IEEE 802.22
आई. ई. ई. ई. 802.22, बेतार क्षेत्रीय क्षेत्र नेटवर्क (डब्ल्यू. आर. ए. एन.) के लिए एक मानक है जो टेलीविजन (टी. वी.) आवृत्ति स्पेक्ट्रम में सफेद स्थानों का उपयोग करता है। आई. ई. ई. ई. 802.22 डब्ल्यू. आर. ए. एन. मानक के विकास का उद्देश्य संज्ञानात्मक रेडियो (सी. आर.) तकनीकों का उपयोग करना है ताकि टेलीविजन प्रसारण सेवा को आवंटित भौगोलिक रूप से अप्रयुक्त स्पेक्ट्रम को गैर-हस्तक्षेप के आधार पर साझा करने की अनुमति दी जा सके, ताकि ग्रामीण वातावरण के विशिष्ट, कम जनसंख्या घनत्व वाले क्षेत्रों तक ब्रॉडबैंड पहुंच बनाई जा सके, और इसलिए यह समय पर है और दुनिया भर में व्यापक रूप से लागू होने की क्षमता रखता है। गैर-हस्तक्षेप के आधार पर टीवी बैंड के अवसरवादी उपयोग के लिए सी. आर. तकनीकों के आधार पर एक मानकीकृत एयर इंटरफेस को परिभाषित करने का यह पहला विश्वव्यापी प्रयास है। आई. ई. ई. ई. 802.22 डब्ल्यू. आर. ए. एन. को टी. वी. प्रसारण बैंड में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जबकि यह आश्वासन देते हुए कि वर्तमान संचालन में कोई हानिकारक हस्तक्षेप नहीं होता हैः डिजिटल टी. वी. और एनालॉग टी. वी. प्रसारण, और वायरलेस माइक्रोफोन जैसे कम शक्ति वाले लाइसेंस प्राप्त उपकरण। इस मानक को 2010 की पहली तिमाही में अंतिम रूप दिए जाने की उम्मीद थी, लेकिन अंत में जुलाई 2011 में प्रकाशित किया गया। आई. ई. ई. ई. पी. 802.22.1 एक संबंधित मानक है जिसे टीवी प्रसारण बैंड में काम करने वाले कम शक्ति वाले लाइसेंस प्राप्त उपकरणों के लिए हानिकारक हस्तक्षेप सुरक्षा बढ़ाने के लिए विकसित किया जा रहा है। आई. ई. ई. ई. P802.22.2 आई. ई. ई. ई. 802.22 प्रणालियों की स्थापना और तैनाती के लिए एक अनुशंसित अभ्यास है। आई. ई. ई. ई. 802.22 डब्ल्यू. जी. आई. ई. ई. ई. 802 एल. ए. एन./एम. ए. एन. मानक समिति का एक कार्य समूह है जिसे 802.22 मानक लिखने के लिए चार्टर्ड किया गया था। दो 802.22 कार्य समूह (TG1 और TG2) क्रमशः 802.22.1 और 802.22.2 लिख रहे हैं। प्रौद्योगिकी मई 2004 में अमेरिकी संघीय संचार आयोग (एफ. सी. सी.) द्वारा जारी प्रस्तावित नियम बनाने (एन. पी. आर. एम.) के एक नोटिस के जवाब में, आई. ई. ई. ई. 802.22 वायरलेस क्षेत्रीय क्षेत्र नेटवर्क पर कार्य समूह का गठन अक्टूबर 2004 में किया गया था। इसकी परियोजना, जिसे औपचारिक रूप से वायरलेस क्षेत्रीय क्षेत्र नेटवर्क (डब्ल्यू. आर. ए. एन.) के लिए मानक कहा जाता है-विशिष्ट आवश्यकताएं-भाग 22: संज्ञानात्मक वायरलेस आर. ए. एन. मध्यम अभिगम नियंत्रण (एम. ए. सी.) और भौतिक परत (पी. एच. वाई.) विनिर्देशः टीवी बैंड में संचालन के लिए नीतियां और प्रक्रियाएं एक सुसंगत, राष्ट्रीय निश्चित बिंदु-से-बहु-बिंदु