Mitmesugust

IEEE 802.11ah: sub-GHz WiFi

IEEE 802.11ah: sub-GHz WiFi


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


IEEE 802.11ah on WiFi-standard, mis on loodud ühe GHz-litsentsivabade ISM-ribade kasutamiseks.

Raadio levimine nendel sagedustel tähendab, et signaalid suudavad läbida suuremaid vahemaid ja see avab võimalused asjade internetiga kasutamiseks, kus andurid ja juhtimissõlmed võivad asuda üksteisest kaugemal.

Nende sageduste ribad on palju väiksemad kui 2,4 GHz ja 5 GHz sagedusribad, mida tavaliselt kasutatakse WiFi jaoks, ja see piirab andmeedastuskiirust, mida saab linkidele üle lükata.

Sub-GHz Wi-Fi erinevate aspektide kohandamiseks on välja töötatud uus füüsiline kiht ja MAC, et võimaldada nendel sagedustel suhtlemist, ehkki madalama kiirusega kui see, mis on võimalik põhivoo väga kiirete WiFi-variantide puhul.

IEEE 802.11ah sub GHz WiFi põhitõed

IEEE 802.11ah standardi eesmärk on pakkuda ülemaailmset traadita kohtvõrgu, WLAN-i standardit, mis töötab litsentsimata ISM-, tööstus-, teadus- ja meditsiiniribades, mis on saadaval alla 1 GHz. Nii võimaldab IEEE 802.11ah WiFi-toega seadmetel juurdepääsu nendele sagedusribadele, mis on praegu palju vähem ülekoormatud, lühiajaliseks edastamiseks.

Lisaks juurdepääsule täiendavale spektrile tagab 802.11ah kasutamine parema leviala nende sageduste levitavate omaduste tõttu. See avab IEEE 802.11ah kasutajatele kättesaadavate rakenduste jaoks uued võimalused, sealhulgas laiapõhjalised andurivõrgud, andurite tagasisidesüsteemid ja potentsiaalse WiFi väljalaadimise.

Saadaval on ISM-i ribad

IEEE 802.11ah jaoks on saadaval mitu ISM-riba, mis eksisteerivad alla 1 GHz. Need pole ülemaailmselt saadaval, kuid sobivaid ribasid ilmub enamikus maakera piirkondades.

ISM-i jaotused, mida kohaldatakse IEEE 802.11ah jaoks
RiikRibapiirangud (MHz)
Hiina755 - 787
Euroopa863 - 868
Jaapan916.5 - 927.5
Korea917.5 - 923.5
Singapur866 - 869 &
920 - 925
USA902 - 928

802.11ah kanaliseerimine

IEEE 802.11ah sub GHz Wi-Fi määratleb kanalid antud riigis saadaval oleva spektri põhjal.

Põhikanali laius on 1 MHz, kuigi on võimalik siduda kaks kõrvuti asetsevat kanalit 2 MHz kanali moodustamiseks, et tagada suurem andmeedastusvõime. Saadaval on laiemad kanalid, kõige laiem USA-s on 162 MHz sagedusribal 902–928 MHz. Jällegi kasutatakse sama kanalite sidumismeetodit, mis on kasutusel 802.11n ja 11ac puhul. Kasutada saab kanalilaiuseid 1, 2, 4, 8 ja 16 MHz.

Teistes riikides on spektri eraldus erinev ja vastavalt sellele on kanalid erinevatel sagedustel, kuid kasutatakse samu põhimeetodeid, ilmselgelt erinevate ühendatavate kanalite maksimaalse arvu piirangute osas.

802.11ah PHY / raadio liides

802.11ah kasutab signaali modulatsiooniskeemi loomiseks ortogonaalset sagedusjaotuse multipleksimist (OFDM). Kuid 802.11ah füüsilise kihi PHY saab jagada kahte kategooriasse:

  • 1 MHz kanali ribalaius: See töörežiim on suunatud peamiselt laiendatud vahemikku vajavatele rakendustele. Kitsam ribalaius ja aeglasemad andmeedastuskiirused võimaldavad madalama signaalitugevusega signaale. Tavaliselt võivad need rakendused olla suunatud IoT või M2M rakendustele, kus võib vaja minna lühikesi andmepakette, tavaliselt väikese andmeedastuskiirusega.

    1 MHz ribalaiuse režiimis kasutab 802.11ah sama alamkandja vahekaugust kui suurema andmeedastuskiire režiimis, s.t 31,25 kHz. Andmete alamkandjate arv OFDM sümboli kohta on 24. See on tegelikult vähem kui pool andmeekandjate arvust 2 MHz kanalil, sest see kasutab ribalaiust, mida oleks vaja olnud kahe 1 MHz kanali vahelise kaitseriba jaoks.

    Kuna 1 MHz kanalivaliku üks peamisi eesmärke on laiendatud leviala, on lisaks 802.11aci MCS-idele pikamaa edastamiseks lisatud uus modulatsiooni- ja kodeerimisskeem, MCS-indeks - MCS 10. See on tegelikult MCS 0 režiim (vt allolevat tabelit), kuid andmete 2x kordus, et suurendada edastamise vastupidavust.

  • Ribalaiused 2 MHz ja rohkem: Selles režiimis kasutatakse ribalaiust 2, 4, 8 või 16 MHz. Ta kasutab jällegi OFDM-i ja disaini, mis põhineb kümnendal taktsagedusel 802.11ac, st sümbolipikkusel, mis on kümme korda suurem kui 802.11ac-is. MIMO-d kasutatakse selles režiimis ka 802.11ah piires.

