متنوع

IEEE 802.11ah: شبكة Wi-Fi جيجاهرتز فرعية

IEEE 802.11ah: شبكة Wi-Fi جيجاهرتز فرعية


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 هو معيار Wi-Fi تم تصميمه للاستفادة من نطاقات ISM الخالية من ترخيص GHz واحد.

يعني الانتشار الراديوي في هذه الترددات أن الإشارات قادرة على السفر لمسافات أكبر وهذا يفتح فرصًا للاستخدام مع إنترنت الأشياء حيث قد تكون أجهزة الاستشعار وعقد التحكم متباعدة.

النطاقات الموجودة في هذه الترددات أصغر بكثير من النطاقين 2.4 جيجا هرتز و 5 جيجا هرتز المستخدمان عادةً لشبكات Wi-Fi وهذا يحد من معدلات البيانات التي يمكن دفعها عبر الروابط.

لاستيعاب الجوانب المختلفة لشبكة Wi-Fi الفرعية GHz ، تم تطوير طبقة مادية جديدة و MAC لتمكين الاتصالات في هذه الترددات ، وإن كان ذلك بسرعة أقل من تلك التي يمكن تحقيقها للتيار الرئيسي متغيرات Wi-Fi عالية السرعة.

أساسيات IEEE 802.11ah sub GHz Wi-Fi

يهدف معيار IEEE 802.11ah إلى توفير معيار عالمي لشبكة LAN اللاسلكية وشبكة WLAN التي تعمل ضمن نطاقات ISM والصناعية والعلمية والطبية غير المرخصة المتوفرة دون 1 جيجاهرتز. بهذه الطريقة ، سيسمح IEEE 802.11ah للأجهزة التي تدعم Wi-Fi بالوصول لعمليات الإرسال قصيرة المدى في نطاقات التردد هذه الأقل ازدحامًا حاليًا.

بالإضافة إلى الوصول إلى طيف إضافي ، فإن استخدام 802.11ah سيوفر نطاق تغطية محسنًا بسبب خصائص الانتشار لهذه الترددات. سيؤدي هذا إلى فتح التطبيقات المتاحة لمستخدمي IEEE 802.11ah لفرص جديدة بما في ذلك شبكات الاستشعار القائمة على المنطقة الواسعة وأنظمة الاستشعار وإلغاء تحميل شبكة Wi-Fi المحتملة.

نطاقات ISM المتاحة

هناك العديد من نطاقات ISM المتاحة للاستخدام من قبل IEEE 802.11ah والتي تقل عن 1 جيجاهرتز. هذه ليست متوفرة عالميًا ، ولكن تظهر النطاقات المناسبة في معظم مناطق العالم.

تخصيصات ISM المطبقة على IEEE 802.11ah
بلدحدود النطاق (ميغا هرتز)
الصين755 - 787
أوروبا863 - 868
اليابان916.5 - 927.5
كوريا917.5 - 923.5
سنغافورة866 - 869 &
920 - 925
الولايات المتحدة الأمريكية902 - 928

توجيه 802.11ah

تحدد شبكة Wi-Fi IEEE 802.11ah sub GHz القنوات بناءً على الطيف المتاح في بلد معين.

عرض القناة الأساسي هو 1 ميجاهرتز ، على الرغم من أنه من الممكن ربط قناتين متجاورتين معًا لتشكيل قناة 2 ميجاهرتز لتوفير قدرة نقل بيانات أعلى. تتوفر قنوات أوسع ، وأوسعها في الولايات المتحدة هو 16 ميجا هرتز لنطاق 902-928 ميجا هرتز ISM. مرة أخرى ، يستخدم هذا نفس طريقة ربط القناة المعتمدة لـ 802.11n و 11ac. يمكن استخدام عروض القنوات 1 و 2 و 4 و 8 و 16 ميغا هرتز.

البلدان الأخرى لديها توزيعات طيف مختلفة ، وبالتالي فإن القنوات على ترددات مختلفة ، ولكن يتم استخدام نفس الأساليب الأساسية ، ومن الواضح أن مع قيود مختلفة على الحد الأقصى لعدد القنوات التي يمكن ربطها معًا.

