IEEE 802.11y-2008

IEEE 802.11y-2008 представляет собой поправку к стандарту IEEE 802.11-2007 , которая позволяет оборудованию передачи данных работать с использованием протокола 802.11a на первичной основе в диапазоне частот от 3650 до 3700 МГц, за исключением случаев, когда оно находится рядом с устаревшей спутниковой наземной станцией . ^[1] IEEE 802.11y разрешен только в качестве лицензированного диапазона. Он был одобрен к публикации IEEE 26 сентября 2008 года.

Фон

В июне 2007 года была введена схема «легкого лицензирования» в диапазоне 3650–3700 МГц. ^[2] Лицензиаты платят небольшую плату за общенациональную неисключительную лицензию. Затем они платят дополнительную номинальную плату за каждую развертываемую мощную базовую станцию. Ни клиентские устройства (которые могут быть фиксированными или мобильными), ни их операторы не требуют лицензии, но эти устройства перед передачей должны получить разрешающий сигнал от лицензированной базовой станции. Все станции должны быть идентифицируемыми на случай, если они создают помехи действующим операторам в этом диапазоне. Кроме того, существует требование, чтобы нескольким устройствам лицензиатов была предоставлена ​​возможность осуществлять передачу в одной и той же зоне с использованием «конкурентного протокола», когда это возможно. Если вмешательство между лицензиатами или устройствами, которые они включили, не может быть устранено техническими средствами, лицензиаты обязаны разрешить спор между собой.

Функции

Правила 3650 МГц позволяют зарегистрированным станциям работать с гораздо большей мощностью, чем традиционное оборудование Wi-Fi ( эквивалентная изотропно излучаемая мощность до 20 Вт ). Сочетание более высоких пределов мощности и улучшений синхронизации MAC в 802.11-2007 позволит разработать устройства на основе стандартов 802.11, которые смогут работать на расстояниях 5 километров (3 мили) и более.

IEEE 802.11y добавляет три новые концепции к базовому стандарту 802.11-2007:

Протокол на основе конкуренции (CBP). В механизмы определения несущей и энергии 802.11 были внесены усовершенствования, чтобы соответствовать требованиям FCC к протоколу на основе конкуренции .

Расширенное объявление о переключении каналов (ECSA) предоставляет механизм, позволяющий точке доступа уведомлять подключенные к ней станции о своем намерении сменить канал или изменить полосу пропускания канала. Этот механизм позволит WLAN постоянно выбирать канал, который является наименее шумным и с наименьшей вероятностью создавать помехи. ECSA также обеспечивает другие функции, помимо динамического выбора канала на основе характеристик качества и шума.

Например, в поправке 802.11y лицензированный оператор может отправлять команды ECSA на любые станции, работающие под его контролем, зарегистрированные или незарегистрированные. ECSA также используется в 802.11n. В реализации 802.11n D2.0 (которая поставляется и проходит тестирование Wi-Fi Alliance) коммутация каналов 20 МГц и 40 МГц обеспечивается реализацией ECSA 11n PHY. Обратите внимание, что 802.11n предназначен для работы в освобожденных от лицензии диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц, но будущие поправки могут разрешить PHY 11n работать и в других диапазонах.

Включение зависимой станции (DSE) — это механизм, с помощью которого оператор продлевает и отзывает разрешение на использование освобожденных от лицензии устройств (называемых зависимыми STA в .11y) на использование лицензированного радиочастотного спектра. По сути, этот процесс удовлетворяет нормативным требованиям, которые диктуют, что работа зависимой STA зависит от ее способности получать периодические сообщения от базовой станции лицензиата, но DSE можно расширить для других целей в отношении управления и координации каналов.

