哈Ha！ 我向您介绍文章
“ IEEE P802.15。 无线个人区域网络 。
“
文章翻译： mentor.ieee.org/802.15/documents?is_dcn=coexistence%20document&is_group=004z
档案：
美国东部时间2019年4月9日
共存文件15.4z
本杰明·罗尔夫（本杰明·罗尔夫（BCA / UWBA /恩智浦等）
15-18-0523-05-004z-coexistence-document-15-4z.docx2019年2月，创建了非营利组织
UWB Alliance 。 该联盟包括以下公司：苹果，现代，起亚，斑马，Decawave，Alteros，Novelda，Ubisense等。
为了协调工作，以促进和改进在超宽带（UWB或UWB）中传输无线电信号的技术。 在该组织内，创建了一个工作组来开发IEEE 802.15.4z标准。
下午好 我叫Eugene，我在RealTrac Technologies工作。 我向您的法院提议对IEEE 802.15.4z标准开发小组的工作报告进行翻译，我也很乐意回答有关超宽带技术，开发路径和应用的当前状况的问题。
引言
本文档提供了简短的兼容性分析，以评估使用802.15.4-2015 HRP和LRP PHY的系统的性能，该性能由P802.15.4z相对于其他可能在相同范围内运行的802无线标准进行了修订。 。
1.术语
本文档中使用的术语具有以下含义：
“基本标准”是指标准802.15.4-2015及其在编写本文档时批准的所有修订。
“ 802.15.4”是指基本标准。
“本修正案”是指修正案P802.15.4z：低速无线网络标准的修正案：增强型高速脉冲（HRP），低速脉冲（LRP），物理介质中的UWB（PHY）和相关的频率范围确定方法。
2.概述
基于802.15.4 UWB的系统已在全球范围内广泛使用。 802.15.4a-2007的初始版本在标准中包括HRP UWB PHY，并且LRP UWB PHY已添加到802.15.4f-2010。 P802.5.4z修正案适用于UWB PHY以及新的和现有的应用程序。 当前的UWB系统在全球范围内以非常低的功率谱密度运行。 本文提供了与其他802标准无线系统（包括较旧版本的802.15.4和当前802.11系统）的兼容性的分析。
UWB兼容性信息有很多来源。 本文档中使用的方法是总结关于能够在相同频率范围内运行的802个无线系统之间的兼容性的结果。 对CAD 802.15.4a [8]和802.15.4f [9]的引用以及研究[10] [11]描述了UWB PHY与以下系统的兼容性：
- 在重叠频带中运行的802.15.4 PHY
- 在3.4至3.8 GHz范围内运行的802.16
- 在5GHz和6GHz频带中运行的802.11 OFDM。
在世界范围内，UWB系统以非常低的功率进行发送，通常受限于功率谱密度（PSD）的限制，这与为无意发射器建立的杂散和/或无意电磁发射一致。 例如，在美国以及亚洲和欧洲的许多地区，PSD限制为-41.3 dBm。
2.1 UWB 802.15.4z概述
2.1.1考虑的频率范围
图1显示了基本标准中定义并由本修订案补充的802.15.4 UWB信道计划。 802.15.4z修订版定义了具有扩展范围功能的新设备，这些设备可在高速通道方面运行； 此修订不包括对在低速通道计划上运行的设备进行的更改。
图1：光谱图形如图所示，此修订扩展了LRP信道计划，并在UWB的较高范围内增加了信道定义。 此修订不会更改HRP渠道计划。 突出显示的“全球可访问的UWB频谱”以UWB信道的形式说明了这些信道，这些信道在支持基本标准和此修订中定义的LRP和HRP设备的所有监管域中均可用。 其他渠道在数量有限的监管领域中可用。
2.1.2相关802标准
表1列出了可以在重叠范围内运行的其他802标准。 该信息取自[5]和[6]的附录E。
