IEEE 802.22 - IEEE 802.22

IEEE 802.22, a standart simsiz mintaqaviy tarmoq (WRAN) dan foydalanish uchun oq bo'shliqlar ichida televizor (Televizor) chastota spektri.[1]IEEE 802.22 WRAN standartini ishlab chiqish foydalanishga qaratilgan kognitiv radio Televizion eshittirish xizmatiga ajratilgan jo'g'rofiy jihatdan foydalanilmagan spektrni taqiqlashsiz taqsimlash, qishloq joylariga xos bo'lgan, aholi zichligi past bo'lgan joylarga keng polosali ulanishni ta'minlash uchun CR (CR) texnikasi va shuning uchun o'z vaqtida va butun dunyoda keng qo'llanilish imkoniyatiga ega. Bu televizor diapazonlarini to'sqinliksiz fursatdan foydalanish uchun CR texnikasi asosida standartlashtirilgan havo interfeysini aniqlash bo'yicha butun dunyo bo'ylab birinchi harakatdir.

IEEE 802.22 WRAN-lari amaldagi operatsiyaga zararli aralashuvlar keltirilmasligini ta'minlash bilan televizion eshittirish diapazonlarida ishlashga mo'ljallangan: raqamli televidenie va analog televizion eshittirishlar va simsiz mikrofonlar kabi kam quvvatli litsenziyalangan qurilmalar.[2]Standart 2010 yilning birinchi choragida yakunlanishi kutilgan edi, lekin nihoyat 2011 yil iyul oyida nashr etildi.

IEEE P802.22.1 TV Broadcast Bands-da ishlaydigan kam quvvatli litsenziyalangan qurilmalar uchun zararli shovqinlardan himoya qilishni kuchaytirish uchun ishlab chiqilgan tegishli standart.IEEE P802.22.2 IEEE 802.22 tizimlarini o'rnatish va joylashtirish uchun tavsiya etilgan amaliyotdir.[1]IEEE 802.22 WG a ishchi guruh 802.22 standartini yozish uchun ijaraga olingan IEEE 802 LAN / MAN standartlar qo'mitasi. Ikkala 802.22 vazifa guruhlari (TG1 va TG2) mos ravishda 802.22.1 va 802.22.2 ni yozmoqdalar.

Texnologiya

A-ga javoban tavsiya etilgan qoidabuzarliklar to'g'risida ogohlantirish (NPRM) AQSh tomonidan chiqarilgan Federal aloqa komissiyasi (FCC) 2004 yil may oyida IEEE 802.22 simsiz hududiy tarmoq tarmoqlari bo'yicha ishchi guruhi 2004 yil oktyabr oyida tuzilgan.[3]Rasmiy ravishda deb nomlangan uning loyihasi Simsiz mintaqaviy tarmoq tarmoqlari uchun standart (WRAN) - Maxsus talablar - 22-qism: Kognitiv simsiz RAN-ga o'rtacha kirishni boshqarish (MAC ) va jismoniy qatlam (PHY ) Texnik xususiyatlari: Televizion lentalarda ishlash tartibi va tartiblari izchil, milliy doimiy qurilishga yo'naltirilgan ko'p nuqta 54 dan 862 MGts gacha bo'lgan UHF / VHF televizion tarmoqlarini ishlatadigan WRAN. IEEE 802.22 da aloqa qilish uchun maxsus telekanallardan va ushbu kanallarning qo'riqlash lentalaridan foydalanish rejalashtirilgan.

