ГОСТ Р ИСО/МЭК 24730-5-2014
Группа П85
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Информационные технологии
СИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ (RTLS)
Часть 5
Радиоинтерфейс расширения спектра методом линейной частотной модуляции (CSS) для связи на частоте 2,4 ГГц
Information technology. Real-time locating systems (RTLS). Part 5. Chirp spread spectrum (CSS) at 2,4 GHz air interface
ОКС 35.040
Дата введения 2016-01-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Научно-исследовательским и испытательным центром биометрической техники Московского государственного технического университета имени Н.Э.Баумана (НИИЦ БТ МГТУ им.Н.Э.Баумана) и Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Симплематика" (ООО "НТЦ "Симплематика") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4, при консультативной поддержке Ассоциации автоматической идентификации "ЮНИСКАН/ГС1 РУС" и Общества с ограниченной ответственностью "РТЛС"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 355 "Технологии автоматической идентификации и сбора данных"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 ноября 2014 г. N 1572-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/МЭК 24730-5:2010* "Информационные технологии. Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 5. Радиоинтерфейс расширения спектра методом линейной частотной модуляции (CSS) для связи на частоте 2,4 ГГц" (ISO/IEC 24730-5:2010 "Information technology - Real-time locating systems (RTLS) - Part 5: Chirp spread spectrum (CSS) at 2,4 GHz air interface").
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 Следует обратить внимание на то, что некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами получения патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная электротехническая комиссия (МЭК) не несут ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Комплекс стандартов ИСО/МЭК 24730 (далее - ИСО/МЭК 24730) имеет общий заголовок "Информационные технологии. Системы позиционирования в реальном времени (RTLS)" и включает в себя следующие части:
- Часть 1: Прикладной программный интерфейс (API);
- Часть 2: Протокол радиоинтерфейса для связи на частоте 2,4 ГГц с использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS);
- Часть 21: Протокол радиоинтерфейса для связи на частоте 2,4 ГГц с использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS): Передатчики системы RTLS, работающие с одним расширяющим кодом и использующие кодирование данных DBPSK и схему расширения BPSK;
- Часть 22: Протокол радиоинтерфейса для связи на частоте 2,4 ГГц с использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS): Передатчики системы RTLS, работающие с несколькими кодами расширения спектра и использующие кодирование данных QPSK и схему расширения QPSK со смещением функции Уолша (WOQPSK).
- Часть 5: Радиоинтерфейс расширения спектра методом линейной частотной модуляции (CSS) для связи на частоте 2,4 ГГц.
Настоящий стандарт определяет протокол радиоинтерфейса, в котором используется расширение спектра методом линейной частотной модуляции (ЛЧМ). Импульсы с ЛЧМ имеют монотонно возрастающую или убывающую частоту. Изначально они применялись в области радиолокации. В настоящее время стали разрабатываться стандарты и системы с использованием импульсов с ЛЧМ для приложений связи. В настоящем стандарте описаны измерение расстояния и двусторонняя связь между метками и инфраструктурой. Двусторонняя связь позволяет инфраструктуре своевременно управлять поведением меток.
Дополнительные пояснения к тексту стандарта приведены в сносках и выделены курсивом.
1 Область применения
Стандарты комплекса ИСО/МЭК 24730 определяют протокол радиоинтерфейса и прикладной программный интерфейс для систем позиционирования в реальном времени. Настоящий стандарт определяет протокол радиоинтерфейса, в котором используется расширение спектра методом линейной частотной модуляции в полосе частот от 2,4 ГГц до 2,483 ГГц. Данный протокол поддерживает двунаправленную связь и двустороннее измерение расстояния между метками и устройствами считывания системы RTLS. Обязательный режим работы обеспечивает совместимость между метками и инфраструктурой, поставляемыми различными изготовителями, а наличие различных опций предоставляет разработчику инфраструктуры гибкость, позволяющую адаптировать работу системы к нуждам конкретного потребителя.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты и документы*, которые необходимо учитывать при применении настоящего стандарта (для датированных ссылок следует использовать только указанное издание, для недатированных ссылок - последнее издание указанного документа, включая любые поправки и изменения к нему):
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
ИСО/МЭК 15963 Информационные технологии. Радиочастотная идентификация для управления предметами. Уникальная идентификация радиочастотных меток (ISO/IEC 15963 Information technology - Radio frequency identification for item management - Unique identification for RF tags)
