Standard 802.22 - jak wykorzystać nieużywane częstotliwości TV
- Kamil Folga,
- 05.03.2007
Bezprzewodowe systemy szerokopasmowe borykają się głównie z problemami wydajności oraz dostępności. Wydajność jest nadal sprawą otwartą, a nadzieje można wiązać z rozwojem technik modulacji. W przypadku zasięgu i dostępności sieci problemem staje się często zbyt wysoka częstotliwość oraz ograniczona moc dostosowana do regulacji prawnych w danym kraju.
Bezprzewodowe systemy szerokopasmowe borykają się głównie z problemami wydajności oraz dostępności. Wydajność jest nadal sprawą otwartą, a nadzieje można wiązać z rozwojem technik modulacji. W przypadku zasięgu i dostępności sieci problemem staje się często zbyt wysoka częstotliwość oraz ograniczona moc dostosowana do regulacji prawnych w danym kraju.
Polecamy: Zestawy do łamania WiFi - chiński przebój rynkowy
Zobacz również:
- Netgear wkracza z Wi-Fi 7 dla klientów biznesowych
- Wi-Fi 7 - kompendium wiedzy o nadchodzącym standardzie
Szerokopasmowe standardy 802.16a/d/e oraz 802.20 umożliwiają stworzenie dostępu bezprzewodowego o zasięgu do kilkunastu kilometrów. Nie są to wartości imponujące, ponieważ koszty tworzenia komórek o małym zasięgu są znaczne. Z pomocą przychodzi jednak nowa specyfikacja mobilnej komunikacji. Standard 802.22 definiuje usługę, która będzie dostępna na terenie do 100 km od stacji bazowej. WRAN (Wireless Regional Area Network) jest obietnicą dostępu z prędkością porównywalną do łączy ADSL. Prace nad standardem rozpoczęły się w listopadzie 2004 r. Najważniejszą cechą nowej specyfikacji jest wykorzystanie pasma koegzystującego z sygnałem telewizyjnym.
Architektura sieci w standardzie 802.22
Architekturę sieci 802.22 tworzy stacja bazowa oraz urządzenia klienckie współistniejące z innymi nadajnikami w zakresie pasma UHF/VHF. WRAN to standard statycznego dostępu bezprzewodowego tworzony przez stację bazową, która kontroluje charakterystykę RF terminali użytkowników. Rolą stacji bazowej będzie praca zgodnie z dostępnymi kanałami TV na danym terenie. Stacja bazowa współpracuje z koegzystującymi urządzeniami w celu rozwiązywania problemów interferencji.Terminale (CPE) będą dostępne bez potrzeby wykupienia licencji lub rejestracji. Głównym ich zadaniem, poza transmisją danych, będzie wykrywanie interferencji i przekazywanie informacji o zakłóceniach do stacji bazowej. Instalacja ma być przeprowadzana w łatwy sposób - przez podłączenie do terminala anteny VHF i/lub UHF oraz komputera przez port Ethernet lub zintegrowany bezprzewodowy punkt dostępowy.
Warstwa fizyczna standardu 802.22
Warstwa fizyczna 802.22 opiera się na technologiach znanych z wdrażanych obecnych systemów 802.16a/d. Główną różnicą w stosunku do standardu WiMAX jest zakres wykorzystywanych częstotliwości oraz obsługiwana szerokość kanału. Dochodzą do tego także specyficzne rozwiązania związane z wykorzystaniem zakresu częstotliwości telewizyjnych.
Jak zaznaczono na wstępie, standard 802.22 został stworzony do pracy w częstotliwościach zalokowanych w paśmie UHF/VHF. Ten zakres zawiera częstotliwości w przedziale 47-910 MHz. Stosowana szerokość kanału przeznaczona dla standardu to 6, 7 i 8 MHz. Niezależnie od użytej konfiguracji kanału obsługiwana jest zarówno metoda dupleksu TDD, jak i FDD. Zastosowanie kanału o szerokości 6 MHz pozwala dostarczyć przepustowości rzędu 20 Mb/s. Opcjonalnie 2 lub 3 kanały - zarówno ciągłe lub odseparowane - mogą zostać połączone w celu dostarczenia przepustowości wynoszącej 70 Mb/s. Opcja ta początkowo nie została wprowadzona do specyfikacji. Uwzględniono ją dopiero po reakcji niektórych z członków komitetu standaryzacyjnego, którzy chcieliby uzyskać pojemność systemu na poziomie 100 użytkowników na komórkę.
W odniesieniu do współdzielenia częstotliwości z innymi użytkownikami, urządzenia 802.22 będą zdolne do pracy na części maksymalnej szerokości kanału w zakresie od 1 do 8 MHz. Umożliwi to stacji bazowej współdzielenie kanałów z innymi urządzeniami, które używają wyłącznie szerokości kanału 1 lub 2 MHz. To pozwala urządzeniom 802.22 selektywnie korzystać z części kanału, gdy interferencje od innych urządzeń uniemożliwiają wysyłanie i odbieranie prawidłowego sygnału.
Dane wysyłane przez sieć 802.22 będą używały adaptacyjnej wersji OFDMA. Możliwość dostosowania liczby używanych nośnych pozwoli na większą odporność na interferencje i inne zewnętrzne czynniki. Zastosowanie technologii OFDMA stworzonej dla standardu WiMAX oraz mobilnego WiMAX pozwoli zaoszczędzić dużo czasu w końcowym etapie standaryzacji.
W przypadku modulacji możemy mówić o technologiach BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM z możliwością dynamicznej adaptacji używanej metody w zależności od zmian kondycji kanału. Kodowanie jest zgodne z turbo kodami oraz opcjonalnym wsparciem LDPC. Bardziej zaawansowane metody kodowania znane jako SBTC (Shorted Block Turbo Code) także będą obsługiwane. STBC opiera się na TPC (Turbo Product Code) używanym w standardzie 802.16.
Polecamy: Monitorowanie i bezpieczeństwo korporacyjnej sieci WLAN
Podobnie jak standardy 802.16 i 802.20, standard 802.22 oferuje kilka opcji zaawansowanej transmisji. Wśród nich jest obsługa adaptacyjnego formowania wiązki AAS (adaprive beam forming) i znanych technik MIMO oraz SDMA. W tym celu kanał zwrotny używa ULCS (Uplink Channel Sounding) w strukturze ramki OFDMA.