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IEEE 802.11ah WLAN技术基本特性

本页描述IEEE WLAN 802.11ah PHY和MAC层基础知识,并提到用于物联网的802.11ah技术特性。

IEEE 802.11ah是工作在1GHz以下(约900MHz)频率范围内的WLAN标准。它旨在扩展现有的在2.4/5GHz工作的11ac wifi网络的范围,并利用物联网(物联网)领域的新兴机会。它还将用于家庭自动化、智能电网、低功耗传感器和可穿戴消费电子设备。它支持各种带宽即1MHz, 2MHz, 4MHz, 8MHz和16MHz。因此,它被认为是IEEE 802.11ac标准降频版本的10倍。与其他wifi网络一样,802.11ah网络也包括11ah AP(接入点)和11ah兼容设备,如水表、电表、煤气表以及兼容的系统IEEE 802.11啊协议栈。

IEEE 802.11ah支持全新的PHY(物理层)和MAC(介质访问控制层)。这些已在下面描述。下表1提到了世界不同地区支持的802.11ah频率。该表涵盖了美国、韩国、欧洲、中国、日本和新加坡的11ah频率分配。


国家 频率范围
我们 902至928 MHz
韩国 917.5至923.5 MHz
欧洲 863至868兆赫
中国 755 ~ 787 MHz
日本 916.5至927.5 MHz
新加坡 866 - 869 mhz、920 - 925 mhz

无线局域网11ah物理层(PHY)

基于所支持的信道带宽,有两种物理层变体,即一种设计用于1MHz BW,另一种设计用于2MHz及以上。WLAN-11ah 2MHz及以上物理层负责2MHz, 4MHz, 8MHz和16MHz信道bw。1MHz版本是新的,设计用于扩展基于wifi网络的低数据速率应用的覆盖范围。

的特点如下WLAN-11ah物理层以2MHz及以上频率运作:
•支持OFDM和MIMO
•支持下行多用户MIMO,如旧版本802.11ac中引入的那样
11ah的符号持续时间是11ac的10倍
•MCS0 ~ MCS9支持的MCS和数据子载波数与11ac相同。MCS10为1MHz PHY新推出。
支持64点FFT和52个数据子载波。

下表2定义了802.11ah和802.11ac支持的从MCS0到MCS9的调制码速率。


MCS指数 调制 编码速率 NSD N论文 数据速率(正常CP) 数据速率(短CP)
MCS-0 BPSK 1/2 52 26 0.65 Mbps 0.72 Mbps
MCS-1 正交相移编码 1/2 52 52 1.3 Mbps 1.44 Mbps
MCS-2 正交相移编码 3/4 52 78 1.95 Mbps 2.17 Mbps
MCS-3 16-QAM 1/2 52 104 2.6 2.89
MCS-4 16-QAM 3/4 52 156 3.9 4.33
MCS-5 64 - qam 2/3 52 208 5.2 5.78
MCS-6 64 - qam 3/4 52 234 5.85 6.5
MCS-7 64 - qam 5/6 52 260 6.5 7.22
MCS-8 256 - qam 3/4 52 312 7.8 8.67
MCS-9 256 - qam 5/6 - - - -

1MHz版本的11ah物理层具有以下静音特性:
FFT点数:32
数据子载波数:24
MCS类型:MCS-10
子载波间距:31.25KHz

WLAN IEEE802.11ah MAC层

802.11 MAC啊在802.11 MAC层的基础上,改进了部分功能,并引入了新的框架结构。11ah MAC层的改进主要针对以下特性。
➤对大量站点的支持
➤提高节能效果
➤高效的媒介访问机制
➤吞吐量增强



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