------------------------------------------------------------- Документ безкоштовно доступний для ознайомлення в форматі TXT без графіки і без таблиць. Повний текст документу див. в нормативній базі "Зодчий" https://cct.com.ua/zodch.htm ------------------------------------------------------------- ЄВРОПЕЙСЬКИЙ СТАНДАРТ EN ІЕС 62657-2 ЄВРОПЕЙСЬКИЙ СТАНДАРТ ЄВРОПЕЙСЬКА НОРМА Липень 2022 ICS 25.040.40; 33,040; 35 100 Замінює EN 62657-2:2017; EN 62657-2:2017/A1:2019 Англійська версія Промислові мережі. Співіснування бездротових систем. Част 2: Управління співіснуванням Промислові мережі - Співіснування бездротових систем - Частина 2: Управління співіснуванням Промислові мережі зв'язку - Співіснування Радіосистеми - Частина 2: Управління співіснуванням Цей європейський стандарт був затверджений CENELEC 14 липня 2022 року. Члени CENELEC зобов’язані дотримуватися вимог CEN/CENELEC Внутрішні правила, які визначають умови надання цьому європейському стандарту статусу національного без будь-яких змін. Актуальні списки та бібліографічні посилання щодо таких національних стандартів можна отримати за заявкою до CEN-CENELEC Центру управління або будь-якому члену CENELEC. Цей європейський стандарт існує в трьох офіційних версіях (англійською, французькою, німецькою). Створена версія будь-якою іншою мовою перекладом під відповідальність члена CENELEC на своїй рідній мові та повідомлений Центру управління CEN-CENELEC в той самий статус, що й офіційні версії. Членами CENELEC є національні електротехнічні комітети Австрії, Бельгії, Болгарії, Хорватії, Кіпру, Чехії. Республіка. Данія. Естонія, Фінляндія. Франція, Німеччина. Греція, Угорщина, Ісландія, Ірландія. Італія, Латвія. Литва, Люксембург. Мальта, Нідерланди, Норвегія, Польща. Португалія. Республіка Північна Македонія. Румунія. Сербія, Словаччина, Словенія. Іспанія Швеція. Швейцарія. Туреччина та Велика Британія. © CENELEC, 2022. Усі права на використання в будь-якій формі та будь-якими засобами зберігаються в усьому світі за членами CENELEC. посилання № EN IEC 62657-2:2022 E EN ІЕС 62657-2:2022 (E) Європейська передмова Текст документа 65C/1163/FDIS, майбутнє видання 3 IEC 62657-2, підготував СК 65С «Індустр мереж» IEC/TC 65 «Вимірювання, керування та автоматизація промислових процесів» було подано до паралельне голосування IEC-CENELEC і затверджений CENELEC як EN IEC 62657-2:2022. Зафіксовано такі дати: • остання дата, до якої документ має бути імплементований на національному (dop) 2023-04-14 рівня шляхом публікації ідентичного національного стандарту або шляхом схвалення • Остання дата, до якої національні стандарти суперечать (dow) 2025-07-14 документ необхідно вилучити Цей документ замінює EN 62657-2:2017 та всі його поправки та виправлення (за наявності). Звертаємо увагу на те, що деякі з елементів цього документа можуть бути предметом патентні права. CENELEC не несе відповідальності за ідентифікацію будь-яких або всіх таких патентних прав. Будь-які відгуки та запитання щодо цього документа слід направляти до національного комітету користувачів. А повний перелік цих органів можна знайти на веб-сайті CENELEC. Повідомлення про підтвердження Текст міжнародного стандарту IEC 62657-2:2022 був затверджений CENELEC як європейський Стандарт без жодних модифікацій. В офіційній версії для Бібліографії слід додати наступні примітки щодо стандартів зазначено: IEC 61158 (серія) ПРИМІТКА Гармонізовано як EN 61158 (серія) IEC 61158-2:2014 ПРИМІТКА Гармонізовано як EN 61158-2:2014 (без змін) IEC 61360 (серія) ПРИМІТКА Гармонізовано як EN 61360 (серія) IEC 61784-1 ПРИМІТКА Гармонізовано як EN IEC 61784-1 IEC 61784-2 ПРИМІТКА Гармонізовано як EN IEC 61784-2 IEC 61918:2018 ПРИМІТКА Гармонізовано як EN IEC 61918:2018 (без змін)+A11:2019 IEC 62591:2016 ПРИМІТКА Гармонізовано як EN 62591:2016 (не змінено) IEC 62601 ПРИМІТКА Гармонізовано як EN 62601 IEC 62657 (серія) ПРИМІТКА Гармонізовано як EN 62657 (серія) IEC 62657-3 ПРИМІТКА Гармонізовано як EN IEC 62657-3 IEC 62734:2014 ПРИМІТКА Гармонізовано як EN 62734:2015 (не змінено) IEC 62890:2020 ПРИМІТКА Гармонізовано як EN IEC 62890:2020 (не змінено) 2 EN IEC 62657- 2:2022 (E) Додаток ZA (нормативний) Нормативні посилання на міжнародні видання з їхніми відповідними європейськими публікаціями Наступні документи посилаються в тексті таким чином, що частина або весь їхній вміст є вимогами цього документа. Для датованих посилань застосовується лише цитоване видання. для недатовані посилання, останнє видання посилання на документ (включаючи будь-які поправки) застосовується. ПРИМІТКА 1. Якщо міжнародна публікація була змінена загальними модифікаціями, позначеними (mod), застосовується відповідний EN/HD. ПРИМІТКА 2. Доступна актуальна інформація щодо останніх версій європейських стандартів, наведених у цьому додатку. тут: www.cenelec.eu . Публікація рік Назва EN/HD рік IEC 62657-1 2017 рік Промислові мережі зв'язку - Бездротові мережі зв'язку - Частина 1: Вимоги до бездротового зв’язку та міркування про спектр EN 62657-1 2017 рік IEC 62657-4 • Промислові мережі зв'язку - Співіснування бездротових систем - Частина 4: Управління співіснуванням з центральним координація бездротових додатків EN IEC 62657-4 - IEC 62443 серії Промислові мережі зв'язку - Безпека мережі та системи EN IEC 62443 серії 3 ІЕС 62657-2 Видання 3.0 2022-06 МІЖНАРОДНИЙ СТАНДАРТ НОРМА МІЖНАРОДНИЙ Промислові мережі - Співіснування бездротових систем - Частина 2: Управління співіснуванням Reseaux industriels - Співіснування бездротових систем - Частина 2: Управління співіснуванням МІЖНАРОДНИЙ ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНА КОМІСІЯ КОМІСІЯ ЕЛЕКТРОТЕХНІКА МІЖНАРОДНИЙ ICS 25.040.40; 33,040: 35,100 колір всередині ISBN 978-2-8322-0973-8 УВАГА! Переконайтеся, що ви отримали цю публікацію від авторизованого розповсюджувача. Увага! Будь ласка, переконайтеся, що ви отримали цю публікацію через авторизованого розповсюджувача. — 2 — ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 ЩАСЛИВИЙ ПЕРЕДМОВА....................................................... ............................................. ..... ....... .................................7 ВСТУП ................................................. ................................................. ......... .............................9 1 Сфера застосування................................................. ................................................. ................. ..............................11 2 Нормативний посилання ................................................. ................................................. ........... .......11 3 Терміни, визначення, скорочення термінів та умовні позначення.................................................. .................12 3.1 Терміни та визначення ............................................. ............ 12 3.2 Скорочено терміни.................................................. ................................................. ...............27 3.3 Конвенції ................................................. ................................................. ........... ..............28 4 Концепція співіснування в промисловості автоматизація ................................................. ............................28 4.1 Огляд................................................. ................................................. .............. .................28 4.2 Мета ................................................. ................................................. ............ .................30 4.3 Необхідність запровадження управління співіснуванням ............................................ ..........32 4.4 Втручання потенціал ................................................. ................................................. .........33 4.5 Допоміжний умови................................................. ................................................. ............ 35 4.6 Вимоги до бездротових пристроїв для підтримки керування сумісним існуванням.......36 4.7 Поняття ................................................. ................................................. .............. ....... 36 4.7.1 Керування співіснуванням вручну ............................................. .............................. 36 4.7.2 Автоматизоване керування неколаборативним співіснуванням..................................37 4. 7.3 Автоматизоване керування спільним співіснуванням ............................................ .37 4.8 Найкращі практики для досягнення співіснування ............................................. ................................. 38 4.9 Концептуальна модель співіснування ............................................. ............................................40 4 .10 Управління співіснуванням і вибір бездротового рішення ............................................42 4.11 Система управління співіснуванням ............................................. ...................................44 5 Управління співіснуванням параметри................................................. ....................................... 44 5.1 Загальні ................................................. ................................................. ............... ..................44 5.1.1 Визначення та використання параметрів ............................................. .................................44 5.1.2 фізичний посилання ................................................. ................................................. ...............44 5.2 Сусідний канал вибірковість................................................. ................................................45 5.3 Посилення антени................................................. ... 45 5.4 Діаграма спрямованості антени................................................. ................................... 45 5.5 антена тип.................................................. ................................................. .................. .....45 5.6 спілкування наявність ................................................. ................................................46 5.7 спілкування надійність................................................. ................................................. ..46 5.8 Розрядність фіз посилання ................................................. ................................................. .....46 5.9 Заблокована частота список................................................. ................................................. ........46 5.10 центр частота ................................................. ................................................. ............ ...46 5.11 Площа с операція.................................................. ................................................. ............. ...47 5.12 Комунікаційне навантаження ............................ 47 5.13 Відсікання частота ................................................. ................................................. ............ ...49 5.14 Дані пропускна здатність................................................. ................................................. ............ ......50 5.15 Відстань між бездротовими пристроями ................................................. ................................50 5.16 обов'язок цикл................................................. ................................................. ................. ............51 5.17 Жити час ................................................. ................................................. ................. ...........53 5.18 Еквівалентна ізотропна випромінювана потужність 54 5.19 Еквівалент випромінювання потужність................................................. ................................................. 54 5.20 Частота група................................................. ................................................. .................. 54 ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -3- 5.21 Частота пропускна здатність................................................. ................................................. .........54 5.22 Частотний канал ................................................. ................................................. 55 5.23 Послідовність стрибків частоти ............................................. ................................. 55 5.24 Майбутнє розширення планувати ................................................. ................................................. ......56 5.25 Географічний розмір заводу ............................................. .................................56 5.26 Інфраструктура пристрій ................................................. ................................................. .........56 5.27 Ініціація даних спосіб передавання................................................. ............................................56 5.28 Тип перешкод ................................................. .............................................. 