Modo de baixa latência de Wi-Fi

O Android 10 estende a API Wi-Fi Lock para permitir que apps 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 app 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 precisam atualizar o driver da WLAN e a HAL do fornecedor. No modo de baixa latência, a economia de energia (também conhecida como estado Soneca no padrão IEEE 802.11) é explicitamente desativada pelo framework. Os parâmetros de verificação e roaming nas camadas do driver e do firmware podem ser otimizados para reduzir ainda mais a latência do Wi-Fi. As otimizações exatas são específicas para a implementação.

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

Implementação

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

No HAL da AIDL:

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

Na HAL de HIDL (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 por WifiLockManager no framework do Android. Para isso, o driver WLAN precisa oferecer suporte ao comando NL80211, NL80211_CMD_SET_POWER_SAVE, para ativar e desativar o modo de economia de energia. Quando a economia de energia do Wi-Fi é desativada, o sistema Wi-Fi precisa ficar ativado e pronto para enviar ou receber pacotes com atraso mínimo.

Observação: o modo de baixa latência tem suporte total em dispositivos que oferecem suporte ao HAL AIDL ou ao HAL HIDL (1.3 ou mais recente). Para dispositivos com o Android 10 que não oferecem suporte a android.hardware.wifi@1.3, o WifiLockManager só desativa o modo de baixo consumo de energia quando o bloqueio de Wi-Fi do modo de baixa latência é adquirido pelo app e está ativo.

Desativar o recurso

Para desativar o recurso do modo de baixa latência, atualize o código associado a getFeatureSet() para a HAL da AIDL ou getCapabilities_1_3() para a HAL da HIDL, de modo que capabilities & SET_LATENCY_MODE = 0, em que SET_LATENCY_MODE é definido na definição da AIDL ou da HIDL IWifiChip. Quando esse recurso é desativado, o framework desativa o modo de baixa latência apenas 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 testes de latência de ping manuais.

Testes automatizados

Execute os seguintes testes de 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, é necessária a seguinte configuração:

• Ponto de acesso Wi-Fi (AP)

• Smartphone e computador de teste no dispositivo em teste

  • O DUT precisa estar conectado ao ponto de acesso pelo Wi-Fi.
  • O computador de teste precisa estar conectado ao ponto de acesso por Wi-Fi ou Ethernet.
  • O computador de teste precisa estar conectado ao DUT por 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. Confira se o computador está conectado ao smartphone pelo ADB. No shell do ADB, faça ping no gateway continuamente por três horas em intervalos de um segundo.

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

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

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

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

Observação: se preferir, para determinar se a latência de ponta a ponta melhorou no geral, repita o teste usando um endereço de host conhecido, como google.com.

Teste de ping de downlink

1. Ativar 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, faça ping do endereço IP do smartphone continuamente por três horas em intervalos de 1 segundo.

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

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

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

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

Observação: se preferir, 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 diferentes ambientes. Por exemplo, em casa ou no escritório.