IEEE 802.11y-2008 - IEEE 802.11y-2008
IEEE 802.11y-2008 este un amendament la IEEE 802.11-2,007 standardul care permite echipamentelor de transfer de date pentru a opera folosind 802.11a protocolul pe bază de co-primar în banda de 3,650-3,700 MHz cu excepția cazului în apropierea unei încetățenit de stații de sol prin satelit . IEEE 802.11y este permis doar ca bandă autorizată. A fost aprobat pentru publicare de IEEE la 26 septembrie 2008.
fundal
În iunie 2007 a fost introdus un sistem de „licențiere ușoară” în banda 3650–3700 MHz. Licențiații plătesc o mică taxă pentru o licență națională, neexclusivă. Apoi plătesc o taxă nominală suplimentară pentru fiecare stație de bază de mare putere pe care o desfășoară. Nici dispozitivele client (care pot fi fixe sau mobile), nici operatorii lor nu necesită o licență, dar aceste dispozitive trebuie să primească un semnal de activare de la o stație de bază autorizată înainte de a transmite. Toate stațiile trebuie să poată fi identificate în cazul în care cauzează interferențe operatorilor titulari din bandă. Mai mult, există cerința ca dispozitivelor mai multor licențiați să li se ofere posibilitatea de a transmite în aceeași zonă utilizând un „protocol bazat pe litigii” atunci când este posibil. Dacă interferența dintre licențiați sau dispozitivele pe care le-au activat nu poate fi mediată prin mijloace tehnice, licențiații sunt obligați să rezolve disputa dintre ei.
Caracteristici
Regulile de 3650 MHz permit stațiilor înregistrate să funcționeze la o putere mult mai mare decât echipamentul Wi-Fi tradițional (Până la 20 de wați echivalenți cu putere izotropă radiată ). Combinația dintre limitele de putere mai mari și îmbunătățirile făcute la sincronizarea MAC în 802.11-2007 , va permite dezvoltarea de dispozitive 802.11 bazate pe standarde care ar putea funcționa la distanțe de 5 kilometri (3 mi) sau mai mult.
IEEE 802.11y adaugă trei concepte noi la standardul de bază 802.11-2007:
- Protocol bazat pe litigii (CBP) - Au fost aduse îmbunătățiri mecanismelor de detectare și detectare a energiei purtătorului 802.11 pentru a îndeplini cerințele FCC pentru un protocol bazat pe litigii .
- Anunțul extins de comutare a canalului (ECSA) oferă un mecanism pentru un punct de acces pentru a notifica stațiile conectate la acesta cu privire la intenția sa de a schimba canalele sau de a schimba lățimea de bandă a canalului. Acest mecanism va permite rețelei WLAN să aleagă continuu canalul care este cel mai puțin zgomotos și cel mai puțin probabil să provoace interferențe. ECSA prevede și alte funcționalități în afară de selecția dinamică a canalelor pe baza caracteristicilor de calitate și zgomot.
- De exemplu, în amendamentul 802.11y, operatorul licențiat poate trimite comenzi ECSA către orice stații care funcționează sub controlul lor, înregistrate sau neînregistrate. ECSA este, de asemenea, utilizat în 802.11n. În implementarea 802.11n D2.0 (care este livrată și este supusă testării Wi-Fi Alliance), comutarea canalelor de 20 MHz și 40 MHz este asigurată de implementarea ECSA a 11n PHY. Rețineți că 802.11n este specificat pentru funcționarea în benzile scutite de licență de 2,4 GHz și 5 GHz - dar modificările viitoare ar putea permite PHY-ului lui 11n să funcționeze și în alte benzi.