56 5.29 Інтервидимість................................................. ................................................. ....... ..................57 5.30 ISM додаток ................................................. ................................................. .......... .........57 5.31 Довжина даних користувача за інтервал передачі................................................. ................................57 5.32 Обмеження з боку сусідів заводу ................................................. ............................57 5.33 Максимальна кількість повторних передач............................................. .................................57 5.34 Механізм адаптації ................................................. ................................................. .58 5.35 Механізм контролю доступу до середовища................................................. ...................................58 5.36 Середнє використання фактор................................................. ................................................. ...58 5.37 повідомлення ................................................. ................................................. .............. ................59 5.38 Модуляція ................................................. ................................................. ............ ................59 5.39 Природне середовище хвороба ................................................. ............................................59 5.40 Топологія мережі.................................................. 59 5.41 Кількість послідовних втрачених повідомлень ............................................. ................................60 5.42 Об'єкт рух ................................................. ................................................. ............. ..60 5.43 Час роботи між невдачі................................................. ............................................60 5.44 Втрата повідомлення співвідношення ................................................. ................................................. ............ 60 5.45 Розташування бездротових пристроїв................................................. 61 5.46 Спектральна густина потужності.................................. 61 5.47 Призначення програми автоматизації ................................................. ............................. 62 5.48 Блокування приймача ................................................. ...... 62 5.49 Максимальний вхідний рівень приймача ............................................. ................................................. 62 5.50 Приймач чутливість ................................................. ................................................. .......... ..62 5.51 Обласне радіо правила ................................................. ................................................. 62 5.52 Відносна рух ................................................. ................................................. ...........63 5.53 Відповідь час ................................................ ................................................. .................. ...63 5.54 Безпека рівень ................................................. ................................................. ................ ......63 5.55 Просторове покриття системи бездротового зв’язку .................................. .. 64 5.56 Просторова протяжність додаток ................................................. ............................................64 5.57 Фальшивий відповідь................................................. ................................................. .............6 4 5.58 Виживання час ................................................. ................................................. ................. ......64 5.59 Всього випромін потужність................................................. ................................................. ..........64 5.60 Трансфер інтервал ................................................. ................................................. ............. ....64 5.61 Спосіб передавання розрив................................................. ................................................. ................65 5.62 Час передачі ................................................. ............................. 66 5.63 Вихід передавача потужність................................................. ................................................. ..69 5.64 Передавач послідовність ................................................. ................................................. .......69 5.65 Спектральна маска передавача ............................................. ............................ 71 5.66 оновлення час ................................................. ................................................. ................. .......71 5.67 Бездротовий пристрій щільність................................................. ................................................. ....72 5.68 Тип бездротового пристрою інформації ................................................. ............................................72 5.69 Щільність рішень бездротового зв’язку .................................. ............................73 -4- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 5.70 Бездротова технологія або стандарт ................................................. ...................................... 73 6 Інформаційні структури управління співіснуванням .................................. .......................73 6.1 Загальний ................................................. ................................................. .............. ...................73 6.2 Загальний завод характеристика................................................. ................................................75 6.2.1 Загальний ................................................. ................................................. .............. .........75 6.2.2 Загальна характеристика рослин................................................. ............................................75 6.2.3 Пасивні впливи середовища ................................................. ............................76 6.2.4 Активний вплив навколишнього середовища..................................... .................................76 6.3 Вимоги до зв'язку з програмою ................................................. ............................77 6.3.1 Огляд ................................................. ................................................. ............. .........77 6.3.2 Вимоги, що впливають на характеристику бездротових рішень...................... 78 6.3.3 Вимоги до продуктивності ................................................. ............................................79 6.4 Тип бездротової системи та тип бездротового пристрою.................................. ...................79 6.4.1 Огляд................................................. ................................................. .............. .........79 6.4.2 Тип бездротової системи..................................................... .......... 80 6.4.3 Бездротовий пристрій тип.................................................. ................................................. ..80 6.5 Бездротовий рішення................................................. ................................................. .............. ..83 6.5.1 Огляд ................................................. ................................................. ............. .....83 6.5.2 Рішення бездротової системи ................................. ................... 83 6.5.3 Рішення для бездротового пристрою..................................... ................................................. 84 6.6 Характеристичні параметри, пов’язані із застосуванням ............................................. ................... 85 7 Управління співіснуванням процес................................................. ............................................87 7.1 Загальний ................................................. ................................................. .............. .................. 87 7.1.1 Огляд................................................. ................................................. .............. .....87 7.1.2 Документація ................................................. ................................................. ........ .. 87 7.1.3 Відповідний метод документування ............................. 89 7.1.4 Застосування інструменти................................................. ................................................. ......89 7.2 Створення системи управління співіснуванням ................................. ....... 89 7.2.1 Призначення керівника спільного існування ............................................. ............................89 7.2.2 Відповідальність менеджера спільного проживання................................................. ...................90 7.2.3 Підтримка спеціалістів із бездротового зв’язку ............................................. ............................................90 7.2.4 Навчання ................................................. ................................................. .............. ..........91 7.3 Підтримка системи управління співіснуванням ................................................. .............. 91 7.4 Фази процесу управління співіснуванням ................................. ..................91 7.4.1 Стадія розслідування ................................................. ................. 91 7.4.2 Планування фаза ................................................. ................................................. ..........94 7.4.3 Етап впровадження ................................................. ........... 96 7.4.4 Операція фаза................................................. ................................................. .........97 8 Параметр співіснування шаблони................................................. ..............................................99 Бібліографія................................................. ................................................. .......... ................................106 Рисунок 1 - Питання розгляд ................................................. ................................................. ...31 Рисунок 2. Додатки, що використовують частоту спектр................................................. ............................31 Рисунок 3 - Прогресія витрат для досягнення співіснування відповідно до аплікаційні класи ................................................. ............................................ 36 Малюнок 4. Поділ бездротових систем за частотою та часом..................................39 Рисунок 5 – Концептуальне співіснування модель.................................................. ............................................41 малюнок 6 - Блок-схема концептуальної моделі співіснування.................................................. ................ 42 IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -5- Малюнок 7. Вибір бездротової системи в процесі управління співіснуванням......43 Рисунок 8 – Навантаження на зв’язок у випадку двох бездротових пристроїв ................................................. 48 Малюнок 9 – Навантаження на зв’язок у випадку кількох бездротових пристроїв..................................49 Малюнок 10 - Частоти зрізу, отримані від максимального рівня потужності...................................... ...... 50 Рисунок 11 – Відстань бездротових пристроїв ................................................. ................ 51 Малюнок 12 - Черговий цикл................................................. ................................................. ................. ........ 52 Рисунок 13 - Максимальна затримка час ................................................. ................................................. .......53 Рисунок 14 – Спектральна щільність потужності системи IEEE 802.15.4...................................... .............61 Малюнок 15. Цикл зв’язку, інтервал подій програми та машинний цикл......................65 Малюнок 16 - Спосіб передавання розрив................................................. ................................................. ............ 66 Рисунок 17. Приклад функцій щільності часу передачі.................................................. .........67 Рисунок 18 - Приклад функції розподілу часу передачі ............................................68 Малюнок 19 - Послідовність передавача .................. 70 Рисунок 20. Спектральна маска передавача системи IEEE 802.15.4...................................... ......71 Рисунок 21 - Приклад функцій розподілу часу оновлення.................................. ..........72 Малюнок 22 - Принцип використання параметрів співіснування ............................................ .................... 75 Рисунок 23 – Параметри для опису загальних характеристик заводу.................................................. .. 