Список каналов СШП

В этом списке сверхширокополосных (UWB) каналов описаны физические диапазоны и коды TFC, определенные в спецификации WiMedia Alliance PHY. ^[1] а также их связь с логическими каналами, используемыми на более высоких уровнях, таких как драйвер беспроводного USB.

Определение спектра

Многие страны выделили спектр для использования СШП с различными ограничениями и пределами выходной мощности. Стандартизированный выходной уровень для связи СШП составляет –41,3 дБм/МГц. Альянс WiMedia определил четырнадцать полос по 500 МГц для разделения спектра 3,1–10,6 ГГц, выделенного для сверхширокополосной связи в США в 2002 году.

Многие страны уже выделили часть спектра <6 ГГц для других целей, таких как GPS и спутниковая связь, и поэтому хотели найти способ защитить эти существующие устройства и приложения, одновременно выделяя дополнительный спектр для связи СШП, с идеей, что устройства СШП позволят избежать традиционных передатчиков. когда они вошли в географическую близость или радиодиапазон. DAA означает «обнаружить и избежать» и представляет собой метод, аналогичный когнитивному радио, который был определен для этого устаревшего сосуществования. Когнитивное радио пытается обнаружить «основных пользователей» и переключить связь на другой неиспользуемый канал. Когнитивное радио часто появляется в новостях из-за попыток использовать «белое пространство» между устаревшими телеканалами. DAA отличается тем, что связь UWB продолжается в том же диапазоне, но фактически отсекает спектр передачи вокруг устаревшего канала, чтобы они не мешали, но могли использовать канал. Требование DAA было помещено в спектр группы 1 ЕС и другими странами в 2006 году со сроком реализации 31 декабря 2010 года. Из-за рецессии в США и финансовых трудностей для компаний, разрабатывающих СШП, давление на ЕС было меньше. чтобы точно определить, как кремний должен реализовать DAA, а компании еще не полностью внедрили DAA. Таким образом, устройства с глобальной нормативной сертификацией обычно используют BG3 и BG6, поскольку на эти диапазоны не распространяются требования DAA. Тем не менее, Китай официально продлил срок исполнения требований DAA до 31 декабря 2013 года для диапазонов 1, 2 и 3. ^[2] а Южная Корея официально продлила срок исполнения требований DAA до 31 декабря 2016 года для группы 3. ^[3]

Организация логических каналов

Пакетные ошибки могут возникать на одной частоте из-за радиочастотного шума. Следовательно, чередование символов в трех различных диапазонах СШП должно минимизировать общую длину пакета в сообщении, повышая вероятность исправления ошибок и тем самым улучшая устойчивость сигнала. За каждое изменение частоты происходит небольшой штраф по времени, поскольку тактовые импульсы ФАПЧ должны установиться на новой частоте.

Таким образом, спецификация WiMedia PHY организует диапазоны UWB в группы диапазонов, где можно определить один логический канал, который использует все три диапазона в группе диапазонов. Каналы временно-частотного перемежения (TFI) распределяют свои данные по трем частотным диапазонам, тогда как каналы фиксированного частотного перемежения (FFI) остаются в одном частотном диапазоне во всех временных интервалах.

Две таблицы ниже взяты непосредственно из спецификации WiMedia PHY версии 1.5. Временно-частотные коды (TFC) определяют последовательность частотного перемежения для использования 1–3 полос в группе полос. TFC 1–4 предназначены для каналов TFI, TFC 5–7 — для каналов FFI, а TFC 8–10 — для каналов TFI2, которые просто чередуют свои данные по двум полосам. Обратите внимание, что все TFC в какой-то момент своей последовательности будут находиться в одном и том же диапазоне.

Нумерация TFC от 1 до 10 повторов для каждой группы диапазонов, и эти номера TFC в основном используются уровнями MAC и PHY. Однако на более высоких уровнях требуется другая система нумерации, чтобы дать команду радиопереключиться на уникальный логический канал во всех диапазонах UWB и группах диапазонов. Этот номер логического канала используется уровнями приложений, такими как беспроводной интерфейс USB. Как видно из таблицы ниже, каналы FFI для BG1 и BG3 — это 13–15 и 29–31, а каналы TFI для BG1 и BG3 — 9–12 и 25–28.

Например, в Японии разрешено использование частот 7392–7920 МГц, что соответствует полосе частот 9, самой высокой полосе частот в группе полос 3. Это соответствует каналу 31, также известному как BG3 TFC 7.

Измерения и расчеты СШП

Чтобы правильно измерить сигнал СШП с помощью анализатора спектра и сравнить его с -41,3 дБм/МГц, вам следует использовать следующие настройки. Если вы подключаете передатчик СШП непосредственно к анализатору спектра (с помощью кабеля, без эфирной антенны), вы должны получить значения в диапазоне от -43 дБм до -40 дБм.

Детектор: среднеквадратичное значение (НЕ пиковое. Используйте среднее значение, если среднеквадратичное значение недоступно).
Развертка: 1 мс/точка. (На изображении 601 точка на экране, развертка 601 мс, то есть 1 мс/точка. Это усредняет/интегрирует мощность, полученную за 1 мс)
Полоса разрешения: 1 МГц
Полоса пропускания: 3 МГц

На этом снимке экрана SpecAn показан BG1 TFC5, канал 9. Обратите внимание на три полосы с промежутками между ними.

Если вы проводите испытания в безэховой или полубезэховой камере, вам необходимо учитывать преобразование мощности дБм в кабеле сопротивлением 50 Ом в электрическое поле дБмкВ/м в эфире, а также коэффициенты усиления антенны и предусилителя и длину кабеля. потери между антенной приемной камеры и анализатором спектра. Пример расчета см. на стр. 13–15 отчета об испытаниях TDK для идентификатора FCC: YYJ-5390144 , «Хост-радиоплаты WUSB».

Практические соображения

В пределах одной группы диапазонов максимальное количество непересекающихся каналов фактически равно трем. Каждый раз, когда два устройства передают на одной и той же частоте и в пределах радиодиапазона (<10 м), независимо от их логического канала, они либо будут выглядеть друг для друга как шум, либо должны логически делить временные интервалы в канале. Каждый из трех каналов FFI будет использовать отдельный диапазон и никогда не будет перекрываться. В последовательностях каналов перемежения TFI каналы периодически переключаются на одну и ту же частоту и перекрываются.

См. также

Ссылки

[WiMedia_Specs-1] WiMedia Alliance загружаемые спецификации MAC и PHY.

[China_DAA-2] Официальное уведомление Китая об отсрочке исполнения DAA в BG1 до 31 декабря 2013 г. Архивировано 27 ноября 2012 г. на archive.today.

[SouthKorea_DAA-3] Официальное уведомление Южной Кореи об отсрочке введения DAA в полосе 3 до 31 декабря 2016 г. Архивировано 17 августа 2011 г. на Wayback Machine.

[1]

[2]

[3]