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WLAN RTT (IEEE 802.11mc)

Android 9 中的 Wi-Fi 往返时间 (RTT) 功能允许支持设备测量与其他支持设备的距离:无论是接入点 (AP) 还是 Wi-Fi 感知对等设备(如果设备支持 Wi-Fi 感知功能)。此功能基于 IEEE 802.11mc 协议,使应用能够使用准确性更高的定位功能和增强的感知功能。

示例和来源

要使用此功能,请采用在 Android 开源项目 (AOSP) 中提供的 WLAN 硬件接口设计语言 (HIDL)。在 Android 8.0 中,HIDL 取代了之前使用的硬件抽象层 (HAL) 结构,以便通过指定纳入接口和软件包的类型和方法调用来简化实现流程。

使用 Wi-Fi RTT 功能需遵循 Wi-Fi HIDL:hardware/interfaces/wifi/1.0 或更高版本。

您可以参考旧版 Wi-Fi HAL 来了解它与新 HIDL 接口之间的关系:hardware/libhardware_legacy/+/master/include/hardware_legacy/rtt.h

实现

要实现 WLAN RTT,您必须提供框架和 HAL/固件支持:

  • 框架:

    • AOSP 代码
    • 启用 WLAN RTT:需要功能标记
  • WLAN RTT (IEEE 802.11mc) HAL 支持(意味着固件支持)

如需实现此功能,请采用 Wi-Fi HIDL,另外还要启用功能标记:

  • 在位于 device/<oem>/<device>device.mk 中,修改 PRODUCT_COPY_FILES 环境变量,以便支持 Wi-Fi RTT 功能:

    PRODUCT_COPY_FILES += frameworks/native/data/etc/android.hardware.wifi.rtt.xml:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR)/etc/permissions/android.hardware.wifi.rtt.xml
    

除此以外,实现此功能所需的所有内容都会包含在 AOSP 中。

随机分配 MAC 地址

为加强隐私保护,在 WLAN RTT 事务期间使用的 MAC 地址必须是随机分配的地址,即不得与 WLAN 接口的原生 MAC 地址一致。不过,有一种例外情况:如果某个设备与 AP 相关联,则此设备可能会使用与其相关联的 MAC 地址来处理与此 AP 或其他 AP 之间的任何 RTT 事务。

验证

这项功能有适用的 Android 兼容性测试套件 (CTS) 测试。CTS 会检测何时启用了这项功能,并会自动包含相关测试。您也可以使用供应商测试套件 (VTS)acts/sl4a(用于执行扩展集成测试的测试套件)测试此功能。

单元测试

使用以下测试执行 WLAN RTT 软件包测试:

服务测试:

% ./frameworks/opt/net/wifi/tests/wifitests/runtests.sh -e package
com.android.server.wifi.rtt

Manager 测试:

% ./frameworks/base/wifi/tests/runtests.sh -e package android.net.wifi.rtt

集成 (ACTS) 测试

acts/sl4a 测试套件(在 /tools/test/connectivity/acts/tests/google/wifi/rtt/README.md 中有相应说明)提供了功能测试、性能测试和压力测试。

CTS

这项功能有适用的 Android 兼容性测试套件 (CTS) 测试。CTS 会检测何时启用了这项功能,并会自动包含相关测试。支持 WLAN RTT (IEEE 802.11mc) 的接入点必须位于被测设备的覆盖范围内。

您可以使用以下命令触发 CTS 测试:

% atest WifiRttTest

校准

为了确保 WLAN RTT 能够正常运行,802.11mc 协议中返回的距离的精确度应在关键绩效指标 (KPI) 范围内(理想情况下)。对于所列带宽出现的 90% 的 CDF 错误,针对距离估算值建议的 KPI 具有以下容差:

  • 80MHz:2 米
  • 40MHz:4 米
  • 20MHz:8 米

为确保正确实现功能,您必须进行校准测试。

您可以通过以下方式来实现这项测试:通过不断增加距离,比较地面真实距离和 RTT 估算距离。如果真实距离和 RTT 估算距离基本一致,则您应该针对已知已进行 RTT 校准的设备验证解决方案。距离校准应在下列条件下进行测试:

  1. 大型开放实验室或没有大量金属物体(金属物体可能会导致多路径异常高发)的走廊。
  2. 视线 (LOS) 路线/路径至少要延长 25 米。
  3. 从路线一端到另一端以每次增加 0.5 米的方式标记。
  4. 选择一个位于路线一端的位置来安装支持 RTT 的接入点(位于地面以上 20 厘米处);一个可移动支架(也位于地面上方 20 厘米处),用于沿路线移动 Android 手机(或接受测试的其他 Android 移动设备),可移动支架应与每隔 0.5 米出现的标记对齐。注意:这项重复性任务可由小型机器人来完成,也可以由人工操作员来完成。
  5. 每个标记处应记录 50 个距离结果,同时应记录相应标记距离接入点的距离。应在每个标记位置处计算统计信息(例如距离均值和方差)。

您可以根据第 5 步中的结果绘制一个图表,其中 X 轴为地面真实距离,Y 轴为估算距离,以及一条估算出的最合适的回归路线。理想的设备校准会产生一条梯度为 1.0 的线,且 Y 轴的偏差为 0.0 米。如果这些值的偏差落在相应带宽的 KPI 范围内,则这些偏差是可接受的。如果结果超过 KPI 范围,则应该重新校准设备功能,使结果符合 KPI 规范。