75 Малюнок 24 – Параметри для опису вимог до зв’язку додатків.......78 Малюнок 25 - Параметри для опису типу бездротової системи та типу пристрою ................................79 Малюнок 26 – Приклад спектральної щільності потужності та спектральної маски передавача.................................81 Рисунок 27 - Приклад використання середовища за часом і частотою....................................... .........82 Малюнок 28 - Параметри для опису рішення бездротового зв’язку..................................83 Малюнок 29 – Планування бездротової системи в процесі керування співіснуванням....... 95 Рисунок 30 - Реалізація та робота бездротової системи в режимі співіснування управління процес ................................................. ................................................. .............. .............98 Таблиця 1 – Приклад класифікації вимог до зв’язку прикладних програм..................30 Таблиця 2 - Значення часу спостереження, залежні від профілю програми.................................. .........52 Таблиця 3 - Варіанти параметрів для частотного каналу ................................. ........................ 55 Таблиця 4 - Ієрархія характеристики ................................................ ............................................74 Таблиця 5 - Перелік параметрів, які використовуються для опису загальної характеристики рослини ........................ 76 Таблиця 6 – Перелік параметрів, що використовуються для опису пасивних впливів навколишнього середовища..................76 Таблиця 7 - Перелік параметрів, що використовуються для опису активних впливів навколишнього середовища................. 76 Таблиця 8 - Список параметрів, які використовуються для опису типу перешкод.................................. .....77 Таблиця 9 - Список параметрів, що використовуються для опису вимог, що впливають на характеристика бездротового зв’язку рішення ................................................. ................................................. ....78 Таблиця 10 - Перелік ознак параметри................................................. ............................................79 Таблиця 11. Перелік параметрів, які використовуються для опису типу бездротової системи..................................................80 Таблиця 12 - Список параметрів, які використовуються для опису передавача типу бездротового пристрою......82 Таблиця 13 - Перелік параметрів, які використовуються для опису приймача типу бездротового пристрою.......83 Таблиця 14 - Перелік параметрів, які використовуються для опису бездротового рішення................................................. ... 84 Таблиця 15 – Список загальних параметрів, які використовуються для опису рішення бездротового пристрою.......84 Таблиця 16 - Список параметрів, які використовуються для опису передавача бездротового пристрою рішення ................................................. ................................................. ............. ...................................85 -6- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Таблиця 17 - Список параметрів, які використовуються для опису приймача бездротового пристрою рішення ................................................. ................................................. ............. ...................................85 Таблиця 18 - Перелік відповідних характерних параметрів бездротових рішень.................................86 Таблиця 19 - Перелік відповідних статистичних значень характерних параметрів .................................86 Таблиця 20 – Шаблон, який використовується для опису загальних характеристик рослини...................................... 100 Таблиця 21. Шаблон, який використовується для опису вимог до зв’язку програми.......101 Таблиця 22. Шаблон, що використовується для опису типу бездротової системи .................................................102 Таблиця 23. Шаблон, який використовується для опису типу бездротового пристрою.................................. ...............102 Таблиця 24. Шаблон, що використовується для опису рішення бездротової системи.................................. ....103 Таблиця 25. Шаблон, який використовується для опису рішення бездротового пристрою ................................................104 Таблиця 26 – Шаблон, який використовується для опису відповідних характерних параметрів бездротовий рішення ................................................. ................................................. ............. ..................104 Таблиця 27 - Шаблон, який використовується для опису відповідних статистичних значень характеристики параметри................................................. ................................................. ............ .................................105 Таблиця 28. Шаблон, що використовується для опису типу перешкод.................................................. ............... 105 IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 7 - МІЖНАРОДНА ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНА КОМІСІЯ ПРОМИСЛОВІ МЕРЕЖІ - СПІВІСНУВАННЯ БЕЗДРОТОВИХ СИСТЕМ - Частина 2: Управління співіснуванням ПЕРЕДМОВА 1) Міжнародна електротехнічна комісія (IEC) є всесвітньою організацією зі стандартизації, що включає всі національні електротехнічні комітети (Національні комітети IEC). Метою IEC є сприяння міжнар співробітництво з усіх питань, що стосуються стандартизації в електричній та електронній сферах. З цією метою і на додаток до інших видів діяльності. IEC публікує міжнародні стандарти. Технічні характеристики, Технічні звіти, Загальнодоступні специфікації (PAS) і посібники (надалі «Публікація(и) IEC»). їх підготовка доручається технічним комітетам; будь-який національний комітет IEC, зацікавлений у розглянутій темі можуть брати участь у цій підготовчій роботі. Взаємодія з міжнародними, урядовими та неурядовими організаціями з IEC також беруть участь у цій підготовці. IEC тісно співпрацює з Міжнародною організацією для Стандартизація (ISO) відповідно до умов, визначених угодою між двома організаціями. 2) Офіційні рішення або угоди IEC з технічних питань виражають, наскільки це можливо, міжнар консенсус думок з відповідних тем, оскільки кожен технічний комітет має представництво від усіх зацікавлені національні комітети IEC. 3) Публікації IEC мають форму рекомендацій для міжнародного використання та прийняті IEC National Комітети в цьому сенсі. При цьому докладаються всі розумні зусилля для забезпечення технічного змісту IEC Публікації точні. IEC не несе відповідальності за спосіб їх використання чи будь-які інші неправильне тлумачення будь-яким кінцевим користувачем. 4) З метою сприяння міжнародній однаковості національні комітети IEC зобов'язуються застосовувати Публікації IEC максимально прозоро в своїх національних і регіональних публікаціях. Будь-яка розбіжність між будь-яка публікація IEC і відповідна національна або регіональна публікація повинні бути чітко вказані в останній. 5) IEC сам по собі не надає ніяких підтверджень відповідності. Незалежні органи сертифікації забезпечують відповідність послуги оцінки та, у деяких областях, доступ до знаків відповідності IEC. IEC не несе відповідальності за жодні послуги, що здійснюються незалежними органами сертифікації. 6) Усі користувачі повинні переконатися, що вони мають останнє видання цієї публікації. 7) Ніяка відповідальність не покладається на IEC або його директорів, співробітників, службовців або агентів, включаючи окремих експертів і членів його технічних комітетів і національних комітетів IEC за будь-які тілесні ушкодження, пошкодження майна або іншу шкоду будь-якого характеру, пряму чи непряму, або за витрати (включаючи судові витрати) та витрати, пов'язані з публікацією, використанням або довірою до цю публікацію IEC або будь-яку іншу IEC Публікації. 8) Звертаємо увагу на нормативні посилання, наведені в цій публікації. Використання цитованих публікацій є необхідні для правильного застосування цієї публікації. 9) Звертається увага на можливість того, що деякі з елементів цієї публікації IEC можуть бути предметом патенту прав. IEC не несе відповідальності за ідентифікацію будь-яких або всіх таких патентних прав. IEC 62657-2 був підготовлений підкомітетом 65C: Промислові мережі, технічний IEC комітет 65: Вимірювання, контроль і автоматизація промислових процесів. Це Міжнародний Стандартний. Це третє видання скасовує та замінює друге видання, опубліковане в 2017 році, і поправку 1: 2019. Це видання є технічною редакцією. Це видання містить такі значні технічні зміни порівняно з попереднім видання: а) змінити основну частину назви так: Промислові мережі зв'язку - Бездротові мережі зв'язку до Промислові мережі - Співіснування бездротових систем b) узгодження деяких визначень і специфікацій параметрів співіснування, щоб полегшити їхнє включення в майбутньому до спільного словника даних IEC (IEC CDD). IEC; -8- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 с) узгодження деяких визначень і специфікацій з новою частиною 3 та Частина 4. Текст цього міжнародного стандарту базується на таких документах: Чернетка Звіт про голосування 65C/XX/FDIS 65C/XX/RVD З повною інформацією щодо голосування за його затвердження можна ознайомитись у протоколі про голосування, зазначеному в наведену вище таблицю. Цей міжнародний стандарт розроблено англійською мовою. Цей документ розроблено відповідно до Директив ISO/IEC, частина 2 відповідно до Директив ISO/IEC, Частина 1 та Директив ISO/IEC, Доповнення IEC, доступне на www.iec.ch/members_experts/refdocs. Основними типами документів, розробленими IEC, є більш детально описано на www.iec.ch/standardsdev/publications. Список усіх частин серії IEC 62657 під загальною назвою Промислові мережі - Співіснування бездротових систем можна знайти на веб-сайті IEC. Комітет вирішив, що зміст цього документа залишиться незмінним до дата стабільності, вказана на веб-сайті IEC за адресою webstore.iec.ch у даних, пов’язаних з конкретний документ. На цю дату документ буде • повторно підтверджено, • відкликаний, • замінено переглянутою редакцією, або • внесені зміни. ВАЖЛИВО. Логотип «колір всередині» на титульній сторінці цього документа означає, що це містить кольори, які вважаються корисними для правильного розуміння вміст. Тому користувачі повинні роздрукувати цей документ за допомогою кольорового принтера. I ЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -9- ВСТУП Загальний ринок рішень для бездротового зв’язку охоплює низку різноманітних програм, з різними вимогами до продуктивності та функціональності. У межах цього загального ринку, індустріальний домен автоматизації може включати: • автоматизація процесів, що охоплює, наприклад, такі галузі промисловості: - нафти і газу, нафтоперероб. - хімічний, - фармацевтичний, - видобуток, - целюлоза та папір, - вода та стічні води, - сталь, • електроенергія, така як: - виробництво електроенергії (наприклад, вітрова турбіна), - передача та розподіл електроенергії (мережа), • автоматизація виробництва, що охоплює, наприклад, такі галузі промисловості: - їжа та напої. - автомобільний, - техніка, - напівпровідник. Вимоги до промислової автоматизації для систем бездротового зв’язку відрізняються від цих наприклад, телекомунікаційний, комерційний і споживчий ринки. Ці промислові вимоги до автоматизації визначено та надано в IEC 62657-1. Виробничі приміщення можуть містити різноманітні технології бездротового зв'язку та ін джерела радіовипромінювання. Цей документ призначений для проектувальників і осіб, відповідальних за виробництво і процес заводи, системні інтегратори та інженери-механіки, які мають інтегрувати та запускати бездротовий зв’язок систем у машинах і установках, а також виробників промислових бездротових рішень. Зокрема це призначений для стимулювання обміну інформацією між автоматизаторами та радіоінженерами. Багато програм бездротової промислової автоматизації також розташовані у фізичному середовищі якими може керувати оператор/власник. Тобто в межах фізичного об’єкта, де присутність і робота всіх радіовипромінювальних пристроїв знаходиться під контролем однієї організації. Це дозволяє використовувати стратегії бездротового керування, які неможливі для встановленого обладнання у громадських чи інших неконтрольованих місцях. - 10 - ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 У промисловій автоматизації, багато різних систем бездротового зв'язку можуть працювати в ті самі приміщення. Прикладами таких систем зв’язку є IEC 62591 (WirelessHART®1), IEC 62601 (WIA-PA) і IEC 62734 (ISA100.11a). Усі ці системи зв’язку використовують IEEE 802.15.4 [28]2 для програм автоматизації процесів. Інші приклади бездротового зв'язку системи зв'язку визначені в IEC 61784-1 і IEC 61784-2 CP, які використовують IEEE 802.11 [25] і IEEE 802.15.1 [26] для програм автоматизації виробництва. На відміну від дротового польових шин, пристрої бездротового зв’язку можуть заважати іншим у тому самому приміщенні або середовища, заважаючи один одному. Інші джерела радіоенергії в цих діапазонах часто при високі рівні енергії, включаючи радіаційне нагрівання, зварювання