IEEE 802.11af
IEEE 802.11af , określany również jako White-Fi i Super Wi-Fi , to bezprzewodowy standard sieci komputerowej z rodziny 802.11 , który umożliwia działanie bezprzewodowych sieci lokalnych (WLAN) w widmie białej przestrzeni telewizyjnej w pasmach VHF i UHF między 54 i 790 MHz. Standard został zatwierdzony w lutym 2014 r. Kognitywna technologia radiowa jest wykorzystywana do transmisji na niewykorzystanych częściach przydziałów pasma kanału telewizyjnego, przy czym standard podejmuje działania mające na celu ograniczenie zakłóceń dla głównych użytkowników, takich jak telewizja analogowa, telewizja cyfrowa i mikrofony bezprzewodowe.
Warstwa fizyczna
Warstwa fizyczna (PHY) w 802.11af jest oparta na schemacie multipleksowania z ortogonalnym podziałem częstotliwości (OFDM) określonym w 802.11ac . Tłumienie na ścieżce propagacji oraz tłumienie przez materiały takie jak cegła i beton są mniejsze w pasmach UHF i VHF niż w pasmach 2,4 i 5 GHz, co zwiększa możliwy zasięg w porównaniu do 802.11 a/b/g/n/ac . Kanały częstotliwości mają szerokość od 6 do 8 MHz, w zależności od domeny regulacyjnej. Do czterech kanałów można połączyć w jeden lub dwa sąsiadujące ze sobą bloki. Operacja MIMO jest możliwa z maksymalnie czterema strumieniami używanymi dla kodu bloku czasoprzestrzennego (STBC) lub wielu użytkowników (MU-MIMO).
Szybkości transmisji danych
Osiągalna szybkość transmisji danych na strumień przestrzenny wynosi 26,7 Mbit/s dla kanałów 6 i 7 MHz oraz 35,6 Mbit/s dla kanałów 8 MHz. Przy czterech strumieniach przestrzennych i czterech połączonych kanałach maksymalna szybkość transmisji danych wynosi 426,7 Mbit/s w kanałach 6 i 7 MHz oraz 568,9 Mbit/s w kanałach 8 MHz. GI (Guard Interval) : Czas między symbolami
| Szybkość transmisji danych na strumień przestrzenny (Mbit/s) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Indeks MCK |
Rodzaj modulacji |
Szybkość kodowania |
Kanały 6 i 7MHz | kanały 8MHz | ||||||||
| 6 µs GI | 3 µs GI | 4,5 µs GI | 2,25 µs GI | |||||||||
| 0 | BPSK | 1/2 | 1.8 | 2.0 | 2.4 | 2.7 | ||||||
| 1 | QPSK | 1/2 | 3.6 | 4.0 | 4.8 | 5.3 | ||||||
| 2 | QPSK | 3/4 | 5.4 | 6.0 | 7.2 | 8.0 | ||||||
| 3 | 16-QAM | 1/2 | 7.2 | 8.0 | 9.6 | 10.7 | ||||||
| 4 | 16-QAM | 3/4 | 10.8 | 12.0 | 14.4 | 16.0 | ||||||
| 5 | 64-QAM | 2/3 | 14.4 | 16.0 | 19.2 | 21.3 | ||||||
| 6 | 64-QAM | 3/4 | 16.2 | 18.0 | 21.6 | 24.0 | ||||||
| 7 | 64-QAM | 5/6 | 18.0 | 20.0 | 24.0 | 26,7 | ||||||
| 8 | 256-QAM | 3/4 | 21.6 | 24.0 | 28,8 | 32,0 | ||||||
| 9 | 256-QAM | 5/6 | 24.0 | 26,7 | 32,0 | 35,6 | ||||||
Regulacja widma
Punkty dostępowe i stacje określają swoją pozycję za pomocą satelitarnego systemu pozycjonowania, takiego jak GPS , i wykorzystują Internet do przeszukiwania bazy danych geolokalizacji (GDB) udostępnianej przez regionalną agencję regulacyjną w celu ustalenia, które kanały częstotliwości są dostępne do użytku w danym czasie i miejscu.
W Stanach Zjednoczonych Federalna Komisja Łączności (FCC) zezwala na działanie białej przestrzeni telewizyjnej w kanałach 6 MHz między 54 a 698 MHz w kanałach telewizyjnych 2, 5, 6, 14–35 i 38–51, przy czym baza danych geolokalizacji umożliwia korzystanie do 48 godzin. W przypadku stacji ruchomych dozwolona moc nadawania jest ustalona na 100 mW na kanał 6 MHz lub 40 mW, jeśli sąsiedni kanał jest używany przez głównego użytkownika.
W Unii Europejskiej Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ETSI) i Ofcom zezwalają na działanie białej przestrzeni telewizyjnej w kanałach 8 MHz między 490 a 790 MHz, przy czym GDB zezwala na użytkowanie przez maksymalnie 2 godziny. Dozwolona moc nadawania jest ustalana dynamicznie dla każdej stacji na podstawie takich czynników, jak odległość geograficzna do następnego głównego użytkownika na danej częstotliwości. Ten schemat pętli zamkniętej wymaga, aby każda stacja zgłaszała swoją pozycję po wygaśnięciu czasu lub przesunięciu się o 50 m lub więcej oraz zaprzestała nadawania w ciągu 5 sekund, gdy zostanie o to poproszona. W porównaniu ze schematem otwartej pętli używanym przez FCC, schemat zamkniętej pętli używany przez ETSI i Ofcom jest bardziej szczegółowy i pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie widma.
Porównanie z 802.11ah
IEEE 802.11ah to kolejny standard WLAN dla pracy poniżej 1 GHz, opracowywany przez IEEE. W przeciwieństwie do 802.11af działa w pasmach nielicencjonowanych. Oczekuje się, że jego głównym zastosowaniem będą sieci czujników.
Porównanie z 802.22
Oprócz standardu 802.11af, IEEE ustandaryzował inny kognitywny standard radiowy białej przestrzeni, 802.22 . Podczas gdy 802.11af to standard bezprzewodowej sieci LAN przeznaczony dla zasięgu do 1 km, 802.22 to bezprzewodowej sieci regionalnej (WRAN) dla zasięgu do 100 km. Współistnienie standardów 802.22 i 802.11af może być realizowane w sposób scentralizowany lub rozproszony iw oparciu o różne techniki współistnienia.