डब्ल्यू. आर. ए. एन. के निर्माण पर केंद्रित हैं जो 54 और 862 मेगाहर्ट्ज के बीच यू. एच. एफ./वी. एच. एफ. टीवी बैंड का उपयोग करेगा। आई. ई. ई. ई. 802.22 में संचार के लिए विशिष्ट टीवी चैनलों के साथ-साथ इन चैनलों के गार्ड बैंड का उपयोग करने की योजना है। इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स (आई. ई. ई. ई.) ने एफ. सी. सी. के साथ मिलकर उपलब्ध स्पेक्ट्रम खोज के लिए एक केंद्रीकृत दृष्टिकोण अपनाया। विशेष रूप से प्रत्येक बेस स्टेशन (बी. एस.) एक जी. पी. एस. रिसीवर से लैस होगा जो अपनी स्थिति की सूचना देने की अनुमति देगा। यह जानकारी केंद्रीकृत सर्वरों को वापस भेजी जाएगी (संयुक्त राज्य अमेरिका में इन्हें एफसीसी द्वारा प्रबंधित किया जाएगा), जो बीएस के क्षेत्र में उपलब्ध मुफ्त टीवी चैनलों और गार्ड बैंड के बारे में जानकारी के साथ प्रतिक्रिया देगा। अन्य प्रस्ताव केवल स्थानीय स्पेक्ट्रम संवेदन की अनुमति देंगे, जहां बी. एस. स्वयं तय करेगा कि संचार के लिए कौन से चैनल उपलब्ध हैं। इन दोनों दृष्टिकोणों के संयोजन की भी कल्पना की गई है। टीवी व्हाइट स्पेस बैंड (टीवीडब्ल्यूएस) में काम करने वाले उपकरण मुख्य रूप से दो प्रकार के होंगेः स्थिर और व्यक्तिगत/पोर्टेबल। स्थिर उपकरणों में एक अंतर्निहित जी. पी. एस. उपकरण के साथ भौगोलिक स्थान क्षमता होगी। स्थिर उपकरण टीवीडब्ल्यूएस में काम करने वाले क्षेत्र में अन्य ट्रांसमीटरों की पहचान करने के लिए केंद्रीय डेटाबेस के साथ भी संवाद करते हैं। हस्तक्षेप से बचने के लिए एफ. सी. सी. और आई. ई. ई. ई. द्वारा सुझाए गए अन्य उपायों में गतिशील स्पेक्ट्रम संवेदन और गतिशील शक्ति नियंत्रण शामिल हैं। डब्ल्यू. आर. ए. एन. टोपोलॉजी का अवलोकन 802.22 मानक के प्रारंभिक मसौदे निर्दिष्ट करते हैं कि नेटवर्क को एक बिंदु से बहु-बिंदु आधार (पी. 2. एम. पी.) में काम करना चाहिए। यह प्रणाली बेस स्टेशन (बी. एस.) और ग्राहक-परिसर उपकरण (सी. पी. ई.) द्वारा बनाई जाएगी। सी. पी. ई. को एक वायरलेस लिंक के माध्यम से बी. एस. से जोड़ा जाएगा। बी. एस. इससे जुड़े सभी सी. पी. ई. के लिए मध्यम पहुंच को नियंत्रित करेंगे। डब्ल्यू. आर. ए. एन. आधार स्टेशनों की एक प्रमुख विशेषता यह है कि वे संज्ञानात्मक संवेदन करने में सक्षम होंगे। यह है कि सी. पी. ई. स्पेक्ट्रम को महसूस करेंगे और बी. एस. को समय-समय पर रिपोर्ट भेजेंगे कि वे क्या समझते हैं। बी. एस., एकत्र की गई जानकारी के साथ, मूल्यांकन करेगा कि क्या उपयोग किए गए चैनल में बदलाव आवश्यक है, या इसके विपरीत, क्या इसे उसी में संचारित और प्राप्त करना चाहिए। पी. एच. वाई. परत के लिए एक दृष्टिकोण पी. एच. वाई. परत को विभिन्न स्थितियों के अनुकूल होने में सक्षम होना चाहिए और संचरण या ग्राहकों को