ИСО/МЭК 19762-1 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 1. Общие термины, связанные с автоматической идентификацией и сбором данных (ISO/IEC 19762-1 Information technology - Automatic identification and data capture (AIDC) techniques - Harmonized vocabulary - Part 1: General terms relating to AIDC)
ИСО/МЭК 19762-3 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 3. Радиочастотная идентификация (ISO/IEC 19762-3 Information technology - Automatic identification and data capture (AIDC) techniques - Harmonized vocabulary - Part 3: Radio frequency identification (RFID))
ИСО/МЭК 19762-4 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 4. Общие термины в области радиосвязи (ISO/IEC 19762-4 Information technology - Automatic identification and data capture (AIDC) techniques - Harmonized vocabulary - Part 4: General terms relating to radio communications)
ИСО/МЭК 19762-5 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 5. Системы позиционирования в реальном времени (ISO/IEC 19762-5 Information technology - Automatic identification and data capture (AIDC) techniques - Harmonized vocabulary - Part 5: Locating systems)
ИСО/МЭК 24730-1 Информационные технологии. Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 1. Прикладной программный интерфейс (API) (ISO/IEC 24730-1 Information technology - Real-time locating systems (RTLS) - Part 1: Application programming interface (API))
Рекомендации по предельному воздействию неионизирующего излучения. Международная комиссия по защите от неионизирующих излучений (МКЗНИР), Мюнхен 1999 (Guidelines on Limiting Exposure to Non-Ionizing Radiation, International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP), Munich, 1999)
МЭК 62369-1 ed1.0 Оценка воздействия на человека электромагнитных полей от устройств малого радиуса действия (SRD) различного назначения в полосе частот от 0 ГГц до 300 ГГц. Часть 1. Поля, излучаемые устройствами, используемыми в противокражных системах, системах радиочастотной идентификации и аналогичных системах (IEC 62369-1 ed1.0 Evaluation of human exposure to electromagnetic fields from short range devices (SRDs) in various applications over the frequency range 0 GHz to 300 GHz - Part 1: Fields produced by devices used for electronic article surveillance, radio frequency identification and similar systems)
ИИЭР C95.1-2005 Стандарт для уровней безопасности в отношении воздействия на людей радиочастотных электромагнитных полей от 3 кГц до 300 ГГц (IEEE Std С95.1-2005, IEEE Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields, 3 kHz to 300 GHz)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины и определения в соответствии с ИСО/МЭК 19762-1, ИСО/МЭК 19762-2, ИСО/МЭК 19762-3, ИСО/МЭК 19762-4, ИСО/МЭК 19762-5, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 расширение спектра методом линейной частотной модуляции (chirp spread spectrum): Способ расширения полосы частот дискретного сигнала с помощью сигналов с линейной частотной модуляцией.
3.2 класс I (Class I): Система, ЭИИМ которой не превышает 10 мВт.
3.3 класс II (Class II): Система, ЭИИМ которой превышает 10 мВт, но не превышает максимально допустимое значение, установленное национальным органом по управлению и использованию радиочастотного спектра.
3.4 измерение расстояния (ranging): Определение расстояния между двумя приемопередатчиками системы RTLS при обмене специальным набором сообщений.
3.5 опорный одноранговый узел (ranging peer): Приемопередатчик системы RTLS, с помощью которого проводят измерение расстояния.
3.6 радиочастотный канал (RF channel): Полоса частот, предназначенная для радиосвязи и определяемая своей центральной частотой и шириной.
3.7 метка RTLS (RTLS tag): Приемопередатчик системы RTLS, который принимает команды от устройств считывания системы RTLS и посылает им сигналы и/или сообщения.
3.8 передатчик системы RTLS (RTLS transmitter): Часть приемопередатчика системы RTLS, которая способна передавать сообщения.
3.9 демультиплексор (demultiplexer): Устройство, которое восстанавливает в выходном сигнале каждый из сигналов, объединенных мультиплексором.
3.10 среда передачи (medium): Беспроводной канал.
3.11 трилатерация (trilateration): Метод определения относительного положения объектов по трем известным опорным точкам и измеренным расстояниям от объекта до каждой из опорных точек.
3.12 чередование данных (interleaving): Упорядочение данных для повышения эффективности защиты от ошибок.
3.13 устройство чередования данных (interleaver): Устройство для выполнения чередования данных.
3.14 базовая полоса (baseband): Полоса частот, занимаемая в результате агрегирования сигналов, используемых для модуляции несущей частоты, до их объединения с несущей частотой в процессе модуляции.
3.15 ортогональный (orthogonal): Нечто независимое (по отношению к чему-либо), что может быть использовано без учета влияния на что-либо иное.
3.16 одноранговый узел связи X (рееr Х): Х-вый одноранговый узел связи в описании ситуации с множеством одноранговых узлов.
