15、物联网链路层协议与时间敏感网络技术解析

物联网链路层协议与时间敏感网络技术解析

1. IEEE 802.11ah 技术概述

IEEE 802.11ah 引入了新的物理（PHY）层和介质访问控制（MAC）层，旨在实现可扩展性、扩展覆盖范围以及提高功率效率。与工作在 2.4 - 5 GHz 频段的现有 Wi - Fi 技术相比，使用低于 1 GHz 的频段具有以下优势：
- 传播特性更好 ：通过改进传播方式，提供更长的传输距离。
- 穿透能力更强 ：无线电波能够更好地穿透障碍物，如墙壁。

然而，使用低于 1 GHz 频谱也面临挑战，不同国家的频谱可用性差异很大。美国有较大的可用信道，而其他许多地区只有少数信道。因此，802.11ah 工作组创建了多种信道大小，包括 1、2、4、8 和 16 MHz 信道，以适应不同国家的需求和监管要求。同时，该工作组还定义了不同地区的多个频段：
| 地区 | 频段（MHz） |
| ---- | ---- |
| 欧洲 | 868 - 868.6 |
| 日本 | 950 - 958 |
| 中国 | 314 - 316、390 - 434、470 - 510、779 - 787 |
| 韩国 | 917 - 923.5 |
| 美国 | 902 - 928 |

IEEE 802.11ah 支持的数据速率范围从 150 kbps 到 340 Mbps，支持的调制方案包括二进制相移键控（BPSK）、正交相移键控（QPSK）以及 16 到 256 阶正交幅度调制（QAM）。

为了满足物联网对低功耗和大规模可扩展