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802.11ah 介绍： 802.11ah以降低了时钟速率的802.11ac标准为基础，在PHY和MAC层中增加了一些增强功能，比如节能、大数量站点支持、更好的覆盖和移动接收等。 物理层 802.11ah主要是在802.11ac物理层时钟降频10倍的基础上工作。802.11ah将带宽定义为2MHz、4MHz、8MHz和16MHz。 出于进一步扩展覆盖范围的目的额外定义了一个1MHz信道。1MHz和2MHz的支持是强制性的。 物理层可以被分成两大类：一类是超过或等于2MHz带宽的传输模式，另一类是1MHz传输模式。 对第一类而言，可以被认为是802.11ac时钟降频10倍。因为FFT大小也与802.11ac相同，因此子载波间隔是31.25kHz，只有802.11ac子载波间隔312.25kHz的十分之一。802.11ah正交频分复用(OFDM)符号周期是802.11ac的10倍，保护间隔也是802.11ac的10倍，可以是4s、8s或16s，因此802.11ah可以满足长达1km的覆盖范围目标。 对于第二类1MHz传输模式来说，它同样使用31.25kHz的子载波间隔，因此FFT大小是32。 802.11ah针对长距离传输增加了新的调制编码机制(MCS10)。这种MCS10与MCS0一样使用一半的编码速率，但重复两次，因此扩大了传输距离。在802.11ac中定义了固定的导频图案，但802.11ah增加了新的导频图案，称之为旅行导频。旅行导频可以更好地减轻多普勒效应，从而为移动接收提供更好的支持。 表1显示了802.11ac和802.11ah之间的详细比较。 如表1所示，802.11ah标准覆盖了种类广泛的数据速率、调制复杂性和多流配置，最常用的是单信道和低数据速率情况。因此对802.11ah来说也存在着针对更高调制方案、更高MIMO级别(最高为4×4)、波束成形和多用户MIMO的测试挑战。 关键技术： 802.11ah优势主要体现在低功耗、覆盖范围大、容纳节点数目多。 业务指示图TIM 在一些应用场景中，节点通过电池供电，为了节省电源，节点会在不进行收发操作时进入到节能模式。对于处于这种模式下的节点，AP通过在Beacon中发送业务指示图（TrafficIndicationMap，简称TIM）信息元素通知其是否有缓冲数据待发。传统WLAN的TIM只支持2007个节点，但在物联网应用场景中，需要支持大用户数（如智能抄表），要求一个BSS最多支持6000个节点，因此802.11ah引入了分层TIM。分层TIM是将TIM分成多Page，每页再分成多Block，每块再分成多个Subblock（见图4）。通过在多个Beacon间隔分别发送这些页从而达到支持大用户数的目的。 限制接入窗口RAW 为了能支持大用户，使节点能够尽可能的省电，同时使系统工作的更有效率，802.11ah引入限制窗口RAW技术。RAW的基本思想是将节点分成不同的组，让其在给定的时间段进行传输，这一方面使各个节点都能获得数据传输的机会，另外一方面也降低了接入冲突，提高了系统工作效率。 在上行信道接入过程中，节点STA在预先设定的时间醒来，并开始监听Beacon帧，Beacon帧中会携带RAW的相关信息，如RAW的开始时间、RAW的时长、RAW中Slot的数量及节点将被分配到哪个RAW中传输等；节点STA收到此信息后，将知道AP分配给它的接入时间，在接入时间到来之前，STA进行休眠，这样可以最大限度地节省功率；在接入时间到来时，节点STA醒来，在基于EDCA的基础上进行信道接入。如图5所示，加入STA被分配在RAW的第四个Slot进行数据传输，其在前三个Slot可以进入到休眠状态，在第四个Slot到来时醒来，并抢占信道进行数据传输。 目标唤醒时间TWT 为了使终端节点能够最大限度地节省功耗，就需要使其尽可能关闭发送接收模块进入到休眠状态，只在有数据发送或接收时醒来，802.11ah使用了目标唤醒时间TWT机制，这个机制允许AP管理BSS下面节点的唤醒时间，使不同的终端能够在不同的时间段醒来，从而降低竞争冲突，提高系统的使用效率，同时也大大降低了终端节点的功耗。 TWT主要有两种操作模式：隐性TWT操作和显性TWT操作模式。在显性TWT操作模式下，AP会通过与终端节点间的帧交换将下一次TWT唤醒时间发送给终端节点；而在隐性TWT操作模式下，终端节点可以通过前面获得的TWT信息计算出下次的唤醒时间。 TWT可以是周期性的，也可以是非周期性的。周期性TWT能够避免STA在每次苏醒时都发送一次TWT值，这样进一步降低了终端唤醒时间，从而达到了降低终端功耗的目的。 中继Relay 在物联网的某些应用场景，要求能够实现大