IEEE 802.11y-2008

IEEE 802.11y-2008 は、 IEEE 802.11-2007 規格の修正版であり、データ転送装置が、祖父条項の適用を受ける衛星地球局の近くにある場合を除き、3650 ～ 3700 MHz 帯域で 802.11a プロトコルを使用して共プライマリベースで動作できるようにします。^[1] IEEE 802.11y は、ライセンスされた帯域としてのみ許可されています。2008年 9 月 26 日に IEEEによって公開が承認されました。

2007 年 6 月、3650～3700 MHz 帯域で「ライト ライセンス」方式が導入されました。^[2]ライセンス所有者は、全国規模の非独占ライセンスに少額の料金を支払います。その後、設置する高出力基地局ごとに追加の名目料金を支払います。クライアント デバイス (固定またはモバイル) もそのオペレーターもライセンスを必要としませんが、これらのデバイスは送信前にライセンスを取得した基地局から有効化信号を受信する必要があります。すべてのステーションは、その帯域で既存のオペレーターに干渉を引き起こす場合に識別可能でなければなりません。さらに、複数のライセンス所有者のデバイスに、可能であれば「競合ベースのプロトコル」を使用して同じエリアで送信する機会を与える必要があります。ライセンス所有者間またはライセンス所有者が有効にしたデバイス間の干渉が技術的な手段で解決できない場合、ライセンス所有者は紛争をライセンス所有者同士で解決する必要があります。

3650 MHz の規則により、登録されたステーションは従来の Wi-Fi 機器よりもはるかに高い電力で動作できます (最大 20 ワット相当の等方放射電力)。より高い電力制限と802.11-2007でのMACタイミングの強化を組み合わせることで、5 キロメートル (3 マイル) 以上の距離で動作できる標準ベースの 802.11 デバイスの開発が可能になります。

IEEE 802.11y は、802.11-2007 基本標準に 3 つの新しい概念を追加します。

コンテンション ベース プロトコル(CBP) –コンテンション ベース プロトコルに関する FCC の要件を満たすために、802.11 のキャリア センシングおよびエネルギー検出メカニズムが強化されました。

拡張チャネル スイッチ アナウンスメント(ECSA) は、アクセス ポイントが、チャネルの変更またはチャネル帯域幅の変更の意図を、接続されたステーションに通知するためのメカニズムを提供します。このメカニズムにより、WLAN は、ノイズが最も少なく、干渉が発生する可能性が最も低いチャネルを継続的に選択できます。ECSA は、品質とノイズ特性に基づいた動的なチャネル選択以外にも、他の機能も提供します。

たとえば、802.11y 修正では、ライセンスを受けたオペレータは、登録されているか登録されていないかにかかわらず、制御下にあるすべてのステーションに ECSA コマンドを送信できます。ECSA は 802.11n でも使用されます。802.11n D2.0 実装 (出荷中で、Wi-Fi Alliance のテスト中) では、11n PHY の ECSA 実装によって 20 MHz および 40 MHz チャネル スイッチングが提供されます。802.11n は 2.4 GHz および 5 GHz のライセンス免除帯域での動作が指定されていますが、将来の修正により 11n の PHY が他の帯域でも動作できるようになる可能性があることに注意してください。

従属ステーション有効化(DSE) は、オペレータがライセンス免除デバイス (.11y では従属 STA と呼ばれる) にライセンス無線スペクトルを使用する許可を延長および取り消すメカニズムです。基本的に、このプロセスは、従属 STA の動作がライセンス保有者の基地局から定期的にメッセージを受信する能力に依存することを規定する規制要件を満たしますが、DSE はチャネル管理と調整に関する他の目的にも拡張可能です。

