IEEE 802.22

IEEE 802.22標準全稱為：Standard for Wireless Regional Area Networks (WRAN) - Specific requirements - Part 22: Cognitive Wireless RAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: Policies and procedures for operation in the TV Bands

IEEE 802.22 標準規定了在一個固定的基站與一個或多個固定或移動的用戶通信終端之間的空中接口。該空中接口包括基於認知無線電技術的介質訪問控制層(MAC layer)以及物理層(PHY layer)，使用54MHz至862MHz之間的甚高頻(VHF)/特高頻(UHF)電視廣播頻段進行通信。IEEE 802.22標準旨在解決用戶密度較低但面積較大的郊區地帶，低成本的無線寬帶接入數據網絡的問題。同時，保證不會對其所使用的頻段上的其他通信設備，包括數碼電視廣播，模擬電視廣播和低功率授權設備（如無線麥克風）等造成干擾。

標準產生背景

需求

隨着互聯網在世界上的普及，以及對於經濟、文化和教育方面等產生巨大的影響和推動，世界上仍存在很大部分部分人口密度低，面積大的鄉村地區，尤其在亞非拉美等發展中國家，無法實現互聯網等數據通信網絡的接入。在傳統的接入手段下，由於服務覆蓋面積以及服務終端地理分佈範圍較廣等因素，運營商實現數據通信服務的接入成本巨大。

電視空閒頻段(TV white space)

分配給電視廣播的頻譜使用率很低。在該頻段上的其他干擾信號很少。該頻段電磁波具有非視距傳播特性。同時天線的尺寸合理。單個基站能覆蓋較大範圍。

標準技術內容

物理層

IEEE802.22主要物理層參數見下表

參數	標準值
頻率範圍	54-862MHz
信道帶寬	6,7或8MHz （根據各地區電視信道帶寬）
通信速率	4.54-22.69Mbps
信號調製方式	QPSK，16-QAM，64QAM
信道復用方式	時分復用
多址方式	正交頻分多址（OFDMA）

介質訪問控制層 MAC

數據傳輸

IEEE 802.22設備應具備48比特的通用MAC地址。設備之間的連接由12比特的連接認證碼（CIDs）標示。

超幀（superframe）與幀（frame）結構

超幀長度160ms，由16個10ms的幀構成。每個超幀開始，有一個超幀前綴，一個幀前綴和一個超幀控制頭。其餘每幀開始有一個幀前綴。每一幀由下行子幀和上行子幀構成。

自辨識能力

IEEE 802.22標準中，具有自辨識機制。每個IEEE802.22網絡可以探測到其他在相鄰地區的IEEE802.22網絡的工作，以避免互相干擾。

認知無線電功能

由於本標準使用的頻段是分配給電視以及其他合法用戶的，因此，符合本標準的通信設備必須具備感知本身周圍其他合法用戶的通信行為的能力，也可稱為認知無線電能力。實現這個能力的方法，主要依靠頻譜感知功能塊，地理位置信息以及合法用戶頻譜使用信息數據庫。

地理位置信息與合法用戶頻譜使用信息數據庫

使用本標準的所有通信設備都必須裝備衛星定位系統（如GPS，伽利略等）。合法用戶頻譜使用數據庫中，存儲所有工作在電視頻段上的授權設備的地理位置，通信時間，以及使用頻段的信息。這樣就可以保證IEEE 802.22設備不會對其他已授權用戶的通信產生影響。

頻譜感知

按照IEEE 802.22標準要求，設備必須具備感知周圍的信道是否被合法授權用戶佔用的能力。感知要求包括四部分：感知接收器靈敏度，信道檢測時間，成功檢測概率（信道被佔用且被檢測出佔用）和假警報概率（信道未被佔用且被檢測出佔用）。

參見

• IEEE 802