пластику, плазмові лампи тощо прилади мікрохвильового випромінювання. Зрозуміло, що це було б без засобів керування співіснуванням цих різноманітних випромінювачів проблематично забезпечити, щоб бездротові системи відповідали часовим- критичність та інші показники вимоги промислової автоматизації. Цей документ описує керування незалежними радіоджерелами, які використовують те саме середовище передачі. Керування в системі бездротового зв’язку не є правильним предмет цього документа. Передбачається, що це регулює стандарт бездротової системи наприклад, за допомогою механізму контролю доступу до середовища. Серія IEC 62657 складається з чотирьох частин: • Частина 1: Вимоги до бездротового зв’язку та спектр • Частина 2: Управління співіснуванням • Частина 3: Формальний опис автоматизованого керування співіснуванням і застосування керівництво • Частина 4: Управління співіснуванням із центральною координацією бездротових програм IEC 62657-1 містить загальні вимоги до промислової автоматизації та спектру міркування, які є основою для промислових комунікаційних рішень. Цей документ визначає керування сумісним існуванням бездротових пристроїв для забезпечення передбачуваної продуктивності. Він призначений для полегшення гармонізації майбутніх коригувань міжнародних, національних і місцеві нормативні акти. Цей документ містить концепцію та процес управління співіснуванням. На основі процесу управління співіснуванням можна досягти передбачуваної впевненості у співіснуванні для заданого спектру з певними вимогами до застосування. Цей документ описує принципи для керування потенційними взаємними перешкодами, які можуть виникнути через роботу кількох бездротові пристрої на заводі. Цей документ містить вказівки для користувачів бездротових систем щодо вибору та правильного використання бездротових систем. Щоб надати на ринок відповідні бездротові пристрої, він також обслуговує постачальників в описі поведінки бездротових пристроїв для створення бездротових систем, що відповідають вимоги до заявки. Цей документ базується на аналізі ряду міжнародних стандартів, які зосереджені на конкретні технології. Метою цього документа є не винахід нових параметрів, а їх використання вже визначені та бути технологічно незалежними. 1 WirelessHART є зареєстрованою торговою назвою FieldComm Group, див. www.fieldcommgroup.org. Це інформація надається для зручності користувачів цього документа і не є схваленням IEC продукту ім. Можна використовувати еквівалентні продукти, якщо доведено, що вони призводять до тих самих результатів. 2 Номери в квадратних дужках стосуються списку літератури. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 11 - ПРОМИСЛОВІ МЕРЕЖІ - СПІВІСНУВАННЯ БЕЗДРОТОВИХ СИСТЕМ - Частина 2: Управління співіснуванням 1 Область застосування Ця частина IEC 62657: • визначає основні припущення, концепції, параметри та процедури для бездрот спілкування співіснування; • визначає параметри співіснування та те, як вони використовуються в програмі, яка потребує бездротового з’єднання співіснування; • надає вказівки, вимоги та найкращі практики для бездротового зв’язку доступність і продуктивність на заводі промислової автоматизації; воно охоплює життя- цикл співіснування бездротового зв'язку; • допомагає справлятися з роботою всіх осіб, залучених до виконання відповідних обов’язків критичні аспекти на кожній фазі життєвого циклу співіснування бездротового зв’язку управління на заводі промислової автоматизації. Аспекти життєвого циклу включають: планування, проектування, монтаж, впровадження, експлуатація, обслуговування, адміністрування та навчання; • забезпечує загальну точку відліку для співіснування бездротового зв’язку для промислових автоматизації сайтів як однорідний посібник, який допоможе користувачам оцінити та виміряти їх зусилля заводу; • розглядає робочі аспекти співіснування бездротового зв’язку щодо обох статична організація людини/інструменту та динамічна мережева самоорганізація. Цей документ є суттєвим внеском у національне та регіональне регулювання. Це не так звільнити пристрої від відповідності всім вимогам національних і регіональних правил. 2 Нормативні посилання Наступні документи посилаються в тексті таким чином, що частина або весь їхній вміст є вимогами цього документа. Для датованих посилань застосовується лише цитоване видання. Для недатованих посилань останнє видання посилання на документ (включаючи будь-які поправки). IEC 62657-1:2017, Промислові мережі зв'язку - Бездротові мережі зв'язку - Вимоги до бездротового зв’язку та спектр IEC 62657-4 Промислові мережі. Співіснування бездротових систем. Частина 4. Співіснування управління з централізованою координацією бездротових програм IEC 62443 (усі частини), Промислові мережі зв'язку - Безпека мережі та системи - 12 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 3 Терміни, визначення, скорочення термінів та умовні позначення 3.1 Терміни та визначення Для цілей цього документа застосовуються такі терміни та визначення. ISO та IEC підтримують термінологічні бази даних для використання в стандартизації в наступному адреси: • IEC Electropedia: доступно на http://www.electropedia.org/ • Платформа онлайн-перегляду ISO: доступна за адресою http://www.iso.org/obp 3.1.1 активний вплив навколишнього середовища вплив на поширення сигналу через перешкоди бездротового зв'язку програму або бездротову програму 3.1.2 перешкоди сусіднього каналу перешкоди, які виникають від бездротових пристроїв, що використовують сусідні частотні канали 3.1.3 вибірковість сусіднього каналу здатність радіоприймача реагувати на потрібний сигнал і відхиляти сигнали в сусідніх частотні канали 3.1.4 посилення антени відношення потужності, необхідної на вході опорної антени, до потужності, що подається на вхід даної антени, щоб створювати в заданому напрямку однакову напруженість поля в одному і тому ж відстань [ДЖЕРЕЛО: Федеральний стандарт 10370:1996, модифікований – видалення "без втрат" перед "посиланням" антена", видалення двох приміток і синонімів] [29] 3.1.5 діаграма спрямованості антени зміна інтенсивності поля антени як кутова функція відносно осі 3.1.6 тип антени вид частини радіопередавальної або приймальної системи, яка призначена для забезпечення необхідного зв'язок між передавачем або приймачем і середовищем, в якому поширюється радіохвиля розмножується Примітка 1 до запису: На практиці, термінали антени або точки, які слід розглядати як інтерфейс між ними необхідно вказати антену та передавач або приймач. Примітка 2 до запису. Якщо передавач або приймач підключено до своєї антени лінією живлення, антена може розглядатися як бути перетворювачем між спрямованими хвилями лінії живлення та випромінюваними хвилями в просторі. [Джерело: IEC 60050-712:1992, 712-01-01, модифікований - додавання "вид" спереду] 3.1.7 вимоги до зв'язку програми кількісні вимоги, що визначають необхідні умови та необхідні характеристики рішення бездротового зв'язку на інтерфейсі зв'язку, який зустрічається для досягнення мета застосування автоматизації I ЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 - 13 - 3.1.8 зона дії відмітні властивості області, де працює система бездротового зв’язку 3.1.9 автоматизоване спільне керування співіснуванням інструмент підтримує спільне керування співіснуванням із визначеними інтерфейсами між інструментом і система бездротового зв'язку Примітка 1 до запису: інструмент може відповідати IEC 62657-4 3. 3.1.10 застосування автоматизації застосування промислової автоматизації застосування вимірювання та автоматичного керування в галузі промислової автоматизації 3.1.11 довжина даних програми автоматизації довжина даних користувача кількість октетів, якими обмінюються в еталонному інтерфейсі 3.1.12 швидкість фізичного зв'язку вимірювання кількості двійкових цифр, що передаються за секунду 3.1.13 частота блокування здатність пристрою уникати частини доступного спектра [ДЖЕРЕЛО: ETSI TR 102 889-2: 2011, змінено - "Частоти внесення до чорного списку" змінено на "частота блокування"] [22] 3.1.14 список заблокованих частот список заблокованих частот, щоб уникнути частини доступного спектру [ДЖЕРЕЛО: ETSI TR 102 889-2: 2011, модифіковано – обміняно "частотами в чорному списку" «список заблокованих частот» і додано «щоб уникнути частини доступного спектру»] [22] 3.1.15 коміркова топологія топологія стільникової мережі топологія мережі, де географічна область поділена на комірки Примітка 1 до запису. Пристрій може переміщатися з однієї комірки в іншу. Пристрої, які знаходяться в комірці, спілкуються через a центральний вузол. Концентратори в різних клітинах з'єднані між собою. 3.1.16 центральна частота середнє геометричне нижнього розрізу- частота вимкнення та верхня частота зрізу частотного каналу 3.1.17 номер каналу беззнакове ціле число, що ідентифікує бездротовий канал зв'язку відповідно до an авторитетний документ або правило 3 Готується. Стадія на момент публікації: IEC FDIS 62657-4:2022. - 14 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 3.1.18 окупація каналу інтервал часу, протягом якого носій зайнятий Примітка 1 до запису: окрім чистої передачі даних користувача, цей час включає всі проміжки часу, необхідні для обробки протокол передачі, наприклад, щоб передати підтвердження. 3.1.19 співіснування співіснування бездротового зв'язку стан, у якому всі бездротові комунікаційні рішення заводу, що використовують спільне середовище, виконують усі свої вимоги вимоги до зв'язку програми Примітка 1 до запису. У IEEE 802.15.2-2003 [27] співіснування визначається як характеристика пристрою. 3.1.20 управління співіснуванням процес встановлення та підтримки співіснування, який включає технічні та організаційні заходів 3.1.21 інформація про управління співіснуванням параметри процесу керування бездротовим співіснуванням 3.1.22 менеджер співжиття роль призначеної особи для управління спільним існуванням 3.1.23 планування співіснування процес, який описує розподіл ресурсів бездротового зв’язку (час, частоти, кодування, простір) до кожної системи бездротового зв’язку, щоб досягти співіснування 3.1.24 спільне управління співіснуванням процес керування співіснуванням, під час якого відбувається обмін даними між бездротовими мережами комунікаційні програми, задіяні з метою впливу на бездротовий зв’язок що всі заявки відповідають вимогам 3.1.25 доступність зв'язку <бездротовий зв'язок> відношення інтервалу часу безпомилкової передачі (безперервної роботи) до ан час спостереження 3.1.26 доступність зв'язку здатність елемента перебувати в такому стані, щоб виконувати необхідну функцію відповідно до заданої умови в даний момент часу або протягом заданого інтервалу часу, припускаючи, що необхідний надаються зовнішні ресурси Примітка 1. Ця здатність залежить від об’єднаних аспектів надійності та ремонтопридатності продуктивність, і продуктивність підтримки технічного обслуговування. Примітка 2. Необхідні зовнішні ресурси, крім ресурсів обслуговування, не впливають на доступність виконання предмета. 3.1.27 комунікаційне навантаження кількість даних користувача, які будуть передані з програми автоматизації протягом певного періоду часу IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 15 - 3.1.28 надійність зв'язку здатність фізичної лінії зв’язку та пов’язаних вузлів виконувати послуги зв’язку відповідно до заданих умов умови для заданого інтервалу часу 3.1.29 частота зрізу межа частоти, найближча до частоти, де спектральна щільність потужності падає нижче певної рівень, що визначає смугу частот 3.1.30 пропускна здатність даних співвідношення між кількістю користувацьких даних, переданих до програми за цільовим посиланням інтерфейс і час спостереження 3.1.31 пристрій апаратне забезпечення, яке забезпечує підключення та функціональність Примітка 1 до запису: не виключає програмне забезпечення, що використовує апаратне забезпечення для виконання функцій або підтримки з’єднання 3.1.32 тип пристрою спільні характеристики пристрою, як зазначено, щоб використовувані пристрої створювали екземпляри спільні характеристики ПРИКЛАД Специфікація може бути частиною каталогу від виробника. Примітка 1. Ці спільні характеристики включають: технологію, дизайн, область застосування, частини або модулі щодо безпеки, ЕМС, продуктивності, функціональність тощо. Примітка 2 до запису. Спільні характеристики типу пристрою можуть бути розроблені, налаштовані та параметризовані екземпляр пристрою. 