如何提升WiFi信號(hào)的繞射(即衍射)能力,?常規(guī)的WiFi設(shè)備都是工作在2.4GHz,,5GHz頻段,這兩種頻段對(duì)應(yīng)的電磁波波長通常小于障礙物的尺寸,,再怎么高深的算法或是電路設(shè)計(jì)都無法改變電磁波本身的特性,,所以WiFi信號(hào)的繞射就成了不可能。 但有個(gè)好消息是,,預(yù)計(jì)于2016年發(fā)布的IEEE 802.11ah標(biāo)準(zhǔn)將可以解決這個(gè)問題,,因?yàn)槠湟?guī)定的工作頻率是1GHz以下。 近 期在對(duì)一個(gè)新的軟件無線電項(xiàng)目需求進(jìn)行評(píng)估時(shí),,簡單了解了一下IEEE 802.11ah,。IEEE 802.11ah物理層是IEEE 802.11ac的降頻版本,。作為802.11n的升級(jí)版,802.11ac支持80MHz,,160MHz,,80+80MHz信道帶寬,也支持 802.11n的20/40MHz信道帶寬,。802.11ah定義了2MHz,,4MHz,8MHz,,16MHz信道帶寬,,剛好是此前標(biāo)準(zhǔn)的1/10。此 外,,802.11ah還定義了1MHz信道帶寬,,用于更遠(yuǎn)距離無線傳輸。 其目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)景包括傳感器和智能抄表,,傳感器和智能抄表回傳鏈路,,WiFi覆蓋擴(kuò)展。目前IEEE 802.11ah草案已經(jīng)可以下載,,只是需要花費(fèi)302.00美金,,如下圖。 IEEE 802.11ah信道 與 5GHz頻段類似,,1GHz以下頻譜中,,可用頻段因國家而異。因此,,802.11ah根據(jù)不同國家的實(shí)際情況定義了不同的頻率范圍,,包括美國,韓國,,中 國,,歐洲,日本與新加坡,。以美國為例,,頻率范圍是902-928MHz,共28MHz頻譜資源,,1MHz信道帶寬情況下具有26個(gè)可用信道,。為了達(dá)到更高 的吞吐量,802.11ah保留了802.11n,,802.11ac中的信道綁定方法,,即多個(gè)相鄰信道組成更寬的信道帶寬。由此,,2MHz信道帶寬就是由 2個(gè)相鄰的1MHz信道組成,,4MHz就是由相鄰的4個(gè)信道組成,,以此類推。對(duì)于802.11ah,,美國最大能夠支持16MHz信道帶寬,。下圖給出了美國 的802.11ah信道組成。 不 同國家的可用802.11ah頻譜如下圖所示,??梢钥吹巾n國的可用頻率為917.5-923.5MHz,0.5MHz的頻率偏移是為了減少可能的干擾,;歐 洲的可用頻率范圍為863-868MHz;中國的可用頻率范圍為755-787MHz(有待考證),;日本的可用頻率范圍為916.5-927.5MHz,; 新加坡的可用頻率由兩段不連續(xù)的頻譜組成。從這張圖中也足以看出頻譜資源是何等珍貴,。 IEEE 802.11ah傳輸模式 在802.11ah標(biāo)準(zhǔn)中,,1MHz與2MHz作為通用信道帶寬,所有的802.11ah設(shè)備也必須支持這兩種信道帶寬,。802.11ah的物理層設(shè)計(jì)可以分為2類,,第1類是高于(包含)2MHz的信道帶寬,第2類是1MHz信道帶寬,。 對(duì)于高于(包含)2MHz的模式,,如4MHz,8MHz,,16MHz,,802.11ah物理層精確地設(shè)計(jì)為802.11ac物理層時(shí)鐘的1/10,具有如下特征:
2MHz信道帶寬下的802.11ah速率集如下表所示,。很明顯可以看出,,802.11ah速率剛好是802.11ac的1/10。為了降低功耗,,802.11ah最多支持4條空間流,,而802.11ac最多可支持8條空間流。
對(duì)于1MHz傳輸模式,,802.11ah物理層具有如下特征:
IEEE 802.11ah MAC層 802.11ah MAC層設(shè)計(jì)過程中引入了一些增強(qiáng)的特性與新的幀結(jié)構(gòu),,具有如下特征:
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