IEEE 802.11af

الموسوعة الحرة

IEEE 802.11af, also referred to as White-Fi and Super Wi-Fi (which is also the name of a separate group of implementations),[1][2] is a wireless computer networking standard in the 802.11 family, that allows wireless local area network (WLAN) operation in TV white space spectrum in the VHF and UHF bands between 54 and 790 MHz.[3] The standard was approved in February 2014.[4]Cognitive radio technology is used to transmit on unused portions of TV channel band allocations, with the standard taking measures to limit interference for primary users, such as analog TV, digital TV, and wireless microphones.[3]

Physical layer

The physical (PHY) layer in 802.11af is based on the orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) scheme specified in 802.11ac.[5][note 1] The propagation path loss as well as the attenuation by materials such as brick and concrete is lower in the UHF and VHF bands than in the 2.4 and 5 GHz bands, which increases the possible range compared to 802.11 a/b/g/n/ac.[3] The frequency channels are 6 to 8 MHz wide, depending on the regulatory domain.[3] Up to four channels may be bonded in either one or two contiguous blocks.[3] MIMO operation is possible with up to four streams used for either space–time block code (STBC) or multi-user (MU-MIMO) operation.[3]

Data rates

The achievable data rate per spatial stream is 26.7 Mbit/s for 6 and 7 MHz channels and 35.6 Mbit/s for 8 MHz channels.[6] With four spatial streams and four bonded channels, the maximum data rate is 426.7 Mbit/s in 6 and 7 MHz channels and 568.9 Mbit/s for 8 MHz channels.[6] GI (Guard Interval) : Timing between symbols

Data rate per spatial stream (Mbit/s)
MCSindexModulationtypeCodingrate6 and 7 MHz channels8 MHz channels
6 μs GI3 μs GI4.5 μs GI2.25 μs GI
0BPSK1/21.82.02.42.7
1QPSK1/23.64.04.85.3
2QPSK3/45.46.07.28.0
316-QAM1/27.28.09.610.7
416-QAM3/410.812.014.416.0
564-QAM2/314.416.019.221.3
664-QAM3/416.218.021.624.0
764-QAM5/618.020.024.026.7
8256-QAM3/421.624.028.832.0
9256-QAM5/624.026.732.035.6

تنظيم الطيف

تحدد نقاط الوصول والمحطات مواقعها باستخدام نظام تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية مثل نظام تحديد المواقع العالمي ( GPS) ، وتستخدم الإنترنت للاستعلام عن قاعدة بيانات تحديد المواقع الجغرافية (GDB) التي توفرها هيئة تنظيمية إقليمية لمعرفة قنوات التردد المتاحة للاستخدام في وقت وموقع معينين. [ 3 ]

في الولايات المتحدة، تسمح لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) بتشغيل البث التلفزيوني في  نطاق الترددات غير المستخدمة (6 ميجاهرتز) بين 54 و698  ميجاهرتز، وتحديدًا في القنوات 2 و5 و6 و14-35 و38-51، مع منح قاعدة بيانات تحديد الموقع الجغرافي صلاحية الاستخدام لمدة تصل إلى 48 ساعة. [ 3 ] أما بالنسبة للمحطات المتنقلة، فتُحدد طاقة الإرسال المسموح بها بـ 100  ميلي واط لكل قناة من قنوات 6  ميجاهرتز، أو 40  ميلي واط إذا كانت القناة المجاورة قيد الاستخدام من قِبل مستخدم رئيسي. [ 3 ]

في الاتحاد الأوروبي، يسمح المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات (ETSI) وهيئة تنظيم الاتصالات (Ofcom) بتشغيل نطاق الترددات غير المستخدمة للتلفزيون في  قنوات بتردد 8 ميجاهرتز بين 490 و790  ميجاهرتز، مع منح GDB صلاحية الاستخدام لمدة تصل إلى ساعتين. [ 3 ] يتم تحديد طاقة الإرسال المسموح بها ديناميكيًا لكل محطة على حدة، بناءً على عوامل تشمل المسافة الجغرافية إلى المستخدم الأساسي التالي في التردد المحدد. [ 3 ] يتطلب هذا النظام ذو الحلقة المغلقة من كل محطة الإبلاغ عن موقعها بعد انتهاء مؤقت أو بعد تحركها مسافة 50  مترًا أو أكثر، والتوقف عن الإرسال في غضون 5  ثوانٍ عند تلقي التعليمات بذلك. [ 3 ] بالمقارنة مع نظام الحلقة المفتوحة المستخدم من قبل لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC)، فإن نظام الحلقة المغلقة المستخدم من قبل ETSI وOfcom أكثر دقة ويسمح باستخدام أكثر كفاءة للطيف الترددي. [ 3 ]