表1：其他主题无线标准802请注意，大多数WLAN应用程序使用20到80 MHz的信道间隔。 本文档中提到的分析主要涉及5至160 MHz的信道间隔。
2.1.3 LRP PHY
该修订扩展了LRP PHY以支持以下功能：
- 新的PHY封装格式
帧持续时间可能会更短-更少的曝光和更少的曝光。
脉冲更少，包长度更短
抗干扰能力更强
PSD和峰值电平与以前的UWB相匹配
能量水平保持不变。
传输数据包所需的时间和精力更少
- 新的调制和PRF
曝光无变化
可能更耐噪音
2.1.4 HRP
该修订为HRP PHY增加了以下特性：
- 新的调制和PRF
不使用BPM
PRF峰值未改变
PRF的平均值可能会变化，但等于监管范围内的相同能量
新代码允许您以更高的PRF速率传输数据，更少的帧将减少帧传输时间
数据传输速度的提高导致成本降低。
- 添加其他前导码
- 对以前的HRP形式的影响
旧设备忽略了新代码
与传统设备交互的兼容PHY模式
- 传输更可靠
更好地控制瞬时峰值功率
减少了所需的中继数量
2.1.5 MAC改进及其对兼容性的影响
此修订添加的新MAC功能使用现有MAC功能来确保与旧版802.15.4设备的兼容性，并保持标准提供的经过测试的兼容性功能。
该修正案对MAC进行了补充，其中规定了在传输介质中测量距离的规定如下：
- 广播/多播：广播调度和多播通信
- 用于传输信息的新信息元素，用于测量相关信息的交换距离
- MAC功能可用于距离测量监控并具有改进的完整性检查
- SAP MAC中的更改以支持新的排名和数据共享工具
这些附加的MAC功能不会更改用于评估信道状态并开始发送数据的信道访问方法。 对兼容性的影响很小。
2.2 802.15.4兼容机制概述
条款802.15.4中的兼容性机制在[8]和[9]中进行了描述。 如[13]中所述，由于MAC体系结构，固有的802.15.4短占空比也增强了兼容性。
此修订对MAC所做的更改对兼容性的影响最小：
- 新的调度功能与现有的信道访问控制机制（CSMA-CA）相似并且兼容
- 如[8]中所述，新功能在降低负载，有效占空比和对通道的访问控制方面保持兼容性。
UWB PHY的功耗非常低，通常等于或低于背景电磁辐射的极限。 这通常会限制UWB发射器对其他系统的影响。
2.3兼容性分析方法论
本文档中提到的兼容性研究通常是根据[12]中描述的方法进行的，并且将每个系统都视为影响的对象和对象。 在本文档中，对兼容性分析是否符合当前802标准进行了审查，在此我们介绍相关的发现。 802无线标准正在发生变化，因此已经进行了更多的研究并进行了传播，专门评估了802.15.4 UWB和802.11系统之间的互操作性。 这些研究的结果在本文中介绍。
本文引用的兼容性研究[10]和[11]使用蒙特卡洛模拟技术来评估共享频谱时的潜在影响。
3.具有相同频带的不同系统
本条款提出了与在相同频率范围内工作的其他802系统的兼容性因素。 在本条款中，它们的意思是与根据802.15.4 LRP或HRP PHY规范进行操作的IR-UWB不同。
3.1 802.11兼容性
如[5]和[6]附录E中详细描述的，802.11系统可以在不同的范围内运行，如表1所示，信道间隔为5 MHz至160 MHz。 在某些地区，802.11 WLAN设备可以以高达1000 mW（30 dBm）的较高EIIRP功率运行。 UWB设备的平均EIRP限制为-41.3 dBm / MHz。 802.15.4 UWB设备使用500 MHz或更高的标称带宽。
研究[10]和[11]提供的仿真结果说明了在基于802.15.4 UWB的系统附近运行的802.11系统的影响。 该研究检查了各种部署方案和操作条件。
3.1.1 WLAN对802.15.4 UWB的影响
[10]和[11]中描述的方案的结果说明了潜在的影响。 WGSE PT45研究[10]使用模拟方法结合有源信号测量数据来考虑单个干扰和总干扰。 结果表明，在946米的802.11无线局域网中，UWB通信和位置跟踪系统的灵敏度损失超过3 dB。 为了探测，相应的距离是212米。 在蒙特卡洛模拟过程中对干扰的总体评估显示，在WLAN占空比为1.97％的情况下，对UWB通信和位置跟踪设备的敏感性降低的可能性大于3 dB，范围为5％至15％。
