序言
关于802.11ah这个坑埋了几个月了，仍是最近填了吧。本文主要谈一谈802.11ah的设计目标方面的内容，802.11ah的设计目标和具体协议内容仍是比较紧密关联的，是一个比较工程型的精巧协议。额，不过这种精巧仅仅是协议设计上而言，是否实用这一点还有待谈论。微信
802.11ah的现状
802.11ah如今在国内应该已经式微了。在802.11ah的PAR时期，其考量中国国内对应的频段是779-787MHz，不过如今这个频段已经被划分给了5G通讯了（详见工业和信息化关于调整700MHz频段频率使用规划的通知/工信部无[2020]50号），具体是将703-743/758-798MHz频段划给移动通讯系统。网络
为何要研究802.11ah？
不过为何要研究802.11ah，或者说关注这个协议呢。笔者观点是，802.11ah是一个很是具有802.11风格的独立协议，具备完整的PHY/MAC改良。另外一个同级别的就是802.11ay，也就是毫米波系列了。如今国内你们不少也开始关注到改进802.11协议，或者说想在协议组内积极参与协议的提案，从而802.11ah就是一个比较好的示例。从对比其PAR，到最终实现PAR的几个目标采起的方法，可以得到一些灵感或者思路，或者说理解一些关于802.11的路子。框架
802.11ah的命名
上一篇主要讨论了关于hallow的命名，这里咱们看下为何使用802.11ah这个代号。实际上感受802.11协议组从以a开始打头的新的一轮协议命名后，其实就是按照字母顺序日后排的。802.11aa，802.11ab，802.11ac，802.11ad，802.11ae，802.11af，802.11ag，而后就是802.11ah了。其中802.11aa，802.11ac，802.11ad，802.11ae，802.11af都是协议名，这些都是具体的协议代号了，而802.11ab，802.11ag很容易和802.11a/b，802.11a/g这样的表述混淆，因此这个代号也没有使用，因此关于Sub-1G频段下的802.11协议就是采用802.11ah的命名了。less
802.11ah PAR定的设计目标
咱们主要关注的是802.11ah的PAR中的Scope部分，其中能够当作有两个部分的说明性能
第一个部分是关于802.11ah的工做频段，其定义了802.11ah是在Sub-1G频段下，以OFDM做为物理层机制工做的一种传输协议。并且这里注意，其强调了要考虑到了与802.15.4以及802.15.4g的兼容共存性，采用802.15.4做为物理层技术的典型协议就是zigbee。为何要强调这一点其实和802.11ah的典型应用场景有关。参考802.11-11/0457r0，咱们着重举两个例子：优化
例1是一个智能电网或者说智能仪表的例子，其中多个仪表和控制设备，经过有线或者无线的方式链接到802.11ah的AP上面进行数据交换。这里802.11ah的AP，其实和802.11通常意义上的AP概念差很少，都是无线交换的概念，这里可能会更加偏重于物联网网关一些吧。spa
例2是我以为值得拿出来看一下的，这里更明显是一种物联网网关的概念了。这里是做为一种工业自动化控制的AP出现的，其主要是做为控制中心骨干网络派生出来的AP，用来汇总数据到控制的骨干网络上。802.11ah的AP能够做为1级设备，直接能够与配备了802.11ah终端的控制设备链接，也能够做为2级设备，将其与802.15.4的路由链接起来，再转换为802.11ah的信号反馈到骨干网络上去，让无线传感器之类的设备仍是保持现有的802.15.4的物理层技术不变，可是仍是引入了802.11ah作汇总的功能。例2就能够对应说明，PAR里面强调的这一句，802.11ah设计时须要考虑到与802.15.4和802.15.4g的兼容问题，这个是与预设场景有关的。设计
Remark：关于802.11ah在Sub-1G的工做频段，这里须要注意的是在协议定义中，802.11ah可使用的是Sub-1G如下非TVWS的频段，由于802.11协议在Sub-1G下还存在一个802.11af的协议标准，二者在频段上是分离的。blog
第二个部分就是预想的传输速率和传输距离了。预设的传输速率是大于100kbits，传输范围是1km。这个也是一个预设条件，是根据前面说的预设场景所量化的传输指标，而且不少MAC层的机制，也是围绕着这个指标进行考量的。路由
参考WiFi联盟关于802.11ah的白皮书，能够看到802.11ah和其余技术的比较而言，其传输的覆盖范围并非最远的，可是其相对的参数是比较偏高的，能够理解成综合参数吧。802.11ah的传输速率偏高主要是其物理层是直接基于802.11ac的技术框架设计的，ah的初期设计就考虑了多流的属性，不过实际而言，感受在广覆盖场景下，这点实际做用不大。因此为何要讨论这一些呢，主要是说明两点：
- 802.11ah的预设条件是1km覆盖，传输速率是100kbits。
- 802.11ah的潜在设计条件，是在上述的计划下，优化在1km覆盖内的传输速率。
这里咱们就会在设计中感受到，802.11ah的设计中，近距离的时候相比其余的物联网协议而言，具备很强的物理层性能，距离远的时候，其物理层性能也不弱。可是，这致使的问题就是从设计成本上而言，802.11ah不低。也是前面说的，802.11ah是基于802.11ac的机制日后设计的，基于802.11ac的成本大体也可估计802.11ah的成本。而其余大多数的物联网协议而言，通常仅仅是为了知足基本的预设条件，其也会致使其性能曲线比较中庸，可是能够下降成本。
目前看到的WFA在推广802.11ah，即hallow的时候，仍是比较强调其在给定的1km范围内，性能综合是最优的做为卖点，若是成本也是可控的做为卖点的话，那么ah还算是有些潜力的吧，不过控制成本可能就须要具体IC作一些功能上的优化了。
那么这里预设中还存在一个问题，就是预设条件的覆盖范围只有1km，这个其实在IoT场景中并不算远，不少状况下都达不到用户的需求。因此在802.11ah中还有一个潜在的假设就是AP级联的场景，802.11ah的AP与AP经过无线进行桥接反馈信号到骨干网上，在MAC层协议时候，咱们看到其相关设计就比较容易理解这一点了。
802.11ah和802.11af
在Sub-1G频段下，802.11协议组还有一个协议叫作802.11af。802.11af使用的是Sub-1G频段下对应的TVWS频段，即TeleVision White Spaces频段。802.11af和ah的设计初衷有点区别，802.11af的前身其实比较偏重于802.11h了，属于相似认知网络的一种，在TVWS频段没有别人使用的状况下，能够有效利用其进行无线传输，毕竟这个频段往年也被称为黄金频段。802.11af的设计范围比802.11ah还要广，能够说是超大范围的覆盖了吧。可是其二者协议虽然有很大的差异，可是因为其共处于Sub-1G的频段，即便是开发者大多也没法很好的区分它们，致使这两个协议都没有被很好的推广出去。目前这几篇文章主要仍是围绕着802.11ah去谈，关于802.11af又属于一个坑了，之后再慢慢补了。
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