802.11ah PHY / واجهة الراديو

يستخدم 802.11ah مضاعفة تقسيم التردد المتعامد ، OFDM لتوفير مخطط التشكيل للإشارة. ومع ذلك ، هناك فئتان يمكن تقسيم الطبقة المادية PHY إليهما:

  • عرض النطاق الترددي للقناة 1 ميجا هرتز: يستهدف وضع التشغيل هذا بشكل أساسي تلك التطبيقات التي تتطلب نطاقًا ممتدًا. يتيح النطاق الترددي الأضيق ومعدلات البيانات الأبطأ استيعاب الإشارات ذات قوة الإشارة المنخفضة. عادةً قد تكون هذه التطبيقات موجهة إلى تطبيقات IoT أو M2M حيث قد تكون هناك حاجة إلى دفعات قصيرة من البيانات ، عادةً بمعدل بيانات منخفض.

    في وضع عرض النطاق الترددي 1 ميجاهرتز ، يستخدم 802.11ah نفس تباعد الموجة الحاملة الفرعية كما هو الحال في وضع معدل البيانات الأعلى ، أي 31.25 كيلو هرتز. عدد الموجات الحاملة الفرعية للبيانات لكل رمز OFDM هو 24. وهذا في الواقع أقل من نصف عدد الموجات الحاملة الفرعية للبيانات في قناة 2 MHz ، لأنها تستخدم عرض النطاق الذي كان مطلوبًا للنطاق الحارس بين قناتين 1 MHz.

    نظرًا لأن أحد الأهداف الرئيسية لخيار القناة 1 ميجاهرتز هو النطاق الموسع ، تم تضمين مخطط تعديل وترميز جديد ، مؤشر MCS - MCS 10 - للإرسال بعيد المدى بالإضافة إلى MCSs 802.11ac. هذا هو أسلوب MCS 0 بشكل فعال (انظر الجدول أدناه) ولكن مع تكرار 2x للبيانات لزيادة مرونة الإرسال.

  • عرض النطاق الترددي 2 ميجا هرتز وأكثر: يستخدم هذا الوضع نطاقات ترددي 2 أو 4 أو 8 أو 16 ميجاهرتز. يستخدم مرة أخرى OFDM ، وتصميم يعتمد على معدل تسجيل الوقت العاشر من 802.11ac ، أي طول الرمز عشرة أضعاف ذلك في 802.11ac. يتم استخدام MIMO أيضًا في 802.11ah أيضًا في هذا الوضع.

    من أجل استيعاب مجموعة متنوعة من خيارات التعديل والتشفير MCS. تم جدولة هذه أدناه:

    IEEE 802.11ah MCS لقنوات عرض النطاق الترددي 2 ميجا هرتز
    معدل البيانات (ميغابت في الثانية)
    مؤشر MCSتعديلمعدل الكودالجهاز الهضمي العاديقصير 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-QAM5/6غير متاحغير متاح

    ضمن هذا الجدول ، سيتبين أن MCS 9 لم يتم إدخال معدلات بيانات. هذا لأن MCS 9 غير صالح لـ 802.11ah مع دفق مكاني واحد لقناة 2 ميجا هرتز.

802.11ah ماك

تتميز طبقة التحكم في الوصول إلى الوسائط أو طبقة MAC بعدد من العناصر المحسنة لتوفير الدعم لعدد كبير من المحطات وتوفير الطاقة وما شابه ذلك.