Некоторые из преимуществ DSE включают в себя:

• Включающая станция (также известная как базовая станция лицензиата) может быть или не быть точкой доступа, к которой подключается зависимая STA. Фактически, активирующая станция может активировать как точку доступа, так и ее клиентов. Кроме того, хотя по регламенту зависимые STA обязаны получать информацию от обеспечивающей станции по воздуху, они не обязаны передавать по воздуху для завершения процесса DSE. Зависимая STA может подключиться к ближайшей точке доступа на короткий период времени и использовать Интернет или другие средства для завершения процесса разрешения канала с помощью разрешающей станции. Эта гибкость снижает вероятность того, что зависимая STA создаст помехи при попытке подключения к удаленной вспомогательной станции.
• Личная конфиденциальность и безопасность конечных пользователей гарантируются, в то же время лицензиаты будут располагать информацией, необходимой для разрешения споров. Все устройства .11y передают уникальный идентификатор для устранения помех. Стационарные станции высокой мощности и обеспечивающие станции передают местоположение, из которого они работают, в качестве своего уникального идентификатора. Это место также зарегистрировано в базе данных FCC, которая идентифицирует лицензиата. Зависимые STA передают местоположение станции, которая включила его, а также уникальную строку, предоставленную разрешающей станцией. Это гарантирует, что с ответственной стороной, лицензиатом, свяжутся для разрешения споров. Этот механизм также облегчает проблемы, связанные с передачей зависимой STA своего местоположения. Требование, чтобы все устройства имели GPS или какие-либо другие средства проверки их местоположения, увеличит стоимость и сложность устройств, и это решение может быть неадекватным в помещении. Этот метод также устраняет опасения, что мобильные устройства, которые постоянно отображают свое местоположение, могут быть ненадлежащим образом использованы третьими лицами для отслеживания местоположения пользователя.

За пределами диапазона 3650

Хотя сфера действия 802.11y была ограничена работой в полосе частот 3650–3700 МГц в США, были приняты меры для того, чтобы, если концепция легкого лицензирования была хорошо принята, не было необходимости запускать рабочую группу со сроком действия 3+ года. процесс, чтобы устройства 802.11y могли работать в других странах или в других диапазонах частот. В результате устройства 802.11 с легкой лицензией смогут работать на любом канале 5, 10 или 20 МГц, который регулирующие органы предоставляют, просто добавляя записи в таблицы с информацией о стране и нормативных документах в Приложениях I и J к 802.11.

Другие потенциальные диапазоны для 802.11y включают:

4,9 ГГц  . В стандарт 802.11-2007 были добавлены нормативные классы и размеры каналов, необходимые для поддержки распределения общественной безопасности США на частоте 4,9 ГГц. ^[3] DSE и ECSA позволят координаторам частот иметь динамический контроль над доступом к каналу.

5 ГГц  – Регуляторные органы и производители оборудования продолжают обсуждать эффективность динамического выбора частоты (DFS) как механизма, позволяющего избежать присутствия традиционных пользователей в диапазонах 5 ГГц. Например, Канада в настоящее время не сертифицирует оборудование 802.11 для использования в диапазоне 5600–5650 МГц, который используется некоторыми типами метеорадиолокаторов. ^[4] 802.11y может предоставить решение, которое позволит WLAN получить доступ к этим диапазонам. Во-первых, DSE можно использовать для создания запретных зон вокруг действующих пользователей; Во-вторых, в сочетании с DSE механизм идентификации устройств 802.11y позволяет устройствам, вызывающим помехи, отказывать в дальнейшем доступе к каналу в течение нескольких секунд.