DSE の利点には次のようなものがあります。

• 有効化ステーション (別名、ライセンシーのベース ステーション) は、従属 STA が接続するアクセス ポイントである場合もそうでない場合もあります。実際、有効化ステーションはアクセス ポイントとそのクライアントの両方を有効にすることができます。また、従属 STA は規制により有効化ステーションから無線で情報を受信する必要がありますが、DSE プロセスを完了するために無線で送信する必要はありません。従属 STA は、近くのアクセス ポイントに短時間接続し、インターネットまたはその他の手段を使用して有効化ステーションとのチャネル許可プロセスを完了することができます。この柔軟性により、従属 STA が遠く離れた有効化ステーションに接続しようとする際に干渉を引き起こす可能性が低くなります。
• エンド ユーザーのプライバシーとセキュリティが確保されると同時に、ライセンシーは紛争解決に必要な情報を得ることができます。すべての .11y デバイスは、干渉を解決するために一意の識別子を送信します。高出力の固定ステーションと有効化ステーションは、一意の識別子として、動作している場所を送信します。この場所は、ライセンシーを識別する FCC データベースにも登録されます。従属 STA は、有効化ステーションの場所と、有効化ステーションから提供された一意の文字列をブロードキャストします。これにより、紛争解決のために責任者であるライセンシーに連絡が取れます。このメカニズムにより、従属 STA がその場所をブロードキャストすることに関連する問題も軽減されます。すべてのデバイスに GPS または場所を確認する他の手段を要求すると、デバイスのコストと複雑さが増し、このソリューションは屋内では不十分な場合があります。この方法により、常に場所をビーコン送信するモバイル デバイスが、第三者によってユーザーの位置を追跡するために不適切に使用されるという懸念も解消されます。

802.11y の適用範囲は米国内の 3650～3700 MHz 帯域での動作に限定されていましたが、軽量ライセンスのコンセプトが好評であれば、802.11y デバイスを他の国や他の周波数帯域で動作させるために 3 年以上のタスク グループ プロセスを開始する必要がないように配慮されました。その結果、軽量ライセンスの 802.11 デバイスは、802.11 の Annex I および J の国および規制情報テーブルにエントリを追加するだけで、規制当局が利用可能にする 5、10、または 20 MHz の任意のチャネルで動作できるようになります。

802.11y のその他の潜在的なバンドは次のとおりです。

4.9GHz  – 4.9GHzでの米国公共安全割り当てをサポートするために必要な規制クラスとチャネルサイズが802.11-2007に追加されました。^[3] DSEとECSAにより、周波数コーディネーターはチャネルアクセスを動的に制御できるようになります。

5 GHz  – 規制当局と機器メーカーは、5 GHz 帯域で既存ユーザーを回避するメカニズムとしての動的周波数選択(DFS) の有効性について議論を続けています。たとえば、カナダは現在、特定の種類の気象レーダーで使用される 5600～5650 MHz 帯域で使用するための 802.11 機器の認証を行っていません。 ^[4] 802.11y は、WLAN がこれらの帯域にアクセスできるようにするソリューションを提供する可能性があります。まず、DSE を使用して既存ユーザーの周囲に除外ゾーンを作成できます。次に、DSE と組み合わせると、802.11y デバイス識別メカニズムにより、干渉を引き起こすデバイスは数秒以内にチャネルへのアクセスを拒否できます。

IMT-Advanced 候補帯域 (450～862、2300～2400、2700～2900、3400～4200、4400～5000 MHz)  – 2003 年以来、国際電気通信連合(ITU) は、次世代の携帯電話インフラストラクチャに 450～5000 MHz の周波数を使用する IMT-advanced サービス (IMT-2000 または4G を超えるシステム) の可能性を調査してきました。これらのシステムは、移動時に 100 Mb/s 、静止時に 1000 Mb/sの伝送が可能です。残念ながら、アナログ テレビからデジタル テレビへの移行が完了すると利用可能になる少量のUHFスペクトルを除き、これらの帯域は簡単には移転できない既存のユーザーによって断片的に占有されています。広範囲にわたる共有研究により、同じエリアでレガシー機器と共存することは不可能であるという結論が出ており、従来のモバイル ライセンス アプローチは実用的ではありません。しかし、学術研究では、密集した都市環境であっても、候補バンド全体に未使用のスペクトルが常に十分に存在することが示されています。^[5]問題は、これらのバンドでのプライマリ サービスによる使用が時間の経過とともに変化する可能性があることです (一部のレーダー システムの場合など)。または、場所に基づいてサブ チャネルごとに異なる可能性があります (テレビ バンドの「ホワイト スペース」の場合など)。802.11y は、マルチバンド無線テクノロジの継続的な進歩とともに、プライマリ ユーザーの回避技術、場所、時間に基づいてユーザーにチャネル アクセスを動的に許可することで、この問題の解決策を提供できる可能性があります。

注目すべきは、米国が3650～3700帯域のIMT-advancedへの適合性について単一の立場をとることができず、提案された立場のいずれもFCCの規則やこれまでに行われた標準化作業を認識していないように見えることである。^[6]