4 Обозначения и сокращения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:
Ack | - | подтверждение (Acknowledge); |
ARQ | - | автоматический запрос повтора (Automatic Repeat Query); |
BTS | - | временной интервал отсрочки передачи (Backoff Time Slot); |
CIFS | - | время ожидания перед началом передачи (Carrier Sense Inter Frame Space); |
CTS | - | готов к приему (Clear То Send); |
ЦИК (CRC) | - | циклический избыточный код (Cyclic Redundancy Check); |
CSMA/CA | - | множественный доступ с контролем несущей частоты и предотвращение коллизий (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance); |
CSS | - | расширение спектра методом линейной частотной модуляции (Chirp Spread Spectrum); |
dBr | - | дБ относительно мощности в опорной точке (Decibel Relative); |
DEMUX | - | демультиплексер (Demultiplexer); |
DQPSK | - | дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция (Differential Quadrature Phase Shift Keying); |
DQPSK-CSS | - | дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция поверх CSS (Differential Quadrature Phase Shift Keying over Chirp Spread Spectrum); |
Dst | - | адрес назначения (Destination Address); |
ЭИИМ (EIRP) | - | эквивалентная изотропно-излучаемая мощность (Equivalent Isotropical Radiated Power); |
LFSR | - | линейный сдвиговый регистр с обратной связью (Linear Feedback Shift Register); |
МЗБ (LSB) | - | младший значащий бит (Least Significant Bit); |
МСО | - | минимальная среднеквадратическая ошибка (Minimum Mean Square Error); |
MAC | - | управление доступом к среде передачи (Medium Access Control); |
NAV | - | вектор сетевого размещения (Network Allocation Vector); |
PHR | - | заголовок на физическом уровне (PHY Header); |
PHY | - | физический уровень (Physical Layer); |
PPDU | - | протокольный блок данных на физическом уровне (PHY Protocol Data Unit); |
PSDU | - | блок служебных данных на физическом уровне (PHY Service Data Unit); |
QPSK | - | квадратурная фазовая манипуляция (Quadrature Phase Shift Keying); |
RTS | - | запрос передачи (Request То Send); |
система RTLS | - | система позиционирования в реальном времени (Real Time Locating System); |
SFD | - | ограничитель начала кадра (Start Of Frame Delimiter); |
SHR | - | заголовок синхронизации (Synchronization Header); |
SIFS | - | короткий межкадровый промежуток (Short Inter Frame Space); |
Src | - | адрес источника (Source Address); |
TWR | - | двунаправленное измерение расстояния (Two Way Ranging); |
SDS-TWR | - | симметричное двустороннее двунаправленное измерение расстояния (Symmetric Double Sided Two Way Ranging); |
e | - | постоянная Эйлера; |
j | - | мнимая единица; |
| - | представление в математической форме непрерывного по времени модулирующего двухточечного ортогонального сигнала с ЛЧМ; |
| - | реализация |
| - | представление в математической форме непрерывного по времени модулирующего сигнала с DQPSK-CSS; |
| - | реализация |
m | - | настроечная постоянная, которая определяет, какой из четырех допустимых подсигналов с ЛЧМ используется; |
М | - | надстрочный индекс, указывающий на использование двухточечной ортогональной ЛЧМ; |
М | - | надстрочный индекс, указывающий на использование DQPSK-CSS; |
k | - | индексная переменная; |
n | - | индексная переменная; |
b | - | передаваемый символ номер n; |
c | - | непрерывный по времени модулирующий сигнал импульса b для двухточечной ортогональной ЛЧМ; |
- | постоянная, определяющая частоту сигналов с ЛЧМ в случае двухточечной ортогональной ЛЧМ; | |
- | постоянная, определяющая частоту сигналов с ЛЧМ в случае DQPSK-CSS; | |
T | - | временная сетка; |
T | - | время, разделяющее две блинк-подпосылки; |
T | - | среднее время повторения блинк-посылки; |
T | - | случайное значение времени; |
T | - | длительность временного интервала, в котором приемник метки включен; |
T | - | максимальное время ожидания получения меткой пакетов от инфраструктуры, если она присутствует; |
T | - | длительность временного интервала, в течение которого приложение метки должно отвечать на некоторые запросы; |
T | - | время нахождения в состоянии "Ожидание" (Wait state) после перехода из состояния "Измерение расстояния" (Range state); |
T | - | постоянная, определяющая длительность импульсов с ЛЧМ в случае двухточечной ортогональной ЛЧМ; |
T | - | длительность последовательности подсигнала с ЛЧМ; |
T | - | длительность подсигнала с ЛЧМ; |
T | - | временное расположение подсигнала с ЛЧМ номера k в последовательности подсигналов с ЛЧМ номера n; |
W | - | приподнятое косинусоидальное окно длительностью Т; |
- | коэффициент сглаживания приподнятого косинусоидального окна; | |
A | - | переменная амплитуды, которую следует минимизировать для минимизации среднеквадратической ошибки; |
т | - | переменная временной задержки, которую следует минимизировать для минимизации среднеквадратической ошибки; |
- | фазовая переменная, которую следует минимизировать для минимизации среднеквадратической ошибки; | |
d | - | информационный отчет подсигнала с ЛЧМ номера k в последовательности подсигналов с ЛЧМ номера n; |
| - | представление в математической форме непрерывного по времени модулирующего подсигнала с ЛЧМ номера k в последовательности подсигналов с ЛЧМ типа m; |
- | постоянная, которая определяет временную паузу между предыдущей и текущей последовательностью подсигнала с ЛЧМ в случае последовательности подсигналов с ЛЧМ типа m; | |
- | сдвиг центральной частоты подсигнала с ЛЧМ номера k в последовательности подсигналов с ЛЧМ типа m; | |
- | направление подсигнала с ЛЧМ номера k в последовательности подсигналов с ЛЧМ типа m; | |
| - | непрерывный сигнал базовой полосы последовательности подсигналов с ЛЧМ типа m. |
;
;
Попробуйте «Техэксперт: Лаборатория. Инспекция. Сертификация» бесплатно