CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN THÔNG BĂNG SIÊU RỘNG (UWB)
1.2.2 Quy định ở Châu Âu
Ở châu Âu, ITU (ITU 2002) đưa ra quy định cho các ứng dụng trong nhà và ngoài trời được xác định theo các công thức trong Bảng 1. 2 [1].
Bảng 1. 2 Giới hạn phát xạ của ITU cho các ứng dụng truyền thông UWB trong nhà và ngoài trời
Dải tần số (GHz) Trong nhà -41. 3 Ngoài trời -41. 3 1. 2. 2. a IEEE 802. 15. 3a
Tổ chức IEEE đưa ra chuẩn 802. 15. 3 để định nghĩa khái niệm lớp vật lý mới cho các ứng dụng tốc độ cao trong phạm vi ngắn [1]. Với tốc độ dữ liệu tối thiểu là trong khoảng , chuẩn này dùng cho các đường truyền đa phương tiện, video,. . . Chuẩn này cũng bao gồm các phân tích mô hình kênh truyền vô tuyến sử dụng cho việc đánh giá hệ thống UWB.
Các đặc điểm chính của chuẩn này như sau:
- Tồn tại đồng thời với các chuẩn lớp vật lý IEEE 802 đã có - Tốc độ dữ liệu trên 100 với các ứng dụng thương mại - Chống đa đường một cách mạnh mẽ
1. 2. 2. b IEEE 802. 15. 4a
Tổ chức IEEE đưa ra chuẩn 802. 15. 4a đểđịnh nghĩa khái niệm lớp vật lý mới cho các ứng dụng tốc độ dữ liệu thấp sử dụng công nghệ băng siêu rộng tại giao diện vô tuyến [2]. Chuẩn này dùng cho các ứng dụng mới yêu cầu lưu lượng dữ liệu trung bình, tiết kiệm năng lượng như các mạng cá nhân không dây, mạng cảm biến không dây,. . .
Tốc độ truyền trong khoảng là khoảng . Tốc độ truyền thấp giúp tiết kiệm công suất tiêu thụ cho hệ thống. Một đặc điểm quan trọng khác của chuẩn 802. 15. 4a là giúp cho việc sản xuất và hoạt động với chi phí rất thấp, công nghệ đơn giản mà không làm mất tính linh hoạt và tổng quát của hệ thống.
Một đặc điểm quan trọng khác là sự phù hợp với truyền thông thời gian thực bằng cách đảm bảo dự trữ khe thời gian, tránh xung đột bằng CSMA/CA tích hợp hỗ trợ cho truyền thông bảo mật. Thiết bị cũng có phần chức năng quản lý công suất như chất lượng đường truyền, tách năng lượng.
• Kiến trúc giao thức của chuẩn 802. 15. 4 [3]
Các thiết bị trao đổi thông tin với nhau qua một mạng không dây đơn giản. Định nghĩa các lớp mạng dựa trên mô hình OSI. Các lớp thấp được định nghĩa theo chuẩn này, tương tác với các lớp cao hơn sử dụng một lớp con điều khiển đường logic IEEE 802. 2 truy nhập lớp MAC qua một lớp con hội tụ.
Lớp vật lý cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu cũng như giao diện tới các thực thể quản lý lớp vật lý mà truy nhập các chức năng quản lý các lớp và duy trì các thông tin liên quan tới mạng cá nhân. Do đó, lớp vật lý quản lý bộ thu phát cao tần và thực hiện các chức năng chọn kênh truyền và quản lý công suất tín hiệu. Các thiết bị dùng chuẩn 802. 15. 4 có thể sử dụng 3 băng tần để
- : châu Âu, cho phép truyền một kênh thông tin (chuẩn 2003, 2006)
- : Bắc Mỹ, cho phép truyền 10 kênh thông tin (2003), mở
rộng tới 13 kênh thông tin (2006)
- : cả thế giới, cho phép lên tới 16 kênh thông tin (2003, 2006)
Phiên bản 2003 của chuẩn 802. 15. 4 định nghĩa hai lớp vật lý dựa trên các kỹ thuật trải phổ dãy trực tiếp: một hoạt động ở dải với tốc
độ và , một hoạt động ở dải với tốc độ . Phiên bản 2006 của chuẩn 802. 15. 4 cải thiện tốc độ dữ liệu của dải
lên tới và . Hơn nữa, phiên bản này còn
định nghĩa bốn lớp vật lý tùy thuộc vào phương pháp điều chếđược sử dụng. Ba lớp trong đó được dùng cho kỹ thuật trải phổ dãy trực tiếp: ở dải
sử dụng phương pháp BPSK hoặc O-QPSK, ở dải
sử dụng phương pháp O-QPSK. Lớp còn lại ở dải sử dụng phương pháp điều chế kết hợp BPSK và ASK (kỹ thuật trải phổ dãy song song). Ta có thể chuyển đổi giữa hai dải tần hoạt động và .
Tháng 8/2007, chuẩn 802. 15. 4a ra đời mở rộng bốn lớp vật lý trong phiên bản 2006 thành sáu lớp bằng việc thêm hai lớp vật lý sử dụng kỹ thuật trải phổ băng siêu rộng và sử dụng kỹ thuật trải phổ dùng tín hiệu nhỏ nhảy tần. Lớp vật lý cho kỹ thuật trải phổ băng siêu rộng được phân cấp 3 dải tần
. Lớp vật lý cho kỹ thuật trải phổ tín hiệu nhỏ nhảy tần được phân cấp phổở dải .
Lớp MAC cho phép truyền các khung bản tin MAC thông qua kênh truyền vật lý. Bên cạnh dịch vụ dữ liệu, nó còn đưa ra các giao diện quản lý và quản lý việc truy nhập kênh truyền của chính nó và dẫn đường. Nó còn
điều khiển xác nhận khung, đảm bảo các khe thời gian và xử lý các liên nốt mạng.