- Activarea stației dependente (DSE) este mecanismul prin care un operator extinde și retrage permisiunea de a acorda licență dispozitivelor scutite (denumite STA dependente în .11y) pentru a utiliza spectrul radio autorizat. În esență, acest proces îndeplinește o cerință de reglementare care dictează faptul că o operațiune STA dependentă este condiționată de capacitatea sa de a primi mesaje periodice de la o stație de bază a licențiatilor, dar DSE este extensibil la alte scopuri în ceea ce privește gestionarea și coordonarea canalelor.
- Unele dintre beneficiile DSE includ:
- Stația de abilitare (cunoscută și ca stația de bază a licențiatului) poate fi sau nu punctul de acces la care se conectează STA dependent. De fapt, o stație de activare poate permite atât un punct de acces, cât și clienții săi. De asemenea, deși STA-urile dependente sunt obligate prin regulament să primească informații de la stația de abilitare prin aer, nu trebuie să transmită prin aer pentru a finaliza procesul DSE. Un STA dependent se poate conecta la un punct de acces din apropiere pentru o perioadă scurtă de timp și poate utiliza internetul sau alte mijloace pentru a finaliza procesul de autorizare a canalului cu stația de activare. Această flexibilitate reduce probabilitatea ca un STA dependent să provoace interferențe în timp ce încearcă să se conecteze la o stație de activare îndepărtată.
- Confidențialitatea personală și securitatea utilizatorilor finali sunt asigurate în timp ce, în același timp, licențiații vor avea informațiile necesare pentru soluționarea litigiilor. Toate dispozitivele .11y transmit un identificator unic în scopul rezolvării interferențelor. Stațiile fixe de mare putere și stațiile de activare transmit locația din care operează ca identificator unic. Această locație este, de asemenea, înregistrată într-o bază de date FCC care va identifica titularul licenței. STA-urile dependente difuzează locația stației care a activat-o plus un șir unic furnizat de stația de activare. Acest lucru asigură că partea responsabilă, licențiatul, este contactată pentru a soluționa litigiile. Acest mecanism ameliorează, de asemenea, problemele asociate cu faptul că STA dependentă își transmite locația. Solicitarea tuturor dispozitivelor să aibă GPS sau alte mijloace de verificare a localizării lor ar crește costul și complexitatea dispozitivelor, iar această soluție poate fi inadecvată în interior. Această metodă rezolvă, de asemenea, temerile că dispozitivele mobile care își identifică în mod constant locația ar putea fi utilizate în mod necorespunzător de către terți pentru a urmări locația unui utilizator.
Dincolo de banda 3650
În timp ce domeniul de aplicare al 802.11y a fost limitat la funcționarea în banda SUA 3650-3700 MHz din SUA, s-a avut grijă ca, dacă conceptul de licențiere ușoară să fie bine primit, nu ar fi necesar să se înceapă grupul de activitate de peste 3 ani. proces pentru ca dispozitivele 802.11y să funcționeze în alte țări sau în alte benzi de frecvență. Ca urmare, dispozitivele 802.11 cu licență ușoară vor putea funcționa în orice canal de 5, 10 sau 20 MHz pe care regulatorii îl pun la dispoziție prin simpla adăugare de intrări în țară și tabele cu informații de reglementare din anexa I și J din 802.11.
Alte benzi potențiale pentru 802.11y includ:
- 4,9 GHz - Clasele de reglementare și dimensionarea canalelor necesare pentru a sprijini alocarea siguranței publice din SUA la 4,9 GHz au fost adăugate la 802.11-2007. DSE și ECSA vor permite coordonatorilor de frecvență să aibă control dinamic asupra accesului la canal.
- 5 GHz - Regulatorii și producătorii de echipamente continuă să dezbată eficiența selecției dinamice a frecvenței (DFS) ca mecanism pentru a evita utilizatorii existenți în benzile de 5 GHz. De exemplu, Canada nu certifică în prezent echipamente 802.11 pentru utilizarea în banda 5600-5650 MHz care este utilizată de anumite tipuri de radare meteorologice. 802.11y poate oferi o soluție care să permită accesul WLAN-urilor la aceste benzi. În primul rând, DSE poate fi utilizat pentru a crea zone de excludere în jurul utilizatorilor titulari; În al doilea rând, atunci când este combinat cu DSE, mecanismul de identificare a dispozitivului 802.11y permite dispozitivelor care cauzează interferențe să li se refuze accesul ulterior la un canal în câteva secunde.