    Selle mahutamiseks on saadaval mitmesugused modulatsiooni- ja kodeerimisskeemid (MCS). Need on esitatud allpool:

    IEEE 802.11ah MCS 2MHz ribalaiusega kanalite jaoks
    Andmeedastuskiirus (Mbps)
    MCS-i indeksModulatsioonKoodimäärNormaalne GILühike GI
    0BPSK1/20.650.72
    1QPSK1/21.31.44
    2QPSK3/41.952.17
    316-QAM1/22.62.89
    416-QAM3/43.94.33
    564-QAM2/35.25.78
    664-QAM3/45.856.5
    764-QAM5/66.57.22
    8256-QAM3/47.88.67
    9256-QAM5/6PuudubPuudub

    Selles tabelis on näha, et MCS 9-le pole sisestatud andmeedastuskiirusi. Selle põhjuseks on asjaolu, et MCS 9 ei kehti 2 MHz kanali jaoks ühe ruumilise vooga 802.11ah puhul.

802.11ah MAC

Meediumipääsukontrolli või MAC-i kihil on mitmeid täiustatud elemente, mis pakuvad tuge suurele hulgale jaamadele, energiasäästu jms.

  • Toetus suurele arvule jaamadele: 802.11 pöörduspunkt eraldab AP-d ühendavatele jaamadele identifikaatorid, mida nimetatakse Association IDentifiers (AID). 802.11ah-väliste süsteemide puhul võib eraldatavate tunnuste maksimaalne arv olla 2007, kuid kui 802.11ah-d kasutatakse võimaliku IoT või M2M-i rakenduste jaoks, võib see arv ületada. Selle probleemi lahendamiseks on kasutusele võetud hierarhiline AID-struktuur. Selle hierarhilise AID-i pikkus on 13 bitti, mille tulemuseks on maksimaalselt seotud jaamade arv 8191 (2-1). See AID on jagatud neljaks tasemeks: leht; blokeerida; alamplokk; ja jaama register alamplokis.
  • Energiasääst: Energiasääst on kasvav probleem, eriti IEEE 802.11ah puhul, mida kasutatakse paljude IoT ja M2M rakenduste jaoks. Paljud kaugsõlmed peavad töötama patareide abil ja neid peab saama töötada nädalaid või isegi aastaid ilma neid asendamata.
    • TIM-jaamad: Need jaamad on kogu aeg ärkvel ja jälgivad pidevalt saadetavaid majakaadreid. See võib andmeid vastu võtta kohe, kui see on saatmiseks valmis.
    • Mitte-TIM-jaamad: Mitte-aja 802.11ah jaamades on tosin olekut. Selles olekus ei ole neil andmeid võimalik vastu võtta ja see on puhverdatud, kui nad uuesti aktiivseks muutuvad.
  • Läbilaskevõime täiustused: Saadaolevat ribalaiust kõige paremini ära kasutada on andmete täiustamise võimalikult tõhusaks tagamiseks tehtud mitmeid täiustusi. Selle saavutamiseks on kasutusele võetud mitmeid uusi uuendusi.
    • Kompaktne MAC-päise vorming: 802.11ah pakub välja uue MAC-päise vormingu, mis on kompaktsem kui pärandsüsteemides kasutatav. See muudatus lühendab päritud MAC-päise vormingut ja teisaldab mõned elemendid ka teistesse piirkondadesse. Väljad QoS ja suure läbilaskevõimega HT viiakse PHY päises väljale Signaal, SIG ja muud mittevajalikud elemendid eemaldatakse. Samuti pole lühikeses MAC-päises kestusvälja. Need ja mõned muud muudatused võimaldavad MAC-päist lühendada, vabastades väärtuslikku ruumi ja parandades süsteemi tõhusust
    • MAC-mehhanism: 802.11ah määratleb uue keskmise juurdepääsukava, mille korral kanali juurdepääsu viivitus ja ACK ülekande üldkulud kõrvaldatakse.

GHz alam-tasemel WiFi IEEE 802.11ah pakub väiksemat andmesidekiirust, kuid pikemaid vahemikke kui WiFi-variandid, mis töötavad sagedustel üle 1 GHz, kus hoonete ja muude objektide neeldumine suureneb märkimisväärselt. Kuna selline 802.11ah sub GHz Wi-Fi on ideaalne kasutamiseks asjade Internetis, IoT-s, kus võib vaja minna suuremaid vahemaid ja kus nõutav andmeedastus on palju väiksem.

Juhtmevaba ja juhtmega ühenduvuse teemad:
Mobiilside põhitõed: 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT juhtmeta telefonidNFC - lähiväljasideNetworking fundamentals
Naaske juhtmeta ja traadiga ühenduvuse juurde


Vaata videot: CSE574-16-13B: Low Power WAN Protocols for IoT: IEEE, LoRaWAN Part 2 of 2 (Mai 2022).


Kommentaarid:

  1. Dijin

    Milline lõbus vastus

  2. Clay

    Ma tulin. Ma lugesin seda. I thought a lot.

  3. Uriah

    Agreed, this remarkable thought, by the way, falls

  4. Mead

    Vabandust, aga minu arvates tehakse vigu. Ma suudan seda tõestada. Kirjuta mulle PM-i, see räägib sinuga.

  5. Narg

    Arvan, et lubate vea. Pakun seda arutama. Kirjutage mulle PM -is, me räägime.



Kirjutage sõnum