3.1.33 відстань між бездротовими пристроями географічну відстань між пристроями в тривимірному просторі 3.1.34 розподілена система автоматизації функції пристроїв автоматизації, які є просторовим обсягом бездротового промислового автоматизація 3.1.35 робочий цикл відношення послідовності передавача до даного часу спостереження для використовуваної частоти канал 3.1.36 час перебування період, витрачений на певній частоті протягом будь-якого окремого стрибка системи зі стрибком частоти 3.1.37 еквівалентна ізотропна потужність випромінювання добуток потужності, що подається на антену, і коефіцієнта підсилення антени в заданому напрямку відносно до ізотропної антени (абсолютне або ізотропне посилення) [ДЖЕРЕЛО: Регламент радіозв’язку ITU, редакція 2020 р. – ст. 1 §1.161, змінено – термін змінено від ізотропного до ізотропного та визначення переформатовано відповідно до директив ISO/IEC Частина 2] [31] -16 - ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 3.1.38 ефективна випромінювана потужність добуток потужності, що подається на антену, і її підсилення відносно напівхвильового диполя в a заданий напрямок [ДЖЕРЕЛО: Регламент радіозв’язку ITU, редакція 2020 р. – ст.1 §1.162, змінено - Видалено “(в a даний напрямок)" і визначення переформатовано відповідно до Директив ISO/IEC Частина 2] [31 ] 3.1.39 електромагнітні перешкоди EMI погіршення продуктивності обладнання або каналу передачі чи системи, викликане електромагнітні перешкоди Примітка 1 до запису: французькою мовою, терміни "perturbation dlectromagndtique" і "brouillage electromagndtique" позначають відповідно причину та наслідок і не повинні використовуватися без розбору. Примітка 2 до запису Англійською мовою терміни «electromagnetic disturbance» і «electromagnetic interference» означають відповідно причину і наслідок, і не слід використовувати без розбору. [ДЖЕРЕЛО: IEC 60050-161:2018, 161-01-06] 3.1.40 діапазон частот діапазон у частотному спектрі, призначений регулюючими організаціями для використання для певних програми або групу програм Примітка 1 до запису: ITU як міжнародна регулююча організація призначає лише послуги радіозв’язку для a певний діапазон у частотному спектрі. 3.1.41 смуга частот пропускна здатність різниця між верхньою та нижньою частотами зрізу 3.1.42 частотний канал діапазон частотного спектру, який характеризується нижньою частотою зрізу і верхньою частотою зрізу або центральною частотою та смугою частот 3.1.43 послідовність стрибків частоти послідовність частотних каналів, що використовуються для передачі (послідовність стрибків), і час витримки 3.1.44 план майбутнього розширення можливе встановлення нових рішень бездротового зв’язку та будівель, які можуть вплинути співіснування 3.1.45 загальна характеристика рослини параметри, які характеризують установку в цілому щодо всіх бездротових комунікацій програми 3.1.46 географічний розмір заводу довжина, ширину та висоту передбачуваного простору бездротової системи IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 17 - 3.1.47 можливість геолокації здатність обладнання визначати своє географічне розташування 3.1.48 промислове, наукове та медичне застосування експлуатація обладнання або приладів, призначених для генерування та використання локальної радіочастоти енергія для промислових, наукових, медичних, побутових або аналогічних цілей, за винятком застосування у сфері телекомунікацій [ДЖЕРЕЛО: Регламент радіозв’язку ITU, редакція 2020 р. – ст.1 §1.15] [31] 3.1.49 мережа промислового зв'язку підсистеми передачі даних для вимірювання та контролю промислових процесів, а також на контрольно-вимірювальних системах, що використовуються для досліджень, розробки чи тестування 3.1.50 пристрій інфраструктури пристрій, необхідний для побудови системи бездротового зв’язку відповідно до a технологія або стандарт, але не мають інтерфейсу до програми автоматизації ПРИКЛАД Маршрутизатор або базова станція без інтерфейсів до дротової промислової мережі або без автоматизації функції програми. 3.1.51 початок передачі даних метод, який визначає, як програма ініціює передачу даних 3.1.52 втручання радіочастотні перешкоди ефект небажаної енергії внаслідок одного або комбінації випромінювання, випромінювання чи індукції після прийому в системі бездротового зв'язку, що виявляється будь-яким виконанням погіршення, неправильне тлумачення або втрата інформації, яка може бути отримана за відсутності такої небажаної енергії [ДЖЕРЕЛО: Регламент радіозв’язку ITU, редакція 2020 р. – ст. 1 §1.166, змінено - Видалено початок «The» відповідно до Директив ISO/IEC Частина 2] [31] 3.1.53 тип перешкод вид небажаної енергії, викликаної певним джерелом або програмою Примітка 1 до запису. Приклади типів перешкод: джерело електромагнітних перешкод, програма ISM або непромислова бездротова мережа додаток. 3.1.54 інтермодуляційна чутливість рівні позасмугових сигналів перешкод, які, будучи змішаними у передній частині приймача, створюють внутрішньосмуговий добуток нелінійності третього порядку 3.1.55 інтервидимість властивість логічного зв'язку, що описує можливий вплив на поширення радіосигналу обструкція, заломлення або відображення ПРИКЛАД Пряма видимість (LOS). не- Лінія видимості (NLOS) і лінія видимості з перешкодами (OLOS) між ними пристроїв можливі параметри. -18- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 3.1.56 імунітет здатність елемента продовжувати працювати належним чином у разі втручання, до певного рівень перешкод і бути стійким вище цього рівня Примітка 1 до запису. Імунітет предмета досягається шляхом додавання до міцності предмета здатності бути стійким до втручання. 3.1.57 тремтіння зміна часу очікуваної події Примітка 1 до запису: Прикладами є зміна часу передачі та часу оновлення. 3.1.58 довжина даних користувача за інтервал передачі кількість октетів, надісланих протягом інтервалу передачі, де октети, які додаються через вимог протоколу бездротового зв’язку віднімаються Примітка 1 до запису. Довжина даних програми впливає на комунікаційне навантаження та може бути причиною тимчасового розділення систем бездротового зв'язку. 3.1.59 життєвий цикл тривалість часу від початку фази розробки типу продукту до продукту занедбаність [ДЖЕРЕЛО: IEC 62890:2020, 3.1.22] 3.1.60 обмеження з боку сусідів заводу опис сусідів заводу, які можуть спричинити обмеження для бездротового зв’язку спілкування ПРИКЛАД Джерело (джерела) високої потужності. 3.1.61 лінійна топологія лінійна топологія мережі топологія, де вузли з’єднані послідовно, при цьому два вузли з’єднані лише з одним вузол і всі інші, кожен з’єднаний з двома іншими вузлами (тобто з’єднаними у формі a лінія) Примітка 1. Ця топологія відповідає топології відкритого кільця. [ДЖЕРЕЛО: IEC 61918:2018, 3.1.51, змінено - додано прийнятний термін] 3.1.62 прямої видимості LOS шлях поширення радіочастотного (РЧ) сигналу, який не затемнений (частково або повністю) через перешкоди 3.1.63 нижча частота зрізу частота, нижча за частоту максимальної потужності, де спектральна щільність потужності падає нижче певного рівня IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 19 - 3.1.64 максимальна кількість повторних передач верхня межа того, скільки разів комунікаційний стек може повторно передавати дані користувача автоматично через помилки передачі 3.1.65 механізм адаптації заходи для модифікації одного або кількох параметрів роботи системи з метою покращення стійкість систем до перешкод і мінімізація використання середовища 3.1.66 механізм контролю доступу до середовища техніка передачі для доступу до середовища Примітка 1 до запису: Прикладами є CSMA. TDMA або комбінація обох. 3.1.67 середній коефіцієнт використання міра для кількісного визначення кількості ресурсів (енергії та часу), що використовуються не- адаптивне обладнання 3.1.68 повідомлення впорядкований ряд октетів, призначених для передачі інформації Примітка 1 до запису. Під час транспортування переданої інформації октети можуть бути розділені на різні пакети. [ДЖЕРЕЛО: ISO/IEC 2382-16:1996, 16.02.01, змінено - "послідовність символів" замінено на "серія октетів", примітка до запису додана] 3.1.69 коефіцієнт втрат повідомлень відношення кількості повідомлень, переданих із додатка на еталонний інтерфейс в межах виробника та кількість повідомлень, переданих через еталонний інтерфейс до застосування всередині споживача 3.1.70 сітчаста топологія сітчаста топологія мережі топологія мережі, у якій надмірні фізично- між ними доступні різноманітні шляхи маршрутизації кожна пара вузлів мережі Примітка 1 до запису. Топологія бездротової сітки. Можна використовувати для розширення зони покриття за допомогою можливості багаторазового переходу та/або для полегшення надійність зв'язку завдяки забезпеченню резервних шляхів між пристроями. [ДЖЕРЕЛО: IEC 62734:2014, 3.1.2.95, змінено - додано прийнятний термін] 3.1.71 модуляція процес зміни однієї або кількох властивостей періодичної форми сигналу за допомогою модулюючого сигналу, який містить інформацію для передачі 3.1.72 природний екологічний стан умови, які оточують бездротовий пристрій і бездротову систему Примітка 1 до запису: Прикладами є температура, вологість, тиск повітря. -20- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 3.1.73 мережі усі носії, з’єднувачі, повторювачі, маршрутизатори, шлюзи та пов’язані вузли зв’язку елементи, за допомогою яких певний набір комунікаційних пристроїв з’єднується між собою [Джерело: IEC 61158-2:2014, 3.1.30] 3.1.74 топологія мережі топологія мережі схема взаємного розташування та взаємозв'язків окремих елементів мережі [ДЖЕРЕЛО: IEC 61918:2018, 3.1.81, змінено - видалено "Примітку 1 до запису" та додано допущений термін] 3.1.75 вузол адресований логічний або фізичний пристрій, підключений до мережі [Джерело: IEC 62591:2016, 3.2.75] 3.1.76 поза прямою видимістю NLOS шлях поширення радіочастотного (РЧ) сигналу, який затемнено (частково або повністю) через перешкоди, що ускладнює проходження радіосигналу Примітка 1 до запису. Звичайними перешкодами між радіопередавачами та радіоприймачами є високі будівлі, дерева, фізичні ландшафт і високовольтні провідники. Хоча одні перешкоди поглинають, а інші відбивають радіосигнал: вони все це обмежує здатність передачі сигналів. 3.1.77 кількість послідовних втрачених повідомлень підраховане значення неправильно отриманих повідомлень між двома успішно отриманими повідомленнями 3.1.78 закрита лінія видимості OLOS перешкоди, які вторгаються в першу зону Френеля, але не блокують шлях LOS, це конструктивні або деструктивні перешкоди від відбитого хвильового фронту, що викликає занепокоєння Примітка 1 до запису. Вторгнення в саму внутрішню область першої зони Френеля призведе до зменшення або згасання рівень прийнятого сигналу. У точці, де перешкода стає дотичною до шляху LOS, будуть втрати сигналу до 6 дБ або більше. Найкраща практика полягає в тому, щоб принаймні 60 % радіуса першої зони Френеля залишалися вільними від перешкод щоб уникнути згасання отриманого сигналу. 3.1.79 напрацювання між відмовами сума періодів часу роботи між двома послідовними відмовами в логічному зв’язку, де повідомлення вважається предметом, який підлягає ремонту, у тому сенсі, що повідомлення можна повторювати протягом час виживання 3.1.80 інший користувач частоти користувач, який генерує та використовує радіоенергію без мети телекомунікації Примітка 1 до запису: Прикладами є зварювальний апарат, електропривод і перетворювач частоти. ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -21 - 3.1.81 позасмугове випромінювання випромінювання на частоті або частотах безпосередньо за межами необхідної смуги частот, яка є результатом процесу модуляції, але за винятком побічних випромінювань [ДЖЕРЕЛО: Регламент радіозв'язку ITU, видання 2020 р. - ст. 1 §1.144] [31] 3.1.82 рух предмета уточнення траєкторії руху мобільних засобів, які можуть істотно впливати на радіо умови розмноження Примітка 1 до запису. Прикладами мобільних об’єктів є транспортні засоби, крани або люди. 3.1.83 час спостереження тривалість спостереження за подіями Примітка 1 до запису: Прикладами є прийом даних користувача або використання середовища передачі бездротовим пристроєм. Для них час спостереження є еталонним параметром для розрахунку швидкості передачі даних і робочого циклу. 3.1.84 пакет форматовані, агреговані біти, які передаються разом у часі через фізичне середовище [ДЖЕРЕЛО: IEC 62591:2016, 3.2.77] 3.1.85 пасивний вплив зовнішнього середовища вплив на поширення сигналу через характеристику зони дії, на розмірність простору дії, взаємовидимість, рухливі об'єкти та природне середовище умови 3.1.86 вимоги до продуктивності вимоги, що описують час і поведінку помилок, необхідні для досягнення мети застосування автоматизації 3.1.87 фізичний зв'язок зв’язок між радіоприймачами (фізичними кінцевими точками) двох бездротових пристроїв 3.1.88 завод керований об’єкт, як правило, з фізично захищеним периметром, де здійснюється фізичний процес, експлуатація, персонал, обладнання 3.1.89 топологія точка-точка топологія мережі точка-точка топологія, де два вузли безпосередньо з’єднані один з одним 3.1.90 положення бездротового пристрою географічне положення тривимірного простору в абсолютних або відносних координатах де пристрій знаходиться -22- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 3.1.91 спектральна щільність потужності розподіл як функція частоти потужності на одиницю смуги спектру компоненти сигналу або шуму, що мають безперервний спектр і кінцеву середню потужність [Джерело: IEC 60050-713:1998, 713-09-12] 3.1.92 призначення програми автоматизації короткий опис програми автоматизації, яка підтримується бездротовою системою в необхідному обсязі щоб надати корисний огляд вимог до бездротової системи 3.1.93 радіоканал модель враховує характеристику частотного каналу, умови навколишнього середовища, відстань між бездротовими пристроями, характеристика антени 3.1.94 радіосередовище являє собою середовище передачі з пасивним впливом середовища і активним вплив навколишнього середовища 3.1.95 радіоресурс засоби, що використовуються кількома рішеннями бездротового зв’язку для цілей радіосигналу спосіб передавання 3.1.96 радіонадійність атрибут бездротового зв’язку для виконання призначеної функції, незважаючи на наявність інші активні бездротові програми, що втручаються в сферу впливу Примітка 1 до запису. Цей термін має те саме значення, що й визначення терміна співіснування в IEEE 802.15.2:2003, 3.1.2 [27]. 