• 市営Wi-Fiネットワークのバックホール
• 産業オートメーションと制御
• キャンパスと企業のネットワーク
• ラストマイルワイヤレスブロードバンドアクセス
• 固定ポイントツーポイントリンク
• 固定ポイントからモバイルへのリンク
• 公共の安全とセキュリティネットワーク
• ワイヤレスコミュニティネットワークまたはワイヤレスユーザーグループ

• 1995年、NTIAは（OMBの報​​告書によると）3650MHzから3700MHzの周波数帯を「混合使用」状態に「移行」することを提案した。
• 1998年12月: FCCの「3650割り当て」プレスリリースで、この「プライマリ」から「混合使用」への移行が発表されました。1998年12月17日 (KennardのFCC... FCC 98-337を参照) ^[7]
• 1999年1月: 3650から3700までのスペクトルが「混合使用ステータス」を与えられ、非連邦使用に利用可能になる
• 2004年4月: パウエルFCCからの2004年4月23日付オリジナルNPRM (FCC-04-100)。タイトルは「3650～3700MHz帯での無免許運用等」。これは、3650～3700帯域の有効利用を最大化し、新しい高度なサービスの導入を促進するための提案規則である^[8]
• 2005年3月: FCCは、2005年3月16日付のR&O (EOTより) (FCC-05-56) を発表し、3650帯域の使用について詳細に説明し、「3650～3700 MHz帯域での無線運用、3650～3700 MHz帯域での無線ブロードバンドサービスに関する規則」と題している^[9]。
• 2005 年 3 月: 802.11 の WNG は、FCC の 3650 MHz レポートおよび命令と覚書意見および命令 (FCC 05-56) によって提供される機会を調査するために、CBP 研究グループ (CBP-SG) を結成することを要求しました。
• 2005 年 11 月: CBP-SG の PAR と 5 つの基準が 802 実行委員会によって承認され、802.11y タスク グループが作成されました。
• 2007年1月: 最初のレター投票が802.11 WGから75%以上の承認を得た
• 2007年6月: これはOET(FCC-07-99)からの2007年6月7日付FCCのMO&Oであり、委員会はFCCの05-56報告書と命令(上記参照)の結果として生じた多くの再考請願書やその他の提出書類に対処しています。^[10]
• 2007年6月: ドラフト3.0は802.11 WGから94%の承認を得た^[11]
• 2007 年 7 月: 802.11 ワーキング グループから条件付き承認が得られ、実行委員会によって .11y をスポンサー投票に回すことが承認されました。
• 2007年8月: 3650バンドの運用を説明したFCCのNPRMとR&Oに対する手続き04-151に関する最後の一方的コメントが提出されました。約450件のコメントが提出されました。 ^[12]例としてWISPAの^{[13]の提出書類を参照してください。 [14]}
• 2007 年 11 月: FCC は、FCC のユニバーサル ライセンス システムを通じて、非連邦事業者が 3650 バンドでライセンスされた運用を可能にする非独占的な全国ライセンスを購入できるようにする手段の提供を開始します。ライセンシーのコール サインは、申請が承認されると割り当てられます。
• 2007 年 12 月 21 日: 修正案のドラフト 7 を使用して、802.11 修正規格の IEEE/ISO スポンサー投票プロセスが開始されます。
• 2008 年 6 月 5 日: 条項 17 の小さな編集後のドラフト 11 の承認を求める、最終 15 日間のスポンサー投票再循環 (#4) が開始されました。このドラフトは、承認と公開のために RevCom と IEEE SA の標準委員会に転送されます。
• 2008 年 9 月 26 日: この日に開催された IEEE-SA 標準委員会の会議で、P802.11y が新しい標準として承認されました。修正 y の最終草案文書は、印刷の準備のため IEEE の標準出版部門に送られました。この標準は、802.11 基本標準のこの修正に対する 74 ページの草案と投票、および 1638 件のコメントの解決に、2 年半にわたる約 31 の「参加者週」を要しました。

• 802.11y-2008 無料ダウンロード (必須) IEEE
• IEEE P802.11 - タスク グループ Y - 会議の最新情報: IEEE 802.11y プロジェクトのステータス IEEE 2007 年 5 月
• 802.11y 提出アーカイブ: IEEE
• FCC の 3650 ～ 3700 MHz ホームページ:
• FCCの3650～3700MHz無線サービスについて