Кандидатные полосы IMT-Advanced (450–862, 2300–2400, 2700–2900, 3400–4200 и 4400–5000 МГц)  . С 2003 года Международный союз электросвязи (ITU) изучает потенциал услуг IMT-advanced ( другие системы, выходящие за рамки IMT-2000 или 4G ), чтобы использовать ряд частот от 450 до 5000 МГц для сотовой инфраструктуры следующего поколения. Эти системы будут способны передавать 100 Мбит/с в мобильном режиме и 1000 Мбит/с в стационарном режиме. К сожалению, за исключением небольшого объема спектра УВЧ , который станет доступен после завершения перехода от аналогового телевидения к цифровому , эти полосы частично заняты действующими пользователями, которых нелегко переместить. Обширные исследования совместного использования пришли к выводу, что сосуществование с устаревшим оборудованием на одной территории невозможно, поэтому традиционные подходы к лицензированию мобильной связи непрактичны. Тем не менее, академические исследования показали, что в любой момент времени, даже в густонаселенной городской среде, во всех диапазонах-кандидатах имеется достаточно неиспользованного спектра. ^[5] Проблема заключается в том, что использование этих полос первичными службами может меняться со временем (как в случае с некоторыми радиолокационными системами) или варьироваться в зависимости от подканала в зависимости от местоположения (как в случае с телевизионными полосами «белые пространства»). ) 802.11y, наряду с продолжающимся развитием технологии многодиапазонной радиосвязи, может обеспечить решение этой проблемы путем динамического предоставления доступа к каналу пользователям на основе основных методов предотвращения пользователей, местоположения и времени.

Примечательно, что США не смогли принять единую позицию относительно пригодности диапазона 3650–3700 для усовершенствованной IMT, и что ни одна из предложенных позиций, похоже, не признает ни правил FCC, ни работу по стандартизации, которая сделано на сегодняшний день. ^[6]

Приложения

• Обратный трафик для муниципальных сетей Wi-Fi
• Промышленная автоматизация и управление
• Кампус и корпоративная сеть
• Беспроводной широкополосный доступ «последней мили»
• Фиксированные ссылки «точка-точка»
• Фиксированная точка для мобильных ссылок
• Сети общественной безопасности и охраны
• Беспроводные общественные сети или группы пользователей беспроводной связи

Нормативные документы и график 802.11y

• В 1995 году NTIA (согласно отчету OMB) предлагает «перевести» полосу частот от 3650 до 3700 МГц в статус «смешанного использования».
• Декабрь 1998 г.: В пресс-релизе FCC «3650 Allocation» объявляется о переходе от «первичного» к «смешанному использованию», 17 декабря 1998 г. (FCC Кеннарда. см. FCC 98-337) ^[7]
• Январь 1999 г.: диапазон от 3650 до 3700 получает «статус смешанного использования» и становится доступным для нефедерального использования.