The Elektr va elektronika muhandislari instituti (IEEE) FCC bilan birgalikda mavjud spektrni kashf qilish uchun markazlashtirilgan yondashuvni amalga oshirdi. Xususan, har biri tayanch stantsiya (BS) a bilan qurollangan bo'lar edi GPS uning holati to'g'risida xabar berishga imkon beradigan qabul qilgich. Ushbu ma'lumot qaytarib yuboriladi markazlashtirilgan serverlar (AQShda ularni FCC boshqaradi), ular BS hududidagi mavjud bepul telekanallar va qo'riqchilar guruhlari haqidagi ma'lumot bilan javob berishadi. Boshqa takliflar faqat mahalliy spektrni aniqlashga imkon beradi, bu erda BS aloqa uchun qaysi kanallar borligini o'zi hal qiladi. Ushbu ikkita yondashuvning kombinatsiyasi ham nazarda tutilgan. Televizorning bo'sh joylarida (TVWS) ishlaydigan qurilmalar asosan ikki turdan iborat bo'ladi: Ruxsat etilgan va Shaxsiy / Portativ. Ruxsat etilgan qurilmalar bo'lishi kerak edi geolokatsiya o'rnatilgan GPS qurilmasi bilan ishlash qobiliyati. Ruxsat etilgan qurilmalar markaziy ma'lumotlar bazasi TVWS-da ishlaydigan boshqa transmitterlarni aniqlash. Interferentsiyani oldini olish uchun FCC va IEEE tomonidan taklif qilingan boshqa choralarga dinamik spektrni sezish va quvvatni dinamik boshqarish kiradi.

WRAN topologiyasiga umumiy nuqtai

802.22 standartining dastlabki loyihalarida tarmoq ko'p nuqtali asosda ishlashi kerakligi ko'rsatilgan (P2MP ). Tizim tomonidan shakllantiriladi tayanch stantsiyalar (BS) va mijozlar uchun jihozlar (CPE). CPE-lar simsiz aloqa orqali BS-ga biriktiriladi. BSlar unga biriktirilgan barcha CPElar uchun o'rtacha kirishni boshqaradi.

WRAN Baza Stantsiyalarining asosiy xususiyati shundaki, ular a kognitiv sezgi. CPElar spektrni sezadi va BSga vaqti-vaqti bilan hisobotlarni yuborib, ular nimani his qilayotgani to'g'risida xabar beradi. BS yig'ilgan ma'lumotlar bilan foydalanilgan kanalda o'zgarish zarurligini yoki aksincha, agar u uzatish va qabul qilishni davom ettirsa, uni baholaydi.

PHY qatlamiga yondashuv

PHY qatlami har xil sharoitlarga moslasha olishi kerak, shuningdek, uzatishda yoki mijozlarni yo'qotishda (CPE) xatosiz kanaldan kanalga o'tish uchun moslashuvchan bo'lishi kerak. Ushbu moslashuvchanlik, shuningdek, tarmoqli kengligi, modulyatsiya va kodlash sxemalarini dinamik ravishda sozlash uchun talab qilinadi. OFDMA yuqoriga va pastga qarab uzatishda modulyatsiya sxemasi bo'ladi. OFDMA yordamida BS va CPE uchun zarur bo'lgan tez moslashishga erishish mumkin, faqat bitta telekanaldan foydalangan holda (telekanalning o'tkazuvchanligi 6 ga teng) MGts; ba'zi mamlakatlarda ular 7 yoki 8 MGts bo'lishi mumkin) taxminiy maksimal bit tezligi 30 km masofada 19 Mbit / s ni tashkil qiladi. Qo'lga kiritilgan tezlik va masofa standart talablarini bajarish uchun etarli emas. Xususiyat Kanallarni yopishtirish ushbu muammo bilan shug'ullanadi. Kanalni bog'lash Tx / Rx uchun bir nechta kanallardan iborat. Bu tizimning yuqori o'tkazuvchanligiga ega bo'lishiga imkon beradi, bu esa tizimning yaxshi ishlashida aks etadi.