- Benzi candidate IMT-Advanced (450–862, 2300–2400, 2700–2900, 3400–4200 și 4400–5000 MHz) - Din 2003, Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (UIT) studiază potențialul serviciilor avansate IMT ( sisteme dincolo de IMT-2000 sau 4G ) pentru a utiliza un număr de frecvențe între 450 și 5000 MHz pentru următoarea generație de infrastructură celulară. Aceste sisteme vor fi capabile să transmită 100 Mb / s când sunt mobile și 1000 Mb / s când staționează. Din păcate, cu excepția unei cantități mici de spectru UHF care va deveni disponibil la finalizarea tranziției de la televiziunea analogică la televiziunea digitală , aceste benzi sunt ocupate în mod fragmentat de către utilizatorii titulari care nu sunt ușor relocați. Studii ample de partajare au concluzionat că coexistența cu echipamente vechi din aceeași zonă nu este fezabilă, astfel încât abordările tradiționale de licențiere mobilă nu sunt practice. Cu toate acestea, studiile academice au arătat că, în orice moment, chiar și în mediul urban dens, există un spectru larg neutilizat pe benzile candidate. Problema este că utilizarea serviciilor primare în aceste benzi se poate schimba în timp (cum este cazul unor sisteme radar) sau poate varia în funcție de sub-canal în funcție de locație (cum este cazul benzilor TV „spații albe” ) 802.11 y, împreună cu progresele continue în tehnologia radio cu mai multe benzi , pot oferi o soluție la această problemă, acordând utilizatorilor acces dinamic, pe baza tehnicilor principale de evitare a utilizatorilor, a locației și a timpului.
- Este de remarcat faptul că SUA nu au putut adopta o singură poziție cu privire la adecvarea benzii 3650-3700 pentru IMT-avansate și că niciuna dintre pozițiile propuse nu pare să recunoască regulile FCC sau munca de standardizare făcut până în prezent.
Aplicații
- Transport înapoi pentru rețelele Wi-Fi municipale
- Automatizare industrială și comenzi
- Rețea în campus și întreprindere
- Acces la bandă largă fără fir Last Mile
- Legături punct-la-punct fixe
- Punct fix la linkurile mobile
- Rețele de siguranță publică și securitate
- Rețele comunitare fără fir sau Grupuri de utilizatori fără fir
Regulament și linia de timp 802.11y
- În 1995, NTIA (conform unui raport OMB) sugerează „transferul” benzii de frecvență 3650 MHz la 3700 MHz la starea „utilizare mixtă”
- Decembrie 1998: comunicatul de presă alocării 3650 al FCC anunță această tranziție „primară” către „utilizare mixtă”, 17 decembrie 1998 (FCC Kennard .. vezi FCC 98-337)
- Ianuarie 1999: Spectrul de la 3650 la 3700 primește „statutul de utilizare mixtă” și devine disponibil pentru utilizare non-federală
- Apr 2004: NPRM original din 23.04.2004 (FCC-04-100) de la FCC Powell .. Intitulat „Operațiune fără licență în banda 3650–3700 MHz și colab.”. Aceasta este regula propusă pentru a maximiza utilizarea eficientă a benzii 3650-3700 și pentru a încuraja introducerea de servicii noi și avansate
- Martie 2005: FCC lansează R&O (de la EOT) din data de 16.03.2005, (FCC-05-56), care descrie în detaliu utilizarea benzii 3650 și este intitulat „Operațiuni wireless în banda 3650–3700 MHz; Reguli pentru Servicii de bandă largă fără fir în banda 3650-3700 MHz "
- Martie 2005: WNG 802.11 solicită formarea unui grup de studiu CBP (CBP-SG) pentru a examina oportunitățile oferite de raportul și ordinul FCC 3650 MHz și avizul și ordinul memorandumului (FCC 05-56).