• Апрель 2004 г.: Оригинал NPRM от 23 апреля 2004 г. (FCC-04-100) от FCC Пауэлла. Под названием «Нелицензионная работа в диапазоне 3650–3700 МГц и др.». Это предлагаемые правила, позволяющие максимально эффективно использовать диапазон 3650–3700 и способствовать внедрению новых и продвинутых услуг ^[8].
• Март 2005 г.: FCC выпускает R&O (от EOT) от 16 марта 2005 г. (FCC-05-56), в котором подробно описывается использование диапазона 3650 и озаглавлено «Беспроводные операции в диапазоне 3650–3700 МГц; Правила для Услуги беспроводного широкополосного доступа в диапазоне 3650–3700 МГц» ^[9]
• Март 2005 г.: WNG 802.11 просит сформировать исследовательскую группу CBP (CBP-SG) для изучения возможностей, предоставляемых отчетом и приказом FCC о 3650 МГц, а также меморандумом и приказом (FCC 05-56).
• Ноябрь 2005 г.: PAR и пять критериев CBP-SG одобрены Исполнительным комитетом 802, создающим рабочую группу 802.11y.
• Январь 2007 г.: Первое письмо получило одобрение более 75% рабочей группы 802.11.
• Июнь 2007 г.: Это приказ FCC от 07.06.2007 г. от OET (FCC-07-99), в котором Комиссия рассматривает многочисленные петиции о пересмотре и другие заявки, поданные в результате отчета и приказа FCC 05-56, см. выше. ^[10]
• Июнь 2007 г.: проект 3.0 получил одобрение 94% рабочей группы 802.11 ^[11].
• Июль 2007 г.: получено условное одобрение от Рабочей группы 802.11 и предоставлено Исполнительным комитетом на пересылку .11y для спонсирования голосования.
• Август 2007 г.: Последний комментарий ex parte подан по делу 04-151 в ответ на NPRM и R&O FCC, описывающие работу в диапазоне 3650. Оставлено почти 450 комментариев. ^[12] См. , например, документацию WISPA ^{[13] . [14]}
• Ноябрь 2007 г.: FCC через Универсальную систему лицензирования FCC начинает предоставлять средства, позволяющие нефедеральным операторам приобретать неисключительные общенациональные лицензии, позволяющие осуществлять лицензированные операции в диапазоне 3650. Позывные Лицензиата присваиваются после одобрения заявки.
• 21 декабря 2007 г.: Начинается процесс голосования спонсоров IEEE/ISO по поправке к стандарту 802.11 с использованием проекта 7 поправки.
• 5 июня 2008 г.: Начало последней 15-дневной повторной рассылки спонсорских бюллетеней (№ 4) для получения одобрения проекта 11 после небольшого редактирования пункта 17. Этот проект будет направлен в RevCom и Совет по стандартам IEEE SA для утверждения и публикации.
• 26 сентября 2008 г.: P802.11y утвержден в качестве нового стандарта на заседании Совета по стандартам IEEE-SA, которое состоялось в этот день. Окончательный проект документа с поправкой y передается в отдел публикаций стандартов IEEE для подготовки к печати. Для разработки этого стандарта потребовалось около 31 «недели участия» в течение 2,5 лет, чтобы подготовить и проголосовать 74 страницы и разрешить 1638 комментариев по этой поправке к базовому стандарту 802.11.