खोने (सी. पी. ई.) में त्रुटियों के बिना एक चैनल से दूसरे चैनल पर कूदने के लिए लचीली भी होनी चाहिए। बैंडविड्थ, मॉडुलन और कोडिंग योजनाओं को गतिशील रूप से समायोजित करने में सक्षम होने के लिए भी इस लचीलेपन की आवश्यकता होती है। ओ. एफ. डी. एम. ए. अप और डाउनलिंक में संचरण के लिए मॉड्यूलेशन योजना होगी। ओ. एफ. डी. एम. ए. के साथ बी. एस. और सी. पी. ई. के लिए आवश्यक इस त्वरित अनुकूलन को प्राप्त करना संभव होगा। केवल एक टीवी चैनल का उपयोग करके (एक टीवी चैनल में 6 मेगाहर्ट्ज की बैंडविड्थ होती है; कुछ देशों में वे 7 या 8 मेगाहर्ट्ज के हो सकते हैं) 30 किमी की दूरी पर अनुमानित अधिकतम बिट दर 19 मेगाबिट/सेकंड है। प्राप्त गति और दूरी मानक की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं है। चैनल बॉन्डिंग इस समस्या से निपटता है। चैनल बॉन्डिंग में टीएक्स/आरएक्स के लिए एक से अधिक चैनल का उपयोग करना शामिल है। यह प्रणाली को उच्च बैंडविड्थ की अनुमति देता है जो एक बेहतर प्रणाली प्रदर्शन में परिलक्षित होगा। एम. ए. सी. परत के लिए एक दृष्टिकोण यह परत संज्ञानात्मक रेडियो प्रौद्योगिकी पर आधारित होगी। इसे स्पेक्ट्रम को महसूस करके पर्यावरण में परिवर्तनों के लिए गतिशील रूप से अनुकूलित करने में सक्षम होने की भी आवश्यकता है। एम. ए. सी. परत में दो संरचनाएँ होंगीः फ्रेम और सुपरफ्रेम। एक सुपरफ्रेम कई फ्रेमों द्वारा बनाया जाएगा। सुपरफ्रेम में एक सुपरफ्रेम कंट्रोल हेडर (एससीएच) और एक प्रस्तावना होगी। इन्हें बी. एस. द्वारा प्रत्येक चैनल में भेजा जाएगा जो संचारित करना संभव है और हस्तक्षेप का कारण नहीं बनता है। जब एक सीपीई चालू किया जाता है, तो यह स्पेक्ट्रम को महसूस करेगा, यह पता लगाएगा कि कौन से चैनल उपलब्ध हैं और बीएस से जुड़ने के लिए सभी आवश्यक जानकारी प्राप्त करेगा। सीपीई द्वारा दो अलग-अलग प्रकार के स्पेक्ट्रम माप किए जाएंगेः इन-बैंड और आउट-ऑफ-बैंड। इन-बैंड माप में वास्तविक चैनल को महसूस करना शामिल है जिसका उपयोग बीएस और सीपीई द्वारा किया जा रहा है। आउट-ऑफ-बैंड माप में बाकी चैनलों को महसूस करना शामिल होगा। एम. ए. सी. परत या तो इन-बैंड या आउट-ऑफ-बैंड मापों में दो अलग-अलग प्रकार के संवेदन का प्रदर्शन करेगीः तेज संवेदन और सूक्ष्म संवेदन। त्वरित संवेदन में प्रति चैनल 1 एम. एस. से कम की गति से संवेदन शामिल होगा। यह संवेदन सी. पी. ई. द्वारा किया जाता है और बी. एस. और बी. एस. सभी जानकारी एकत्र करेंगे और यह तय करेंगे कि क्या कुछ नया किया जाना है। सूक्ष्म संवेदन में अधिक समय लगता है (लगभग 25 एमएस प्रति चैनल या उससे अधिक) और इसका उपयोग पिछले त्वरित संवेदन तंत्र के परिणाम के आधार पर किया जाता है। इन संवेदी तंत्रों का उपयोग मुख्य रूप से यह