- Noiembrie 2005: PAR și Five Criteria de la CBP-SG sunt aprobate de Comitetul Executiv 802 care creează Grupul de activitate 802.11y.
- Ianuarie 2007: Prima scrisoare de vot a primit o aprobare mai mare de 75% de la 802.11 WG
- Iun 2007: Acesta este MO&O al FCC din 06/07/2007 din OET (FCC-07-99) în care Comisia adresează numeroasele petiții de reconsiderare și alte depuneri care au rezultat din Raportul și Ordinul FCC 05-56 a se vedea mai sus.
- Iun 2007: Proiectul 3.0 a primit aprobarea de 94% de la 802.11 WG
- Iul 2007: Aprobarea condiționată a fost obținută de la Grupul de lucru 802.11 și acordată de Comitetul executiv pentru a transmite .11y pentru a sponsoriza buletinul de vot.
- Aug 2007: Ultimul comentariu ex parte depus la procedura 04-151 ca răspuns la NPRM și R&O ale FCC care descriu operațiunile în banda 3650. Sunt depuse aproape 450 de comentarii. A se vedea, de exemplu, înregistrarea WISPA.
- Noiembrie 2007: FCC începe să furnizeze mijloacele, prin intermediul sistemului universal de licențiere al FCC, pentru a permite operatorilor non-federali să achiziționeze licențe neexclusive la nivel național pentru a permite operațiuni licențiate în banda 3650. Semnele de apel ale licențiatului sunt atribuite la aprobarea cererii.
- 21 decembrie 2007: Începe procesul de votare a sponsorului IEEE / ISO pentru amendamentul 802.11 y Standard, folosind proiectul 7 al amendamentului.
- 5 iunie 2008: Începerea recenziei finale a buletinului de vot de 15 zile (# 4) pentru a solicita aprobarea unui proiect 11 după editarea mică a clauzei 17. Acest proiect va fi transmis RevCom și Comitetului pentru standarde al IEEE SA pentru aprobare și publicare.
- 26 septembrie 2008: P802.11y este aprobat ca un nou standard în timpul reuniunii Consiliului IEEE-SA pentru standarde care a avut loc la această dată. Proiectul final de document pentru amendamentul y este transmis Departamentului pentru Publicații de Standarde al IEEE în pregătire pentru tipărire. Acest standard a durat aproximativ 31 de „săptămâni participante” de peste 2,5 ani pentru a redacta și a vota 74 de pagini și a rezolva 1638 de comentarii pentru această modificare a standardului de bază 802.11.
