Modo Wi-Fi de baixa latência

O Android 10 estende a API de bloqueio de Wi-Fi para permitir que aplicativos sensíveis à latência configurem o Wi-Fi para um modo de baixa latência . O modo de baixa latência é iniciado quando todas as condições a seguir são atendidas:

• O Wi-Fi está ativado e o dispositivo tem acesso à Internet.
• O aplicativo criou e adquiriu um bloqueio de Wi-Fi e está sendo executado em primeiro plano.
• A tela está ligada.

Para oferecer suporte ao modo de baixa latência em dispositivos, os fabricantes de dispositivos devem atualizar o driver WLAN e o HAL do fornecedor. No modo de baixa latência, a economia de energia (também conhecida como estado de soneca no padrão IEEE 802.11) é explicitamente desabilitada pela estrutura. Os parâmetros de varredura e roaming nas camadas de driver e firmware podem ser otimizados para reduzir ainda mais a latência do Wi-Fi. As otimizações exatas são específicas da implementação.

O Android possui um modo de bloqueio de Wi-Fi de alto desempenho (introduzido no nível 12 da API) que é separado do modo de baixa latência.

Implementação

Para oferecer suporte ao recurso de modo de baixa latência Wi-Fi, forneça implementações para as seguintes funções IWifiChip .

No AIDL HAL:

• int getFeatureSet()
• void setLatencyMode(in LatencyMode mode)

No HIDL HAL (1.3 ou mais recente):

• getCapabilities_1_3() generates (WifiStatus status, bitfield<ChipCapabilityMask> capabilities)
• setLatencyMode(LatencyMode mode) generates (WifiStatus status)

Uma implementação de referência pode ser encontrada em wifi_legacy_hal.cpp com as seguintes funções:

• wifi_error wifi_get_supported_feature_set(wifi_interface_handle iface, feature_set *set)
• wifi_error wifi_set_latency_mode(wifi_interface_handle handle, wifi_latency_mode mode)

No modo de baixa latência, a economia de energia é explicitamente desativada pelo WifiLockManager na estrutura do Android. Para suportar isso, o driver WLAN deve suportar o comando NL80211, NL80211_CMD_SET_POWER_SAVE , para ativar e desativar a economia de energia. Quando a economia de energia do Wi-Fi está desativada, o sistema Wi-Fi deve permanecer no estado ativo e pronto para enviar ou receber pacotes com atraso mínimo.

Nota: O modo de baixa latência é totalmente compatível com dispositivos que suportam AIDL HAL ou HIDL HAL (1.3 ou mais recente). Para dispositivos com Android 10 que não suportam android.hardware.wifi@1.3 , WifiLockManager desativa apenas a economia de energia quando o bloqueio de Wi-Fi no modo de baixa latência é adquirido pelo aplicativo e está ativo.

Desativando o recurso

Para desativar o recurso de modo de baixa latência, atualize o código subjacente de getFeatureSet() para o AIDL HAL ou getCapabilities_1_3() para o HIDL HAL, de modo que capabilities & SET_LATENCY_MODE = 0 , onde SET_LATENCY_MODE é definido na definição IWifiChip AIDL ou HIDL . Quando esse recurso está desabilitado, a estrutura desabilita a economia de energia somente quando o modo de baixa latência está ativo.

Validação

Para testar se o modo de baixa latência funciona quando ativado, execute os seguintes testes automatizados e manuais de latência de ping.

Teste automatizado

Execute os seguintes testes VTS e CTS:

• VTS (AIDL): hardware/interfaces/wifi/aidl/vts/functional/wifi_chip_aidl_test.cpp
• VTS (HIDL): hardware/interfaces/wifi/1.3/vts/functional/wifi_chip_hidl_test.cpp
• CTS: cts/tests/tests/net/src/android/net/wifi/cts/WifiLockTest.java

Teste manual

Equipamento e ambiente de teste necessários

Para testes manuais, a seguinte configuração é necessária:

• Ponto de acesso Wi-Fi (AP)

• Telefone dispositivo em teste (DUT) e computador de teste

  • O DUT deve estar conectado ao ponto de acesso por Wi-Fi.
  • O computador de teste deve estar conectado ao ponto de acesso por Wi-Fi ou Ethernet.
  • O computador de teste deve estar conectado ao DUT via USB.

Teste de ping de uplink

1. Ative o modo de baixa latência.

   adb root
   adb shell cmd wifi force-low-latency-mode enabled
   

2. Certifique-se de que seu computador esteja conectado ao telefone através do ADB. No shell do ADB, execute ping no gateway continuamente por 3 horas em intervalos de 1 segundo.

3. Salve a saída do teste em um arquivo de texto e use uma planilha ou script Python para gerar um histograma dos resultados do teste de latência de ping.

4. Repita as etapas 1 a 3 com o modo de latência desabilitado.

   adb root
   adb shell cmd wifi force-low-latency-mode disabled
   

5. Compare os resultados do teste para garantir que o valor médio da latência do ping seja reduzido quando o modo de baixa latência estiver ativado.

Observação: como opção, para determinar se a latência de ponta a ponta melhorou de modo geral, repita o teste usando um endereço de host conhecido, como google.com.

Teste de ping de downlink

1. Ative o modo de baixa latência.

   adb root
   adb shell cmd wifi force-low-latency-mode enabled
   

2. Na linha de comando do computador de teste, execute ping no endereço IP do telefone continuamente por 3 horas em intervalos de 1 segundo.

3. Salve a saída do teste em um arquivo de texto e use uma planilha ou script Python para gerar um histograma dos resultados do teste de latência de ping.

4. Repita as etapas 1 a 3 com o modo de latência desabilitado.

   adb root
   adb shell cmd wifi force-low-latency-mode disabled
   

5. Compare os resultados do teste para garantir que o valor médio da latência do ping seja reduzido quando o modo de baixa latência estiver ativado.

Observação: opcionalmente, para determinar se a latência de ponta a ponta foi melhorada, repita o teste de ping com um endereço de host conhecido, como google.com.

Outros testes

Repita os testes acima em ambientes diferentes. Por exemplo, em casa ou no escritório.