पहचानने के लिए किया जाता है कि क्या कोई अवलंबी संचरण है, और क्या इसमें हस्तक्षेप करने से बचने की आवश्यकता है। विश्वसनीय संवेदन करने के लिए, ऊपर वर्णित एकल आवृत्ति बैंड पर मूल संचालन मोड में ("सुनने से पहले-बात" मोड) किसी को शांत समय आवंटित करना पड़ता है, जिसमें किसी भी डेटा संचरण की अनुमति नहीं होती है। डेटा संचरण के इस तरह के आवधिक व्यवधान संज्ञानात्मक रेडियो प्रणालियों के क्यू. ओ. एस. को खराब कर सकते हैं। इस मुद्दे को आई. ई. ई. ई. 802.22 में प्रस्तावित एक वैकल्पिक संचालन मोड द्वारा संबोधित किया जाता है जिसे डायनेमिक फ्रीक्वेंसी होपिंग (डी. एफ. एच.) कहा जाता है, जहां डब्ल्यू. आर. ए. एन. प्रणालियों के डेटा संचरण को बिना किसी रुकावट के स्पेक्ट्रम संवेदन के समानांतर किया जाता है। एन्क्रिप्शन, प्रमाणीकरण और प्राधिकरण केवल एईएस-जीसीएम प्रमाणित एन्क्रिप्शन सिफर एल्गोरिदम समर्थित है। प्रमाणीकरण और कूटलेखन कुंजी व्युत्पत्ति के लिए ई. ए. पी.-टी. एल. एस. या ई. ए. पी.-टी. टी. एल. एस. का उपयोग किया जाना चाहिए। आई. ई. ई. ई. 802.22 एक X.509v3 प्रमाणपत्र प्रोफ़ाइल को परिभाषित करता है जो उपकरण निर्माता, एम. ए. सी. पता और एफ. सी. सी. आई. डी. (क्रमशः निर्माता/सेवा प्रदाता प्रमाणपत्र, सी. पी. ई. प्रमाणपत्र और बी. एस. प्रमाणपत्र) जैसी जानकारी के आधार पर उपकरणों के प्रमाणीकरण और प्राधिकरण के लिए विस्तार का उपयोग करता है। यह एक प्रकार के ग्राहक लॉक-इन की अनुमति दे सकता है जहां नेटवर्क प्रदाता उन उपकरणों तक नेटवर्क पहुंच से इनकार कर देते हैं जिन्हें नेटवर्क प्रदाताओं की पसंद के निर्माताओं द्वारा जांचा नहीं गया है (यानी। आधुनिक सेलुलर नेटवर्क में सिम लॉक और केबल नेटवर्क में डी. ओ. सी. एस. आई. एस. "प्रमाणन परीक्षकों" के विपरीत, उपकरण के पास एक निर्माता प्रमाणपत्र प्राधिकरण (सी. ए.) को विश्वास की एक श्रृंखला के साथ एक X.509 प्रमाणपत्र की एक निजी कुंजी होनी चाहिए जिसे नेटवर्क प्रदाता स्वीकार करेगा। 802.11af के साथ तुलना 802.22 के अलावा, IEEE ने एक और श्वेत अंतरिक्ष संज्ञानात्मक रेडियो मानक, 802.11af को मानकीकृत किया है। जबकि 802.22 एक वायरलेस क्षेत्रीय क्षेत्र नेटवर्क (WRAN) मानक है, 100 किमी तक की रेंज के लिए, 802.11af एक वायरलेस LAN मानक है जिसे 1 किमी तक की रेंज के लिए डिज़ाइन किया गया है। 802.22 और 802.11af मानकों के बीच सह-अस्तित्व को या तो केंद्रीकृत या वितरित तरीके से और विभिन्न सह-अस्तित्व तकनीकों के आधार पर लागू किया जा सकता है। आई. ई. ई. ई. 802.11af, टीवी व्हाइट स्पेस जियोलोकेशन डेटाबेस में वायरलेस लैन के लिए एक मानक कैसे किया जाता है स्पेक्ट्रम संवेदन संदर्भ आई. ई. ई. ई. 802 वायरलेस नेटवर्किंग मानक भी देखें।