Diagramă de comparație
Gama de frecvență sau tipul |
PHY | Protocol | Data lansării |
Frecvență | Lățime de bandă | Rată de date în flux | Fluxuri
MIMO permise |
Modulare | Gama aproximativă |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| De interior | În aer liber | |||||||||||
| (GHz) | (MHz) | (Mbit / s) | ||||||||||
| 1–6 GHz | DSSS / FHSS | 802.11-1997 | Iunie 1997 | 2.4 | 22 | 1, 2 | N / A | DSSS , FHSS | 20 m (66 ft) | 100 m (330 ft) | ||
| HR-DSSS | 802.11b | Septembrie 1999 | 2.4 | 22 | 1, 2, 5,5, 11 | N / A | DSSS | 35 m (115 ft) | 140 m (460 ft) | |||
| OFDM | 802.11a | Septembrie 1999 | 5 | 20.05.2020 | 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 (pentru lățimea de bandă de 20 MHz, împărțiți la 2 și 4 pentru 10 și 5 MHz) |
N / A | OFDM | 35 m (115 ft) | 120 m (390 ft) | |||
| 802.11j | Noiembrie 2004 | 4.9 / 5.0 | ? | ? | ||||||||
| 802.11p | Iulie 2010 | 5.9 | ? | 1.000 m (3.300 ft) | ||||||||
| 802.11y | Noiembrie 2008 | 3.7 | ? | 5.000 m (16.000 ft) | ||||||||
| ERP-OFDM | 802.11g | Iunie 2003 | 2.4 | 38 m (125 ft) | 140 m (460 ft) | |||||||
| HT-OFDM | 802.11n | Octombrie 2009 | 2.4 / 5 | 20 | Până la 288,8 | 4 | MIMO-OFDM | 70 m (230 ft) | 250 m (820 ft) | |||
| 40 | Până la 600 | |||||||||||
| VHT-OFDM | 802.11ac | Decembrie 2013 | 5 | 20 | Până la 346,8 | 8 | MIMO-OFDM | 35 m (115 ft) | ? | |||
| 40 | Până la 800 | |||||||||||
| 80 | Până la 1733.2 | |||||||||||
| 160 | Până la 3466,8 | |||||||||||
| HE-OFDMA | 802.11ax | Februarie 2021 | 2.4 / 5/6 | 20 | Până la 1147 | 8 | MIMO-OFDM | 30 m (98 ft) | 120 m (390 ft) | |||
| 40 | Până la 2294 | |||||||||||
| 80 | Până la 4804 | |||||||||||
| 80 + 80 | Până la 9608 | |||||||||||
| mmWave | DMG | 802.11ad | Decembrie 2012 | 60 | 2.160 | Până la 6.757 (6,7 Gbit / s) |
N / A | OFDM , un singur purtător, un singur purtător de putere redusă | 3,3 m (11 ft) | ? | ||
| 802.11aj | Aprilie 2018 | 45/60 | 540 / 1.080 | Până la 15.000 (15 Gbit / s) |
4 | OFDM , transportator unic | ? | ? | ||||
| EDMG | 802.11ay | Est. Martie 2021 | 60 | 8000 | Până la 20.000 (20 Gbit / s) | 4 | OFDM , transportator unic | 10 m (33 ft) | 100 m (328 ft) | |||
| IoT Sub-1 GHz | TVHT | 802.11af | Februarie 2014 | 0,054-0,79 | 6-8 | Până la 568,9 | 4 | MIMO-OFDM | ? | ? | ||
| S1G | 802.11ah | Decembrie 2016 | 0,7 / 0,8 / 0,9 | 1-16 | Până la 8,67 (@ 2 MHz) | 4 | ? | ? | ||||
| 2,4 GHz, 5 GHz | WUR | 802.11ba | Est. Martie 2021 | 2.4 / 5 | 4.06 | 0,0625, 0,25 (62,5 kbit / s, 250 kbit / s) | N / A | OOK ( OOK multi-operator) | ? | ? | ||
| Lumina ( Li-Fi ) | IR | 802.11-1997 | Iunie 1997 | ? | ? | 1, 2 | N / A | PPM | ? | ? | ||
| ? | 802.11bb | Est. Iulie 2022 | 60000-790000 | ? | ? | N / A | ? | ? | ? | |||
| 802.11 Pachetele standard | ||||||||||||
| 802.11-2007 | Martie 2007 | 2.4, 5 | Până la 54 | DSSS , OFDM | ||||||||
| 802.11-2012 | Martie 2012 | 2.4, 5 | Până la 150 | DSSS , OFDM | ||||||||
| 802.11-2016 | Decembrie 2016 | 2.4, 5, 60 | Până la 866,7 sau 6,757 | DSSS , OFDM | ||||||||
| 802.11-2020 | Decembrie 2020 | 2.4, 5, 60 | Până la 866,7 sau 6,757 | DSSS , OFDM | ||||||||
|
||||||||||||