对于传感器，灵敏度降低超过3 dB的可能性从3到6％。 在[11]中使用建模方法，研究了其他配置和场景。 研究表明，这对交流和范围/位置都具有重大影响。 该研究还包括缓解建议，以提高互操作性。
3.1.2 802.15.4 UWB对802.11 WLAN的影响
UWB设备的平均EIRP为-41 dBm / MHz，将UWB 802.11设备的灵敏度损失限制为3 dB所需的信号衰减如下表所示。
表2：802.11系统的干扰阈值计算在最坏的情况下，控制距离d0 = 1m时的信号衰减模型。
根据Friis方程，在6 GHz频带中为48 dB。
使用该模型，信号衰减67 dB所需的分集小于9 m。 请注意，这是最坏的情况，因为没有考虑屏蔽效果和间接可见区域。 他们将进一步减少所需的多样性。
为说明起见，下表显示了参考距离d0处的信号衰减，以及最小所需的分离距离，例如3 GHz至6 GHz的频率：
表3路径损耗参考3.2 802.15.4兼容系统
RCC PHY的工作范围如表1所示。显然，RCC PHY不能在UWB系统附近工作。 RCC主要用于室外和铁路线附近。
3.3其他考虑的802无线系统
链接[8]详细描述了基于802.15.4 UWB和802.16的系统之间的兼容性属性。 结果表明，当间隔距离为1 m时，PER值降至1％以下，并且当间隔距离> 6.9 m时，UWB LRP信号对802.16的影响可忽略不计。
结果表明，当使用802.16系统作为干扰源并且使用HRP UWB系统作为影响对象时，该指标在间隔距离为44 m时会下降到1％以下，而在间隔距离超过140 m时会变得微不足道。
LRP符号的信号结构，带宽和功率谱密度与HRP信号非常相似，因此，LRP的结果应类似于参考文献[8]中所示。
4. 802.15.4 UWB系统
本条款描述了此修订版与现有802.15.4 UWB系统的兼容性情况。
4.1 HRP
旧的802.15.4a HRP模式和新的802.15.4z HRP模式使用前同步码序列来同步和测量距离。 两种序列标准都设计为在干扰条件下更加可靠。 两种标准中的序列与另一种标准中的序列的相关性都非常低。 前导之间的标准间干扰将与标准内干扰几乎相同。 两种标准都使用500 MHz的带宽。 两者都使用128 ns符号以〜7 Mbps的速率进行操作，并使用32 ns符号以〜30 Mbps的速率进行操作。 802.15.4z HRP使用的PRF值高于802.15.4z HRP。 由于峰值频谱限制，发射功率的自动调整可能会略有不同。 但是，标准间干扰将与标准内干扰基本相同。
4.2 LRP
对该修正案所做的更改取决于相同的信道访问方法，并有望在无线电影响范围内与其他旧式LRP设备的可用性产生相同的影响。 在[9]中描述的兼容性机制是相同的。 预计玻璃纤维系统将以非常低的占空比运行。
5.结论
在此修正案中描述的UWB系统将对在无线电影响领域工作的其他802个无线系统产生最小的影响或没有影响。 低信号功率和低占空比降低了UWB信号对UWB以外系统的干扰影响。 特别是，通常不会检测到在同一无线电影响范围内对基于802.15.4和802.11的其他系统的影响。
当在与旧版UWB 802.15.4系统相同的无线电影响范围内工作时，根据本修正案运行的系统的影响等于或小于其他旧版设备的影响。 添加前同步码和STS可以减少对传统UWB的影响，因为它们无法识别传统系统中的信号，因此低于噪声水平。
作为干扰的对象，此修订中描述的UWB系统将与传统UWB系统兼容，因为来自它们的信号将被识别并得到适当处理。 由于存在基于802.11的系统，因此由于使用更高的功率，预计会对UWB系统产生重大影响。 影响的程度最取决于系统802.11的运行周期。 物理隔离可减少暴露。
谢谢您的关注。 如果您对UWB技术及其当前发展阶段有疑问，我准备在评论中回答您的问题。