcast TWT，这个加组交互动作也是通过在终端和AP交换管理帧中，通过携带TWT elements完成的。当终端完成加组后，终端会按照最近接收到的TWT时间周期进行工作，此时这一类型的终端也被叫做“TWT Scheduled STA”，AP被称为“TWT Scheduling AP”。终端在TWT时间周期到达后进行苏醒，AP会发送广播的触发帧，发现哪些终端正在处于苏醒状态（加组后的终端们），并向这些终端发送数据帧，这里由于是广播通信，所以只有AP向节点发送。当AP发送完成后，终端恢复到睡眠状态，直到下一次广播TWT时间到达。通常，这种广播TWT中的时间间隔，我们也称为“TWT SP (Service Period)”。
如上图所示，AP会在Beacon帧中，进行TWT Broadcast时间周期（即TWT SP时间）的宣告。终端们苏醒并接收该Beacon信息。然后在对应的TWT时间到达时，对应的终端们会提前苏醒，接收AP发送的TWT trigger，以及AP发送的下行数据帧，在此过程中，AP也由可能发送新的一次的TWT Broadcast时间周期（即TWT SP时间）。终端接收完成后，进入睡眠状态，并在新的TWT SP时间到达时，再次苏醒，以后以此类推。
- Opportunistic PS：机会PS模式和前面两种工作模式是类似的，但是没有AP和节点的协商过程。AP会在每一个Beacon内，公开宣告一个TWT时间。任意终端可以选择在这个公开TWT时间内进行苏醒，并和AP执行数据帧交换。这个交换可以是单个节点的，也可以是采用OFDMA机制进行交换。
如上图所示，AP在Beacon帧中宣告了一个公开的TWT时间，任意终端都可以直到该TWT时间。当该TWT公开时间到达后，AP会发送触发帧，此时苏醒的节点可以和AP进行交互，并执行数据帧的交换。在图中，由多个节点苏醒，从而触发了一次OFDMA类型的数据帧交互。
标签：周期,AP,时间,终端,TWT,节能,机制,苏醒 来源： https://blog.csdn.net/zwl1584671413/article/details/118033753
本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享； 2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关； 3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关； 4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除； 5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。