Сравнительная таблица

Рекомендации

1. «См. файл FCC FCC-05-56A1.pdf, параграф 7, страница 4» (PDF) .
2. "FCC 07-99". Федеральная комиссия по связи США.
3. "802.11-2007". IEEE SA. Архивировано из оригинала 8 июля 2007 г. Проверено 30 июля 2007 г.
4. «Маломощное устройство радиосвязи, не требующее лицензии» (PDF) . Промышленность Канады. Дополнительные требования для диапазона 5600–5650 МГц: До дальнейшего уведомления устройства, подпадающие под действие настоящего раздела, не должны обеспечивать передачу в диапазоне 5600–5650 МГц, чтобы метеорологические радары Министерства окружающей среды Канады, работающие в этом диапазоне, были защищены.
5. Бродерсен, Боб (1 ноября 2004 г.). «Семинар по познанию» (PDF) . БВРК . Проверено 30 июля 2007 г.
6. «FCC ПРОЧИТАЕТ КОММЕНТАРИИ ПО РЕКОМЕНДАЦИЯМ, УТВЕРЖДЕННЫМ КОНСУЛЬТАТИВНЫМ КОМИТЕТОМ ДЛЯ ВСЕМИРНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ РАДИОКОММУНИКАЦИИ 2007 ГОДА» (PDF) . Федеральная комиссия по связи США.
7. «Комиссия предлагает выделить полосу 3650–3700 МГц для фиксированных служб; замораживает новые или основные модифицированные приложения наземных станций» . www.fcc.gov .
8. «Заявление председателя Майкла К. Пауэлла» (PDF) .
9. "FCC-05-56A1.pdf" (PDF) .
10. "FCC-07-99A1" (PDF) .
11. «СВОДНЫЙ ОТЧЕТ ИЮЛЬСКОГО СОВЕЩАНИЯ IEEE 802.11 2007 ГОДА» . IEEE SA.
12. FCC Комментарии к полям Поиск Поиск продолжается 04-151
13. "ВИСПА". www.wispa.org .
14. ВИСПА. «Перед Федеральной комиссией по связи, Вашингтон, округ Колумбия, 20554». Архивировано из оригинала 8 апреля 2013 г.
15. «Официальные сроки проекта рабочей группы IEEE 802.11» . 26 января 2017 года . Проверено 12 февраля 2017 г.
16. «Wi-Fi СЕРТИФИЦИРОВАН: сети Wi-Fi с большей дальностью действия, более высокой пропускной способностью и мультимедийным уровнем» (PDF) . Wi-Fi Альянс . Сентябрь 2009 года.
17. Банерджи, Сурансу; Чоудхури, Рахул Сингха. «О IEEE 802.11: технология беспроводной локальной сети». arXiv : 1307.2661 .
18. «Полное семейство стандартов беспроводной локальной сети: 802.11 a, b, g, j, n» (PDF) .
19. Физический уровень стандарта связи IEEE 802.11p WAVE: характеристики и проблемы (PDF) . Всемирный конгресс по инженерным и компьютерным наукам. 2014.
20. Стандарт IEEE для информационных технологий - Телекоммуникации и обмен информацией между системами - Локальные и городские сети - Особые требования, Часть Ii: Спецификации управления доступом к среде беспроводной локальной сети (MAC) и физического уровня (PHY). (н-й). doi:10.1109/ieeestd.2003.94282
21. «Анализ пропускной способности Wi-Fi для 802.11ac и 802.11n: теория и практика» (PDF) .
22. Беланджер, Фил; Биба, Кен (31 мая 2007 г.). «802.11n обеспечивает лучший радиус действия». Планета Wi-Fi . Архивировано из оригинала 24 ноября 2008 г.
23. «IEEE 802.11ac: что это значит для тестирования?» (PDF) . ЛайтПойнт . Октябрь 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 16 августа 2014 г.
24. «Стандарт IEEE для информационных технологий» . Стандарт IEEE 802.11aj-2018 . Апрель 2018 г. doi : 10.1109/IEESTD.2018.8345727.
25. «802.11ad — WLAN на частоте 60 ГГц: введение в технологию» (PDF) . Роде и Шварц ГмбХ. 21 ноября 2013. с. 14.
26. «Обсуждение Connect802 - 802.11ac» . www.connect802.com .
27. «Понимание физического уровня IEEE 802.11ad и проблем измерения» (PDF) .
28. "Пресс-релиз 802.11aj" .
29. «Обзор китайской многогигабитной беспроводной локальной сети миллиметрового диапазона» . Транзакции IEICE по коммуникациям . Е101.Б (2): 262–276. 2018. doi : 10.1587/transcom.2017ISI0004 .
30. «IEEE 802.11ay: первый настоящий стандарт широкополосного беспроводного доступа (BWA) через mmWave - Блог о технологиях» . techblog.comsoc.org .
31. «Беспроводные локальные сети P802.11» . IEEE. стр. 2, 3. Архивировано из оригинала 6 декабря 2017 г. Проверено 6 декабря 2017 г.
32. «Альтернативные PHY 802.11. Технический документ Аймана Мукаддама» (PDF) .
33. "Предложение TGaf PHY" . IEEE P802.11. 10 июля 2012 г. Проверено 29 декабря 2013 г.
34. «IEEE 802.11ah: WLAN 802.11 большого радиуса действия на частоте ниже 1 ГГц» (PDF) . Журнал стандартизации ИКТ . 1 (1): 83–108. Июль 2013 г. doi : 10.13052/jicts2245-800X.115.

Внешние ссылки

• Бесплатная загрузка 802.11y-2008 (требуется) IEEE
• IEEE P802.11 — ЦЕЛЕВАЯ ГРУППА Y — ОБНОВЛЕНИЕ СОВЕЩАНИЯ: Статус проекта IEEE 802.11y IEEE, май 2007 г.
• Архив материалов 802.11y: IEEE
• Домашняя страница FCC от 3650 до 3700 МГц:
• FCC о радиослужбе 3650–3700 МГц