مقارنة مع 802.11ah

يُعدّ معيار IEEE 802.11ah معيارًا آخر لشبكات WLAN  يعمل على نطاق ترددات أقل من 1 جيجاهرتز، وهو قيد التطوير من قِبل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). [ 4 ] [ 7 ] وعلى عكس معيار 802.11af، يعمل هذا المعيار على نطاقات تردد غير مرخصة. [ 7 ] ومن المتوقع أن يكون استخدامه الرئيسي في شبكات الاستشعار. [ 8 ]

مقارنة مع 802.22

بالإضافة إلى معيار 802.11af، اعتمد معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) معيارًا آخر للراديو المعرفي في نطاق الترددات غير المستخدمة، وهو 802.22 . [ 1 ] بينما يُعدّ 802.11af معيارًا لشبكات LAN اللاسلكية مصممًا لمدى يصل إلى  كيلومتر واحد، يُعدّ 802.22 معيارًا لشبكات WRAN اللاسلكية، لمدى يصل إلى 100  كيلومتر. [ 1 ] [ 9 ] يمكن تطبيق التعايش بين معياري 802.22 و802.11af إما مركزيًا أو موزعًا [ 10 ] ، وذلك بالاعتماد على تقنيات تعايش متنوعة. [ 11 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

مراجع

  1. 1 2 3 ليكومتسيف، ديمان؛ مارشاليك، رومان (يونيو 2012). "مقارنة بين معياري 802.11af و802.22 - الطبقة الفيزيائية والوظائف المعرفية" . مجلة إليكتروريفيو . تاريخ الاسترجاع: 29 ديسمبر 2013 .
  2. ↑ شياوجون فنغ؛ تشيان تشانغ؛ بو لي (2011). "تمكين التعايش بين أنظمة 802.22 و802.11af في نطاقات الترددات غير المستخدمة للتلفزيون" (ملف PDF) . جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا. مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 1 فبراير 2014. تاريخ الاسترجاع: 19 يناير 2014 .
  3. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ فلوريس، أدريانا ب.؛ غيرا، رايان إي.؛ نايتلي، إدوارد دبليو.؛ إكليسين، بيتر؛ باندي، سانتوش (أكتوبر ٢٠١٣). "IEEE 802.11af: معيار لمشاركة طيف المساحة البيضاء للتلفزيون" (ملف PDF) . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ ١٥ ديسمبر ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٩ ديسمبر ٢٠١٣ .
  4. 1 2 "الجداول الزمنية الرسمية لمشروع مجموعة عمل IEEE 802.11" . 24-03-2014 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-03-2014 .
  5. ↑ دونغوك ليم (23 مايو 2013). "تنظيم وتوحيد معايير TVWS (IEEE 802.11af)" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 23 أبريل 2020. تاريخ الاسترجاع: 29 ديسمبر 2013 .
  6. 1 2 لي، ووكبونج؛ كواك، جين سام؛ كافلي، بادام؛ تينجليف، ينس؛ يوجيك، توفيق؛ بورات، رون. إرسيج، فينكو؛ لان، تشو. هارادا ، هيروشي (2012/07/10). "اقتراح TGaf PHY" . إيي بي 802.11 . تم الاسترجاع 2013/12/29 .
  7. 1 2 "طلب ترخيص مشروع P802.11ah" (ملف PDF) . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. 30-09-2010 . تاريخ الاسترجاع: 11-02-2014 .
  8. ↑ تشرشل، سام (30 أغسطس 2013). "802.11ah: معيار واي فاي لتردد 900 ميجاهرتز" . dailywireless.org . تاريخ الاسترجاع: 11 فبراير 2014 .
  9. ↑ ثيل، جاستن (2006-2007). "شبكات الاتصالات اللاسلكية في المدن والمناطق: 802.16 و802.20 و802.22" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 ديسمبر 2013 .
  10. ↑ فيلاردي، غابرييل؛ ألمسيغيد، يوهانس؛ صن، تشين؛ سوم، تشين-شون؛ نغوين، تران؛ بايكاس، تونجر؛ هارادا، هيروشي (2011). "تمكين التعايش بين شبكات معرفية متعددة في نطاق الترددات غير المستخدمة للتلفزيون". مجلة IEEE للاتصالات اللاسلكية . 18 (4): 32-40. doi : 10.1109/MWC.2011.5999762 . S2CID 28929874 . 
  11. ↑ فيلاردي، غابرييل؛ سوم، تشين-شون؛ صن، تشين؛ ألمسيغيد، يوهانس؛ لان، تشو؛ هارادا، هيروشي (2012). "كفاءة آليات التعايش القائمة على اختيار التردد الديناميكي لنقاط الوصول اللاسلكية المعرفية المُمكّنة بتقنية المساحات البيضاء للتلفزيون". مجلة IEEE للاتصالات اللاسلكية . 19 (6): 69-75. doi : 10.1109/MWC.2012.6393520 . S2CID 3134504 .