3.1.97 індикація рівня отриманого сигналу відносне число для напруженості поля на приймачі бездротових пристроїв, залежно від відповідне впровадження радіотехнології 3.1.98 блокування приймача вплив сильного заважаючого сигналу на здатність приймача виявляти низькорівневий бажаний сигнал 3.1.99 максимальний вхідний рівень приймача Максимальна потужність сигналу, яку система може витримати без спотворень сигналу 3.1.100 чутливість приймача мінімальна потужність сигналу для отримання даних із визначеним коефіцієнтом бітових помилок 3.1.101 довідковий інтерфейс відкритий інтерфейс між програмою автоматизації та функцією бездротового зв’язку Примітка 1 до запису: не існує послідовно визначеного інтерфейсу для вимірювання та автоматизації. Інтерфейс програми пристрій може бути послідовним або паралельним апаратним інтерфейсом, інтерфейсом польової шини, програмним інтерфейсом або послідовним, паралельно, дискретний і аналоговий інтерфейс. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -23- 3.1.102 регіональне радіорегулювання регулювання важливих параметрів співіснування, таких як діапазон частот і вихідна потужність пов’язані з регіоном, де планується використовувати бездротову програму 3.1.103 відносний рух положення бездротового пристрою в часі 3.1.104 вимоги, що впливають на характеристики бездротових рішень вимоги до зв'язку додатків, які впливають на продуктивність бездротових рішень і, таким чином, держава співіснування 3.1.105 час відповіді інтервал часу між миттєвою доставкою першого біта даних користувача або октету повідомлення до опорний інтерфейс передавача та момент, коли останній біт або октет повідомлення підтвердження доставляється на опорний інтерфейс того ж передавача, який може бути призначено запиту 3.1.106 кільцева топологія кільцева топологія мережі активна мережа, де кожен вузол з’єднаний послідовно з двома іншими вузлами [ДЖЕРЕЛО: IEC 61918:2018, 3.1.71, змінено – "кільце" змінено на "кільцеву топологію" та додано допущений термін] 3.1. 107 міцність здатність елемента продовжувати працювати належним чином у разі втручання, до певного рівень перешкод Примітка 1. Міцність виробу можна підвищити за допомогою заходів, які модифікують один або декілька його елементів експлуатаційні параметри. 3.1.108 рівень безпеки категорія вимог щодо кібербезпеки 3.1.109 просторовий обсяг програми кубоїд, визначений положеннями та/або максимальним радіусом переміщення автоматики пристрої розподіленої системи автоматизації 3.1.110 спільний носій ресурс діапазону частот у певній зоні, який використовується кількома бездротовими програмами Примітка 1 до запису: У промисловому, науковому та медичному (ISM) діапазонах, використовується багато бездротових програм. Завдяки це спільне використання. у цьому документі використовується термін спільний носій. Смуги частот використовуються різноманітними ISM програми та програми бездротового зв’язку. 3.1.111 співвідношення сигнал/перешкода і шум частка потужності бажаного сигналу та потужності небажаних сигналів, що складається з шумів і перешкод - 24 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 3.1.112 просторове покриття системи бездротового зв'язку просторове покриття, визначене довжиною, шириною та висотою паралелепіпеда, який оточує бездротовий зв’язок система зв'язку 3.1.113 побічні випромінювання випромінювання на частоті або частотах, які знаходяться за межами необхідної смуги частот і рівень якого може бути знижений без впливу на відповідну передачу інформації, включаючи гармонічне випромінювання, паразитне випромінювання, продукти інтермодуляції та частоту продукти перетворення, але виключають позасмугові випромінювання [ДЖЕРЕЛО: Регламент радіозв’язку ITU, редакція 2020 р. – ст.1 §1.145] [31] 3.1.114 фальшива відповідь вихід приймача через небажані сигнали Примітка 1 до запису: це означає наявність частот, відмінних від частот налаштованого частотного каналу. 3.1.115 зірчаста топологія топологія мережі зірка топологія мережі з трьох або більше пристроїв, де всі пристрої підключені до центрального пристрою [ДЖЕРЕЛО: IEC 61918:2018, 3.1.77, змінено – додано «топологію», «точку (яка може бути активним або пасивним)" було замінено на "пристрій", і додано допустимий термін] 3.1.116 час виживання час, коли додаток, споживання послуги зв'язку продовжується без отримання очікуване повідомлення 3.1.117 телекомунікаційний будь-яка передача, випромінювання або прийом знаків, сигналів, записів, зображень і звуків або розвідка будь-якого характеру за допомогою проводових, радіо, оптичних або інших електромагнітних систем [ДЖЕРЕЛО: Регламент радіозв’язку ITU, редакція 2020 р. – ст.1 §1. 3] [31] 3.1.118 загальна випромінювана потужність просторова густина потужності, інтегрована по поверхні сфери 3.1.119 інтервал передачі різниця в часі між двома послідовними передачами даних користувача з програми автоматизації через опорний інтерфейс до функції бездротового зв’язку 3.1.120 розрив передачі проміжок між двома послідовними використаннями каналу передавачем 3.1.121 вихідна потужність передачі загальна випромінювана потужність зменшена на втрати між виходом передавача та антеною IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -25- 3.1.122 час передачі інтервал від початку доставки першого октету даних програми до посилання комунікаційний інтерфейс виробника до доставки останнього октету даних програми те саме повідомлення від еталонного комунікаційного інтерфейсу споживача 3.1.123 послідовність передавача час, протягом якого передавач використовує частотний канал без можливості бути перерваним a бездротовий пристрій тієї ж системи 3.1.124 спектральна маска передавача огинаюча максимальних значень спектральної щільності потужності в діапазоні частот 3.1.125 топологія дерева деревоподібна топологія мережі топологія мережі, де всі вузли з’єднані в комбінації лінійної та зіркоподібної топології 3.1.126 час оновлення інтервал від доставки останнього октету даних користувача повідомлення виробника, від еталонний інтерфейс споживача до програми автоматизації до доставки останнього байт даних користувача наступного повідомлення того ж виробника 3.1.127 верхня частота зрізу частота, найбільша за частоту максимальної потужності, де спектральна щільність потужності падає нижче певного рівня 3.1.128 бездротовий додаток будь-яке використання електромагнітних хвиль з пристроями чи обладнанням для генерації та використання радіо використання енергії радіосередовища з активним і пасивним впливом середовища Примітка 1. Це визначення включає системи бездротового зв’язку з функціями бездротового зв’язку представляючи набір просторово розподілених функцій автоматизації, розподілена система автоматизації з локальними функціями і фізична система з функціями фізичної системи. Примітка 2 до запису. Визначення включає обладнання радіовизначення. 3.1.129 бездротовий зв'язок зв'язок, у якому електромагнітне випромінювання використовується для передачі інформації без використання проводів або оптичних волокон 3.1.130 програма бездротового зв'язку частина програми промислової автоматизації, яка використовує бездротовий зв’язок 3.1.131 рішення бездротового зв'язку параметри рішень бездротового зв'язку, які є реалізаціями бездротового зв'язку системи та пристрої зв'язку 3.1.132 щільність рішення бездротового зв'язку співвідношення кількості бездротових комунікаційних рішень і просторового покриття підприємства -26- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 3.1.133 система бездротового зв'язку набір пристроїв бездротового зв’язку, пристроїв інфраструктури та фізичних каналів зв’язку використання радіочастот з використанням різних топологій 3.1.134 бездротовий пристрій бездротовий пристрій автоматизації обладнання програм бездротового зв’язку, яке використовує радіохвилі для бездротового зв’язку зв'язок з іншим обладнанням програм бездротового зв'язку 3.1.135 щільність бездротових пристроїв кількість бездротових пристроїв у межах просторового покриття системи бездротового зв’язку 3.1.136 параметри приймача бездротового пристрою специфікація характеристик бездротового приймача 3.1.137 рішення для бездротового пристрою параметри, пов'язані з окремими вузлами в системі, що реалізує бездротовий зв'язок рішення 3.1.138 параметри передавача бездротового пристрою специфікація характеристик бездротового передавача 3.1.139 тип бездротового пристрою специфікація пристрою згідно даних каталогу 3.1.140 бездротова мережа мережа бездротового зв'язку мережа, що складається принаймні з двох бездротових пристроїв, які встановили бездротовий зв’язок 3.1.141 бездротове мережеве рішення параметри, пов'язані з мережею в цілому, що використовується для реалізації бездротового зв'язку рішення 3.1.142 бездротове рішення рішення бездротового зв'язку конкретна реалізація або екземпляр системи бездротового зв’язку Примітка 1. Бездротове рішення може складатися з продуктів одного або кількох виробників. 3.1.143 бездротова система система бездротового зв'язку набір взаємопов'язаних елементів, що забезпечують бездротовий зв'язок Примітка 1 до запису. Бездротова система є представленням системи високого рівня, тоді як бездротове рішення є практичним екземпляр системи. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -27- 3.1.144 тип бездротової системи параметри, що описують тип системи бездротового зв'язку 3.1.145 тип бездротової системи та тип бездротового пристрою параметри, що характеризують модель бездротової системи або бездротового пристрою шляхом надання параметри для визначення типу бездротової системи та типу бездротового пристрою 3.1.146 бездротова технологія або стандарт назва бездротової технології або стандарту ПРИКЛАД Прикладами стандартів, що визначають систему бездротового зв’язку, є IEC 62591. IEC 62601 і IEC 62734 3.2 Скорочені терміни AFH Адаптивне стрибкоподібне перемикання частоти CEPT Європейська конференція поштових і телекомунікаційних адміністрацій CP Профіль зв'язку відповідно до IEC 61784-2 CSMA Множинний доступ від оператора оператора DAA Виявляти та уникати ДАР Виявити і зменшити DAS Виявляти та придушувати DECT Цифрові покращені бездротові телекомунікації ЕКО Європейський офіс комунікацій (комітет електронних комунікацій CEPT) EIRP Еквівалентна ізотропна випромінювана потужність ЕМС Електромагнітна сумісність EMI Електромагнітні перешкоди ERP Ефективна випромінювана потужність GSM Глобальна система мобільного зв'язку ЯКЩО Проміжна частота IP Інтернет-протокол ISM Промислові, наукові та медичні IT Інформаційні технології ITU Міжнародний союз електрозв'язку LAN Локальна мережа LOS Пряма видимість MAC Контроль доступу до середовища MLR Коефіцієнт втрат повідомлень NLOS Не прямої видимості N/A Не застосовується OLOS Перекрита лінія видимості PCB Друкована плата ФІЗ Фізичний рівень PSD Спектральна щільність потужності РФ Радіочастота - 28 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 RFID Радіочастотна ідентифікація RSSI Індикація рівня отриманого сигналу СЕР Відношення сигнал/перешкода TDMA Множинний доступ з розділенням часу ГТО Загальна випромінювана потужність UMTS Універсальна система мобільного зв'язку WD Бездротовий пристрій WIA- PA Бездротова мережа для промислової автоматизації - автоматизація процесів WLAN Бездротова локальна мережа ZVEI Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.; німецька електрика та асоціація виробників електроніки 3.3 Конвенції ПРИМІТКА. Графічне представлення блок-схем на малюнках базується на ISO 5807. Наступні умовні позначення для шаблонів параметрів керування співіснуванням у Розділі 8 застосовувати: • Стовпець «Параметр» використовує відступи для групування певних параметрів. Параметри які розташовані правіше, належать параметру вище, який розташовано лівіше. • У стовпці «Використання» вказується, чи є параметр обов’язковим, необов’язковим або вибраним , якщо вибрано один із кількох параметрів. • Елемент «Значення» може містити діапазон або список значень, якщо параметри дозволяють кілька параметри. Якщо параметр не має одиниці виміру, то в пункті «Одиниця» ставиться позначка «не». застосовно (N/A). 