IEEE 802.11af

IEEE 802.11af, также называемый White-Fi и Super Wi-Fi — это стандарт беспроводной сети для компьютеров в семействе 802.11, который позволяет использовать беспроводную локальную сеть WLAN в телевизионном диапазоне ОВЧ и УВЧ 54 и 790 МГц. Стандарт был утвержден в феврале 2014 года. Система когнитивного радио используется для передачи по неиспользованным полосам частот ТВ-канала и со стандартными мерами по ограничению помех для первичных пользователей, таких как аналоговое телевидение, цифровое телевидение и беспроводные устройства передачи данных.

Физический уровень

Физический уровень стандарта 802.11af основан на схеме ортогонального мультиплексирования с частотным разделением канала OFDM, определённой в 802.11ac. Потеря мощности распространения сигнала при прохождении волн через кирпичные и бетонные преграды в UHF и VHF диапазонах ниже, чем в 2.4 и 5 ГГц. Используя данные значения увеличивается диапазон по сравнению с 802.11 a/b/g/n/ac стандартами. Использование канала частот шириной 6 — 8 МГц зависит от регулирующего органа страны. До четырёх каналов могут быть объединены в один или два смежных блока. Операция MIMO возможна максимум с четырьмя потоками, которые используются для пространственно-временного блочного кода STBC (Space–time block code), либо для многопользовательских Multi-user MIMO операций.

Пропускная способность

Достижимая скорость передачи данных на один пространственный поток составляет 26,7 Мбит / с для каналов 6 и 7 МГц, 35,6 Мбит / с для каналов 8 МГц. С четырьмя пространственными потоками и четырьмя связанными каналами максимальная скорость передачи данных составляет 426,7 Мбит / с в каналах 6 и 7 МГц, 568,9 Мбит / с для канала 8 МГц. GI — полоса расфильтровки (время синхронизации между символами)

Теоретическая пропускная способность для одиночного пространственного потока (в Мбит / с)
Номер цикла	Тип модуляции	Скорость передачи	6 and 7 МГц		8 МГц
			6 нс GI	3 нс GI	4.5 нс GI	2.25 нс GI
0	BPSK	1/2	1.8	2.0	2.4	2.7
1	QPSK	1/2	3.6	4.0	4.8	5.3
2	QPSK	3/4	5.4	6.0	7.2	8.0
3	16-QAM	1/2	7.2	8.0	9.6	10.7
4	16-QAM	3/4	10.8	12.0	14.4	16.0
5	64-QAM	2/3	14.4	16.0	19.2	21.3
6	64-QAM	3/4	16.2	18.0	21.6	24.0
7	64-QAM	5/6	18.0	20.0	24.0	26.7
8	256-QAM	3/4	21.6	24.0	28.8	32.0
9	256-QAM	5/6	24.0	26.7	32.0	35.6

Примечание: для других конфигураций умножайте количество пространственных потоков (до 4) и каналов (до 4).

Регулирование государством

Точки доступа и станции определяют свою позицию с использованием спутниковой системы определения местоположения, такой как GPS, и используют Интернет для запроса базы данных геолокации (GDB), предоставляемой региональным регулирующим агентством, чтобы узнать, какие частотные каналы доступны для использования в данный момент времени и в географическом положении.

В Соединенных Штатах Федеральная комиссия по связи (FCC) разрешает работу в каналах с частотой 6 МГц между 54 и 698 МГц на телевизионных каналах 2, 5, 6, 14-35 и 38-51 с использованием базы данных геолокации до 48 часов. Для мобильных станций разрешенная мощность передачи фиксируется до 100 мВт на канал 6 МГц или 40 мВт, если соседний канал используется основным пользователем.

В Европейском союзе Европейский институт стандартов телекоммуникаций (ETSI) и Ofcom разрешают работу на частотах 8 МГц между 490 и 790 МГц, при этом предоставление GDB на срок до 2 часов. Разрешенная мощность передачи динамически устанавливается для каждой станции на основании факторов, например, географическое расстояние до следующего основного пользователя на данной частоте. Эта схема с замкнутым контуром требует, чтобы каждая станция сообщала свое местоположение после истечения таймера или после перемещения на 50 м и более, или прекратила передачу в течение 5 с, когда ему было дано указание. По сравнению с открытой схемой, используемой FCC, замкнутая схема, используемая ETSI и Ofcom, более гранулирована и позволяет более эффективно использовать спектр частот.

Сравнение с 802.11ah

IEEE 802.11ah — это ещё один стандарт WLAN для работы под 1 ГГц, разработанный IEEE. В отличие от 802.11af, он работает в нелицензионных диапазонах. Его основное предназначение, как ожидается, будет в сетях датчиков.

Сравнение с 802.22

В дополнение к 802.11af, IEEE стандартизировал ещё один стандарт радиосвязи 802.22. Хотя 802.11af является стандартом беспроводной локальной сети, предназначенным для диапазонов до 1 км, 802.22 является стандартом беспроводной региональной сети (WRAN) для диапазонов до 100 км. Сосуществование стандартов 802.22 и 802.11af может быть реализовано либо в централизованных, либо распределенных манерах и на основе различных методов сосуществования.