  • دعم لعدد كبير من المحطات: تخصص نقطة وصول 802.11 معرفات ، تسمى معرفات الرابطة ، AID ، إلى المحطات المرتبطة بـ AP. بالنسبة للأنظمة غير 802.11ah ، فإن الحد الأقصى لعدد المعرفات التي يمكن تخصيصها هو 2007 ، ولكن مع استخدام 802.11ah لتطبيقات IoT أو M2M المحتملة ، يمكن تجاوز هذا الرقم. للتغلب على هذه المشكلة ، تم إدخال هيكل هرمي للمساعدة. يبلغ طول هذا الجهاز الهرمي 13 بتة ، مما يؤدي إلى حد أقصى لعدد المحطات المصاحبة يبلغ 8191 (2-1). تنقسم هذه المساعدة إلى أربعة مستويات: الصفحة؛ منع؛ كتلة فرعية وفهرس المحطة داخل الكتلة الفرعية.
  • موفر طاقة: يعد توفير الطاقة مشكلة متنامية ، خاصة بالنسبة لمعيار IEEE 802.11ah الذي سيتم استخدامه للعديد من تطبيقات IoT و M2M. ستحتاج العديد من العقد البعيدة إلى العمل باستخدام البطاريات ويجب أن تكون قادرة على العمل لأسابيع أو حتى سنوات بدون استبدال.
    • محطات TIM: تظل هذه المحطات مستيقظة طوال الوقت وتراقب باستمرار إطارات المنارة التي يتم إرسالها. يمكنه تلقي البيانات بمجرد أن يصبح جاهزًا للإرسال.
    • محطات غير TIM: محطات غير الوقت 802.11ah لها حالة غفوة. عندما يكونون في هذه الحالة ، لن يتمكنوا من تلقي البيانات ويتم تخزينها مؤقتًا عندما تصبح نشطة مرة أخرى.
  • تحسينات الإنتاجية: من أجل تحقيق أقصى استفادة من النطاق الترددي المتاح ، كان هناك عدد من التحسينات لضمان نقل البيانات بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. لتحقيق ذلك تم تقديم عدد من الابتكارات الجديدة.
    • تنسيق رأس MAC المضغوط: يحتوي 802.11ah على تنسيق رأس MAC جديد مقترح يكون أكثر إحكاما من تلك المستخدمة في الأنظمة القديمة. يؤدي هذا التغيير إلى تقصير تنسيق رأس MAC القديم وأيضًا نقل بعض العناصر إلى مناطق أخرى. يتم نقل حقول QoS والإنتاجية العالية و HT إلى حقل Signal وحقل SIG في رأس PHY وإزالة العناصر الأخرى غير الضرورية. كما أنه لا يوجد حقل مدة في رأس MAC القصير. تمكّن هذه التغييرات وبعض التغييرات الأخرى من تقصير رأس MAC ، وتحرير مساحة قيمة وتحسين كفاءة النظام
    • آلية MAC: يحدد 802.11ah مخطط وصول متوسط ​​جديد حيث يتم التخلص من تأخير الوصول إلى القناة ونفقات نقل ACK.

يوفر Sub GHz Wi-Fi IEEE 802.11ah معدلات بيانات أقل ولكن نطاقات أطول من متغيرات Wi-Fi التي تعمل في نطاقات أعلى من 1 جيجاهرتز حيث يزيد امتصاص المباني والأشياء الأخرى بشكل كبير. على هذا النحو ، تعد شبكة Wi-Fi 802.11ah الفرعية جيجاهرتز مثالية للاستخدام مع إنترنت الأشياء ، وإنترنت الأشياء حيث قد تكون هناك حاجة إلى مسافات أطول ، وحيث يكون معدل نقل البيانات المطلوب أقل بكثير.

موضوعات الاتصال اللاسلكي والسلكي:
أساسيات الاتصالات المتنقلة
العودة إلى الاتصال اللاسلكي والسلكي



تعليقات:

  1. Carroll

    نعم ، الجواب هو نفسه تقريبا مثل لي.

  2. Shelby

    لكن بشكل عام هذا مضحك.

  3. Leeroy

    وقد صادفت مع هذا.

  4. Abijah

    أعتقد أنك مخطئ. أنا متأكد. دعونا نناقش هذا. أرسل لي بريدًا إلكترونيًا إلى PM.

  5. Jantje

    بالطبع ، لا تتأكد أبدًا.



اكتب رسالة