4 Концепція співіснування в промисловій автоматизації 4.1 Огляд Бездротовий зв’язок дозволяє економніше впроваджувати промислові процеси, гнучко та надійно, а також дозволяє використовувати нові концепції автоматизації. Індустріальний Програми автоматизації зазвичай висувають суворіші вимоги до надійності та можливості роботи в реальному часі бездротового зв’язку, ніж програми вдома та в офісі. Індустріальний Програми автоматизації також можуть знаходитися на промислових об’єктах із вищою температурою навколишнього середовища рівень електромагнітних перешкод (EMI), ніж у непромислових областях. Додаткові джерела радіовипромінювання також необхідно враховувати під час спільного існування управління. ПРИМІТКА. У деяких промислових середовищах інші джерела радіовипромінювання можуть бути присутніми в тих самих діапазонах, що й використовується системами бездротового зв’язку. Ці випромінювачі можуть включати пристрої з ненавмисним випромінюванням, такі як високо- силові зварювальні пристрої, що генерують широкосмугову електромагнітну енергію. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -29- Через ці вимоги використовуються різні бездротові системи. Цілком ймовірно, що кілька бездротових систем можуть працювати одночасно в одному місці. Оскільки ці бездротові системи мають спільне середовище, втручання можна припустити протягом усього їх життєвого циклу. Це впливає на продуктивність системи, включаючи надійність і її здатність відповідати в реальному часі вимоги. Цей документ покликаний допомогти визначити потенційні ризики та надати рекомендації заходи щодо контролю цих ризиків залежно від вимог промислової автоматизації додаток . Цей документ також ілюструє, що найчастіше співіснування кількох бездротових мереж систем і одночасно ефективне поводження з частотним спектром як обмеженим ресурсу є здійсненним, якщо обрано відповідний підхід з урахуванням відповідних вимоги. Щоб досягти цього, необхідний процес, у якому всі аспекти співіснування бездротових систем під час проектування, введення в експлуатацію та експлуатації, а також обслуговування, розглядаються. Цей процес називається керуванням співіснуванням бездротового зв'язку рішення, є предметом цього документа. Пов’язані дії та рішення служать для виконання із заявленими граничними значеннями для застосування протягом усього життєвого циклу установки. Цей процес може бути більш або менш складним, залежно від актуальності вимог пов'язані з бездротовим зв'язком для заводу. Ця складність залежить, серед іншого аспекти, на характеристики програми бездротового зв’язку, яку обслуговує кожна бездротове рішення (наприклад, контроль із суворими вимогами в реальному часі), кількість і розташування бездротових рішень, які потенційно можуть створювати перешкоди одне одному, і присутність будь-яких інших радіовипромінювачів у тих самих діапазонах. Якщо ні, або просто скромно, вимоги висуваються до бездротової системи, менші зусилля для співіснування бездротових рішень буде необхідним, ніж у випадку бездротової системи є частиною контрольної програми із суворими вимогами до реального часу. Проте сильно рекомендується врахувати, що додаткові бездротові системи можуть бути реалізовані пізніше або що вимоги до поточної бездротової системи можуть змінитися в майбутньому (наприклад, через до додаткових програм). Проект заводу повинен забезпечувати застосовані заходи співіснування відповідати вимогам бездротової системи. Стан співіснування характеризується відповідністю граничним значенням відповідних параметрів для всі додатки бездротового зв'язку в розглянутій області. Цей стан співіснування є досягається відповідними діями в плануванні та експлуатації. Це уточнює це співіснування не є статичним атрибутом бездротового рішення, а радше станом у межах життєвого циклу рослини. Вийти з цього стану можна тимчасово або назавжди через певні події. Граничні значення параметрів визначаються програмою автоматизації, у якій працює бездротовий зв’язок відбувається спілкування. Це також означає, що управління співіснуванням має бути оцінюється та встановлюється контекстно та повністю відповідно до програми автоматизації. З загальної точки зору, можна досягти співіснування двох або більше бездротових рішень роблячи ортогональними передачі, які надходять з різних джерел. Є три можливості керувати співіснуванням, де а) означає більшу кількість праці години для встановлення та підтримки управління співіснуванням і b) і c) засоби an підвищення рівня автоматизації: а) ручне управління співіснуванням (найнижчий рівень); б) автоматизоване управління співіснуванням без співпраці; c) автоматизоване спільне управління співіснуванням (найвищий рівень). Автоматизовані техніки, і алгоритми, на яких вони засновані, зазвичай класифікуються на дві великі категорії: спільні та неспівпрацювальні. -30- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 4.2 Мета Цей документ присвячено заходам із забезпечення співіснування бездротових систем для програми вимірювання та автоматизації. Ці програми промислової автоматизації можуть бути класифікуються різними способами. Наприклад, у таблиці 1 вони класифіковані за ступенем критичності програми. Зусилля щодо управління співіснуванням можуть відрізнятися залежно від класифікація, описана в таблиці 1. Таблиця 1 - Приклад класифікації комунікаційних вимог програми Клас застосування Вимоги до зв'язку програми Функціональний безпеки Впровадження системи безпеки чия несправність може вплинути на безпеки людей та/або навколишнього середовища та/або рослина Протокол зв'язку повинен підтримувати функціональна безпека зв'язку та має бути встановлено управління співіснуванням щоб виконати всі вимоги цього документ. КОНТРОЛЬ Керування замкнутим або відкритим контуром Протокол зв'язку повинен підтримувати a більш висока доступність, надійність і час протокол критичності, ніж той, який використовується для іншого області застосування, такі як споживча промисловість або телекомунікаційний. Співіснування управління має бути встановлено для того, щоб виконувати більшість вимог цього документ. Моніторинг Візуалізація процесів і оповіщення Ніяких спеціальних доповнень для протокол зв'язку. Зазвичай програма моніторингу може бути задовольняється послабленим набором вимог. Управління співіснування має бути встановлені для виконання цих мінімумів вимоги. ПРИМІТКА Відносні терміни «більшість» і «мінімум» базуються на графічному описі на рисунку 3. Класифікація програм автоматизації, наведена в таблиці 1, відноситься до функціональних повинні бути задоволені вимоги застосування в переробній промисловості. Ця класифікація також може бути адаптовані в інших областях застосування. Однак визначення критичності і пов'язане з ним зв'язок програми вимоги визначаються в кожному конкретному випадку менеджером спільного існування. ПРИМІТКА 1. Вимоги до зв’язку прикладних програм описані в IEC 62657-1. Додатки, починаючи від пристроїв для зчитування радіоштрих-кодів і закінчуючи програмами голосового та відео через IP, можуть класифікувати так само, і з ними можна поводитися відповідно до цього документа. Застосовність цього документа не обмежується певним діапазоном частот, наприклад 2, Діапазон ISM 4 ГГц. Системи паралельного зв’язку та інші затверджені бездротові мережі такі застосування, як мікрохвильові системи для сушіння або зварювання пластмас, розглядаються як перешкоди. Крім того, подальші перешкоди можуть виникнути через потужну низьку частоту електромагнітні поля (наприклад, трансформатори, потужні двигуни або інші електромагнітні перешкод (EMI), дивіться малюнок 1). Джерела перешкод, які слід враховувати, детально описані в 4.4. ПРИМІТКА 2. Аналіз електромагнітних перешкод виходить за рамки цього документу, але його було враховано. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -31 - Рисунок 1 - Питання розгляду На малюнку 2 зв'язок між застосуванням промислової автоматизації та бездротовим зв'язком застосування, EMI, промислове, наукове та медичне (ISM) застосування та непромислове бездротове з’єднання зображено додаток. Бездротова програма використовується як загальний термін для бездротового зв’язку застосування, застосування ISM і не промисловий бездротовий зв’язок (сірий на малюнку 2). Програми бездротового зв’язку є частинами програми автоматизації. Інші частини програми автоматизації можуть використовувати спектр ISM, напр. для зварювальних процесів. Крім того, обладнання промислової автоматизації може бути джерелом електромагнітних перешкод (EMI). Крім того, не- промислові бездротові програми (наприклад, смартфони або ноутбуки). спектр у промисловому середовищі. Рисунок 2 - Додатки, що використовують частотний спектр - 32 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Цей документ спрямований на вирішення питань управління співіснуванням за місцем розташування підприємства; проте, менеджер повинен враховувати той факт, що можуть виникнути деякі перешкоди з-за меж розташування заводу. Менеджер повинен визначити та охарактеризувати потенціал зовнішні джерела радіоенергії та їх віддаленість від підприємства. Повинні бути елементи керування місце, щоб переконатися, що несанкціоновані або невраховані мобільні джерела не допускаються до площа підприємства. Передбачається, що в умовах відсутності перешкод працює система бездротового зв'язку в основному відповідає вимогам застосування бездротової автоматизації та, зокрема, граничні значення для часу та поведінки помилок враховуються при плануванні комунікаційні вимоги. Описані тут заходи забезпечують необхідну продуктивність навіть за наявності інші бездротові програми. 4.3 Необхідність впровадження управління співіснуванням Спектр частот є цінним обмеженим ресурсом, який буде швидко вичерпано в випадок безгосподарного використання. У наведеному нижче списку наведено приклад бездротових пристроїв, які можна знайти в промислових середовищах: • бездротові датчики та виконавчі механізми; • точки доступу та клієнти WLAN; • мобільні панелі; • Пристрої RFID та зчитувачі RFID. Існують також пристрої, які можуть випромінювати потужність у тих самих діапазонах, що й бездротові пристрої: • радіочастотний технологічний нагрів; • зварювання пластику; • плазмові лампи; • загальне зварювання; і • інші пристрої. Існує високий ризик перешкод, через які, за певних умов, передбачувана доступність і вимоги до продуктивності не можуть бути дотримані . Щоб цього уникнути, а точніше зменшити ризик втручання, загальнокомпанійний процес для адміністрування бездротових програм для всіх залучених сторін настійно рекомендовано, і, якщо буде прийнято, має бути реалізовано згідно з цим документом. Управління співіснуванням є внутрішньофірмовим процесом, який повинні бути адаптовані до структури та внутрішніх процесів підприємства. У кожному В окремих компаніях структура та процеси можуть бути організовані по-різному. Крім того, фокус у визначенні процесу або його підетапів може відрізнятися залежно від користувача зацікавлені групи: • програми бездротового зв'язку з високою пропускною здатністю даних, але спокійно в реальному часі вимоги: управління співіснуванням зосереджується на забезпеченні адекватного смуга частот; • програми бездротового зв’язку без особливих вимог до продуктивності та у режимі реального часу: управління співіснуванням спрямоване на забезпечення просторового покриття; • додатки бездротового зв'язку із суворим реальним вимоги часу: співісн запобіжні заходи керівництва проти функціональних проблем, викликаних впливом інших бездротові програми (класи застосування Функціональна безпека або Контроль). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -33- Крім того, наступні основні заходи щодо впровадження управління співіснуванням рекомендовано: • номінація компанії- менеджер широкого співіснування; • призначення керуючого співіснуванням, якщо компанія має кілька об’єктів; • створення комітету, що складається з контактних осіб усіх підрозділів компанії бездротові додатки (завданням комітету повинні бути питання, показані на малюнку 1 і малюнок 2); • інвентаризація всіх встановлених і, якщо можливо, усі заплановані бездротові програми, включаючи бездротові спілкування; • встановлення політики для реєстрації нових бездротових програм або рішень, а також для виявлення існуючих; • узгодження та прийняття рішень щодо затвердження та застосування бездрот системи всередині комітету; • встановлення політики та наслідків для несанкціонованого впровадження нові бездротові програми або рішення. Ефективне управління співіснуванням — це узгоджений процес із представництвом усієї компанії відповідні підрозділи (підрозділи, відділи, технології). Відповідні підрозділи є тих, хто бере участь у плануванні, закупівля, монтаж, налагодження, експлуатація та обслуговування бездротових додатків, наприклад, планування процесів, ІТ, автоматизація, завод експлуатація (виробництво), розробка, закупівля, управління об'єктами. Управління співіснуванням пропонує ряд переваг: • зменшення або усунення перешкод, що призводять до незапланованих простоїв; • зменшення або усунення трудомістких, витратних і тривалих несправностей усунення несправностей; • зменшення або усунення деінвестування в бездротові рішення, які не можна використовувати поточне радіосередовище підприємства. ПРИМІТКА Термін «бездротове рішення» використовується тут замість терміна «бездротова система», оскільки воно враховує відмінні атрибути продукту, важливі для управління співіснуванням. 