MAC qatlamiga yondashuv

Ushbu qatlam asoslanadi kognitiv radio texnologiya. Shuningdek, u spektrni sezish orqali atrofdagi o'zgarishlarga dinamik ravishda moslasha olishi kerak. MAC qatlami ikkita strukturadan iborat bo'ladi: Frame va Superframe. Ko'p ramkalar tomonidan superframe hosil bo'ladi. Superframe superframe boshqaruv sarlavhasi (SCH) va preambulaga ega bo'ladi. Ularni har qanday kanalda BS yuborishi mumkin va bu shovqin tug'dirmaydi. CPE yoqilganda, u spektrni sezadi, qaysi kanallar mavjudligini aniqlaydi va BSga biriktirish uchun barcha kerakli ma'lumotlarni oladi.

Spektrni o'lchashning ikki xil turi CPE tomonidan amalga oshiriladi: guruh ichida va guruhdan tashqarida. Tarmoqli o'lchov BS va CPE tomonidan ishlatiladigan haqiqiy kanalni sezishdan iborat. Tarmoqdan tashqaridagi o'lchov kanallarning qolgan qismini sezishdan iborat bo'ladi. MAC qatlami ikki xil sezgirlikni tarmoqli yoki tarmoqli bo'lmagan o'lchovlarda bajaradi: tezkor zondlash va nozik sezgirlik. Tezkor zondlash har bir kanal uchun 1 mildan kam tezlikda sezishdan iborat bo'ladi. Ushbu zondlash CPE tomonidan amalga oshiriladi va BS va BS barcha ma'lumotlarni to'playdi va yangi narsa bor-yo'qligini hal qiladi. Nozik sezgirlik ko'proq vaqtni oladi (har bir kanal uchun taxminan 25 milodiy yoki undan ko'p) va u avvalgi tezkor sezgirlik mexanizmi natijalari asosida ishlatiladi.

Ushbu sezish mexanizmlari birinchi navbatda amaldagi uzatuvchi mavjudligini va unga aralashishdan saqlanish zarurligini aniqlash uchun ishlatiladi.

Ishonchli zondlashni amalga oshirish uchun asosiy ish rejimida yuqorida tavsiflangan bitta chastota diapazonida ("gapirishdan oldin tinglash" rejimi) tinch vaqtlarni ajratish kerak, bunda ma'lumotlar uzatilishiga yo'l qo'yilmaydi. Ma'lumot uzatishning bunday vaqti-vaqti bilan uzilishi kognitiv radio tizimlarining QoS-ni buzishi mumkin. Ushbu muammo IEEE 802.22 deb nomlangan muqobil ish rejimi tomonidan hal qilinadi Dinamik chastotani sakrash (DFH)[4] bu erda WRAN tizimlarining ma'lumotlarni uzatish spektrni sezish bilan parallel ravishda hech qanday uzilishlarsiz amalga oshiriladi.

Shifrlash, autentifikatsiya va avtorizatsiya

Faqat AES -GCM tasdiqlangan shifrlash shifrlash algoritmi qo'llab-quvvatlanadi.[5]

EAP-TLS yoki EAP-TTLS uchun ishlatilishi kerak autentifikatsiya va shifrlash kalitini chiqarish.[6][7] IEEE 802.22 an belgilaydi X.509v3 autentifikatsiya qilish uchun kengaytmalardan foydalanadigan sertifikat profili va ruxsat qurilmalar ishlab chiqaruvchisi kabi ma'lumotlarga asoslangan qurilmalar, MAC manzili va FCC ID (mos ravishda Ishlab chiqaruvchi / ServiceProvider sertifikati, CPE sertifikati va BS sertifikati).[8]

Bu bir turiga imkon berishi mumkin mijozning qulflanishi bu erda tarmoq provayderlari tarmoq provayderlari tomonidan tanlangan ishlab chiqaruvchilar tomonidan tekshirilmagan qurilmalarga tarmoqqa kirishni rad etishadi (ya'ni, qurilma X.509 sertifikatining shaxsiy kalitiga ega bo'lishi kerak ishonch zanjiri ishlab chiqaruvchiga sertifikat markazi (CA) tarmoq provayderi qabul qiladi), farqli o'laroq emas SIM blokirovka zamonaviy uyali aloqa tarmoqlari va DOCSIS "sertifikat sinovchilari" kabel tarmoqlar.

802.11af bilan taqqoslash

802.22 ga qo'shimcha ravishda IEEE yana bir oq kosmik kognitiv radio standartini standartlashtirdi, 802.11af.[9] 802.22 simsiz mintaqaviy tarmoq (WRAN) standarti bo'lsa-da, 100 km gacha bo'lgan masofada,[9][10] 802.11af - simsiz LAN standarti, 1 km gacha bo'lgan masofaga mo'ljallangan. 802.22 va 802.11af standartlari orasidagi birgalikdagi yashash markazlashtirilgan yoki taqsimlangan holda amalga oshirilishi mumkin[11] va birgalikda yashashning turli uslublariga asoslanadi.[12]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b "WRAN-larda IEEE 802 LAN / MAN standartlari qo'mitasi 802.22 WG (simsiz hududiy tarmoqlar)". IEEE. Olingan 18 yanvar, 2009.
  2. ^ Karl, Stivenson; G. Xouinard; Zhongding Ley; Vendong Xu; S. Shellhammer; V. Kolduell (2009 yil yanvar). "IEEE 802.22: Birinchi kognitiv radio simsiz mintaqaviy tarmoq tarmoqlari (WRANs) standarti". IEEE Communications jurnali. Vol. 47 yo'q. 1. AQSh: IEEE. 130-138 betlar. doi:10.1109 / MCOM.2009.4752688.
  3. ^ "IEEE simsiz keng polosali xizmatlar uchun televizor spektridagi ochiq hududlarni ochish uchun standartni ishga tushirdi". Yangiliklar. IEEE standartlari assotsiatsiyasi. 2004 yil 12 oktyabr. Arxivlangan asl nusxasi 2009 yil 7 fevralda. Olingan 19 avgust, 2011.
  4. ^ Vendong Xu; va boshq. (2007 yil may). "IEEE 802.22 samarali ishlashi uchun dinamik chastotali sakrash jamoalari".. IEEE Communications jurnali. 45 (5): 80–87. doi:10.1109 / MCOM.2007.358853.
  5. ^ IEEE 802.22-2011 § 8.4.1, p. 281
  6. ^ IEEE 802.22-2011 § 8.1.2, p. 252
  7. ^ IEEE 802.22-2011 § 8.5, p. 286
  8. ^ IEEE 802.22-2011 § 8.5, 286-292 betlar
  9. ^ a b Lekomtcev, Demain; Marshálek, Roman (iyun 2012). "802.11af va 802.22 standartlarini taqqoslash - jismoniy qatlam va kognitiv funktsiyalar". elektr quvvati. Olingan 2013-12-29.
  10. ^ Thiel, Justin (2006-2007). "Metropoliten va Regional Simsiz Tarmoq: 802.16, 802.20 va 802.22". Olingan 2013-12-31.
  11. ^ Villardi, Gabriel; Alemseged, Yoxannes; Quyosh, Chen; Sum, Chin-Sean; Nguyen, Tran; Baykas, Tuncer; Harada, Xiroshi (2011). "Televizorning oq maydonida bir nechta kognitiv tarmoqlarning birgalikda yashashini ta'minlash". IEEE simsiz aloqa. 18 (4): 32–40. doi:10.1109 / MWC.2011.5999762.
  12. ^ Villardi, Gabriel; Sum, Chin-Sean; Quyosh, Chen; Alemseged, Yoxannes; Lan, Chjou; Harada, Xiroshi (2012). "Televizorning oq maydoni uchun dinamik chastotalarni tanlash asosida birgalikda yashash mexanizmlarining samaradorligi kognitiv simsiz ulanish nuqtalari". IEEE simsiz aloqa. 19 (6): 69–75. doi:10.1109 / MWC.2012.6393520.