4.4 Потенціал перешкод У програмах бездротового зв’язку перешкоди виникатимуть у певній точці простору (що відповідає розташуванню антени, отриманій енергії, характеристикам антени та поляризація), якщо отримані сигнали: • перекриття в частотній області; • перекриття в часовій області; і • перекриття в кодуванні. ПРИМІТКА У випадку будівель і територій поблизу аеропортів, гаваней, щогл передавачів та інших місць потужного бездротові системи, потенціал перешкод надзвичайно високий. Це призводить до перешкод між бездротовими рішеннями, наприклад переданий пакет треба повторити. Реакція системи на описані перешкоди залежить від кількох фактори, наприклад, на бездротовий стандарт, на реалізацію апаратного та програмного забезпечення або на клас програми (див. таблицю 1), який бездротова система використовує для передачі. Розділення частотних каналів, які не перекриваються, є методом досягнення співіснування. Проте між бездротовими системами, які використовують різні канали, можуть виникати перешкоди той самий діапазон частот, наприклад, через перешкоди на сусідньому каналі. Це називається міжканальні перешкоди. Зокрема, аналогові бездротові системи витримують високі перешкоди потенціал для цифрових бездротових систем через їх високу зайнятість каналів. - 34 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Крім того, бездротові системи, що використовують різні діапазони частот, можуть створювати перешкоди одна одній. Під основним сигналом, бездротова система також випромінює сигнали зовнішнього діапазону, які можуть проникнути частотний канал бездротової системи, що знаходиться під загрозою, впливаючи таким чином на бажаний сигнал. Якість отриманого сигналу на приймачі як функція перешкод від інших бездротових систем зазвичай вимірюється відношенням сигнал/перешкода (SIR), що є відношенням потужності бажаного сигналу до загальної залишкової потужності небажаних сигналів. Приймач може правильно інтерпретувати вхідні дані, лише якщо SIR перевищує заданий поріг. Значення порогу залежить від прийнятої модуляції, тоді як фактичне значення SIR залежить від суперпозиції заважаючих щодо навмисної комунікації в наступні два домени: час і частота. Різні показники можна отримати, якщо в них накласти суперпозицію (що означає інтерференцію). доменів є повним або лише частковим. Для часової області, оскільки трафік бездротової системи (систем) жертви та заважаючого(-их) може змінитися кожного разу оцінці SIR має передувати визначення інтервалу часу, протягом якого перешкода постійна. Для частотної області оцінка SIR повинна враховувати принаймні сукупний ефект спектральні маски жертви передавача(ів) і приймача, що створює перешкоди. По суті, заважає передавач(и) може мати побічні випромінювання навіть за межами прийнятого частотного каналу. На з іншого боку, маска блокування приймача може відхиляти сигнал(и) джерела(ів), пом’якшуючи його вплив. Для того, щоб передбачити/оцінити вплив завад, можливе використання аналітичних моделей, моделювання та експериментальні випробувальні стенди. Ці три підходи відрізняються (збільшуються) складність і, отже, різна (зростаюча) точність. Щоб оцінити, чи існує ризик перешкод чи ні, слід визначити ризик перешкод завжди передбачається, якщо бездротові програми працюють паралельно в одному діапазоні частот без доказів їх радіостійкості. ПРИМІТКА 1. Цей термін бездротова програма є більш повним, ніж термін бездротова система, оскільки в бездрот додатків, випромінювана потужність використовується не тільки для передачі інформації. ПРИМІТКА 2. Використання електромагнітної енергії може бути або навмисним (за потреби для конкретного застосування) або ненавмисне/випадкове. Однак ризик перешкод не означає паралельну роботу конкуруючого бездротового зв’язку системи є нездійсненним. Вони можуть співіснувати, якщо вимоги до залучених бездротових рішень зустрічаються. Цей критерій слід брати за основу для прийняття рішень щодо застосування бездротові системи. Якщо можливо, майбутні зміни у вимогах, що передбачає зміни втручання потенціал, також слід враховувати. У промисловій автоматизації життєвий цикл бездротового зв’язку рішення зазвичай діє більше 5 років. Протягом цього часу нові програми для існуючих можна розробити та розгорнути бездротову систему. Визначення, координація та контроль ці зміни є частиною управління співіснуванням. Ще одним впливом є випромінюване EMI. Зокрема, регіональні правила можуть дозволити значні випромінювана потужність для конкретних бездротових додатків у неліцензійному спектрі, потенційно генеруючий висока напруженість поля поблизу бездротової системи. Бездротове рішення демонструє певну стійкість до перешкод проти цих випромінюваних перешкод. Це граничне значення може бути перевищено сигналом потужної бездротової програми. ПРИКЛАД Додаткам RFID у Європі дозволено використовувати 4 Вт у 2. Діапазон 4 ГГц, тоді як інший діапазон короткого діапазону пристроїв обмежено 100 мВт. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -35- Незважаючи на те, що бездротові рішення часто мають вищу перешкодостійкість, ніж стандартно і перевищення граничного значення не завжди призводить до шкідливих перешкод бездротових рішень має бути таким, щоб рівень шуму на приймачі не перевищував цього граничне значення. Перешкоди з одного діапазону частот набагато більш імовірні, ніж з інших смуги частот. Тим не менш, потенціали перешкод від інших діапазонів частот також будуть прийняті до уваги. Електромагнітні перешкоди, спричинені дефектними пристроями та перевищення нормальних робочих меж, не повинні впливати управління співіснуванням. Натомість несправний пристрій слід відремонтувати, щоб повернутися до нього нормальні умови експлуатації. 4.5 Допоміжні умови Таким чином, для бездротового зв’язку доступні лише обмежені ресурси зв’язку потрібне ретельне планування. Чим вище вимоги класу застосування на бездротова система, що стосується поведінки в часі, доступності, розмірності та інших, тим вище технічні та організаційні зусилля, необхідні для забезпечення співіснування. Витрати ростуть непропорційно, як показано на малюнку 3. Певний діапазон витрат є результатом складності бездротових рішень (наприклад, простий зв’язок «точка-точка» або лінійний, кільцевий, зіркоподібний, стільниковий, дерево, сітчаста топологічна мережа) і від кількості факторів впливу, які слід враховувати (для наприклад середнє навантаження, потужність передавача). Проміжок між двома кривими рухається вгору тим ефективніше використовується спектр. Це стосується обох: • витрати на управління співіснуванням на етапі планування співіснування; і • витрати на розробку відповідних бездротових рішень. Жирна стрілка на малюнку 3 показує, що криві піднімуться вище в міру управління співіснуванням збільшуються зусилля для досягнення більш ефективного використання спектру. Зусилля можуть бути зменшені стратегічними правилами для управління співіснуванням. Можливий регулювання полягає в обмеженні кількості розглянутих факторів впливу, наприклад, виключними призначення частот конкретним бездротовим програмам. Важливо враховувати що стратегічні рішення на етапі планування співіснування впливають на майбутнє витрати, а разом з тим і на витрати життєвого циклу установки. Технічні та організаційні витрати на управління співіснуванням на етапі експлуатації можуть примножити співіснування планування витрат протягом усього життєвого циклу заводу. Тому важливо проаналізувати, чи відповідають вимоги запланованого застосування передбачувані вимоги до застосування. У послабленні вимог, більш ефективне використання ресурсу можна досягти. Якщо ресурс вичерпано, необхідно буде знайти інші рішення. -36- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 малюнок 3 - Прогрес витрат для досягнення співіснування відповідні класам застосування 4.6 Вимоги до бездротових пристроїв для підтримки керування співіснуванням Бездротові пристрої повинні мати можливість змінювати параметри, визначені в розділі 5, щоб досягти цього управління співіснуванням шляхом зменшення потенціалу перешкод, як зазначено в 4.4. ПРИКЛАД Пристрій сконструйовано таким чином, що певні частоти можуть бути заблоковані; потужність можна відрегулювати нижче поріг діючих служб/додатків. 4.7 Концепції 4.7.1 Ручне управління співіснуванням У разі ручного керування співіснуванням менеджер спільного існування (див. 7.2.1) повинен визначити фіксоване планування бездротових рішень, призначених для запобігання перекриванню передачі. The менеджер повинен запровадити ручні заходи, щоб реагувати на зміни, які змінюють бездротовий зв’язок держава співіснування. Це найпростіший спосіб управління, особливо якщо кілька бездротових задіяні рішення різних технологій і від декількох виробників, або якщо кілька частот групами потрібно керувати. Цей метод можна використовувати, якщо є некеровані радіовипромінювачі в тих же діапазонах, що й використовується бездротовими рішеннями. Однак можливості ручного керування співіснуванням обмежені, якщо є певне співіснування параметри керування не можна налаштувати. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -37- 4.7.2 Автоматизоване керування співіснуванням без співпраці В автоматизованому управлінні співіснуванням без співпраці існують різні бездротові рішення не здатний обмінюватися інформацією. Вони повністю незалежні і покладаються лише на втручання виявлення та оцінка. Іншими словами, кожне ображене бездротове рішення класифікує поведінку кривдників і, отже, намагається адаптувати власну поведінку до нової оцінки ситуації. З цієї причини методи без співпраці є більш загальними, але менш ефективними спільні. Як приклад, не- спільні алгоритми динамічно змінюють комунікаційні стратегії (наприклад, діапазон частот, часовий інтервал/планування пакетів і і так далі) в результаті оцінки вимог до бездротової програми порівняно з бездротовою прикладне рішення, здатне встановити необхідну продуктивність зв’язку. Однак такі методи пропонуються для вирішення проблеми співіснування в неконтрольованих громадських місцях такі методи не були б ефективними для бездротового керування промисловою автоматизацією пристроїв, які мають відповідати вимогам до продуктивності. ПРИМІТКА. Деякі показники описані в IEEE 802.15.2 [27]. 4.7.3 Автоматизоване керування спільним співіснуванням 4.7.3.1 Загальний В автоматизованому спільному управлінні співіснуванням повинні бути різні бездротові рішення здатні обмінюватися характерними параметрами. Передумова для спільного керування співіснуванням для бездротових систем, що використовують декілька технології, що надаються кількома постачальниками, полягає в тому, що загальна стандартизована лінія зв’язку доступний серед цих рішень. Це посилання може бути: • пілотний канал між менеджером спільного співіснування та скоординованими пристроями використання загального стандартизованого протоколу зв’язку та набору послуг, як, наприклад визначено в IEC 62657-4, щоб полегшити завдання менеджера спільного співіснування; • бездротове рішення скоординованих пристроїв, яке також зрозуміле для спільної роботи менеджер співіснування, це означає, що менеджер спільного співіснування має говорити мова всіх узгоджених пристроїв, які беруть участь в автоматизованій співпраці управління співіснуванням; • дротове з’єднання між скоординованими пристроями та менеджером спільного співіснування використання загального стандартизованого протоколу зв'язку та набору послуг. Автоматизоване керування спільним співіснуванням може призвести до деяких обмежень на прийняте апаратне забезпечення, оскільки, наприклад, методи співпраці зазвичай реалізуються засобами централізованого арбітра/планувальника. Обмінювана інформація дозволяє кожному ображеному бездротовому зв’язку рішення для ефективної адаптації власної поведінки до реальної нової ситуації з урахуванням вимоги власної програми та програм інших бездротових систем. Ці динамічні зміни можуть вплинути на детермінізм або надійність зв'язку та тому може бути непридатним для різноманітних програм бездротового зв’язку. Прикладом такого автоматизованого спільного управління співіснуванням є центральний точка координації (CCP), див. IEC 62657-1:2017, 4.3.4.3. Національні, регіональні та нормативні аспекти також описані там. Існує три варіанти використання програми для автоматизованого спільного керування співіснуванням: a) для спільного використання тих самих частот з іншими діючими службами/додатками (див. 4.7.3.2, 4.7.3.3 і 4.7.3.4); б) для внутрішньосистемного співіснування в контрольованому середовищі; в) для внутрішньо- системне співіснування в публічній зоні. - 38 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Можливий підхід до автоматизованого спільного управління співіснуванням для промисловості автоматизація визначена в IEC 62657-4. 4.7.3.2 Простий КПК Менеджер спільного співіснування відповідає за виявлення основних користувачів і визначення пристроїв, які координуються. Потім ЦКА інформує базовий інструмент узгоджені пристрої, на які вони повинні реагувати, щоб виконати запропоновані методи пом’якшення основний користувач. Реконфігурація призначених частот не вимагається. Приклади того, як скоординовані пристрої можуть відреагувати на зниження потужності передачі або припинення передачі. 4.7.3.3 Внутрішньосистемний КПК Все або принаймні більшість радіообладнання в космосі відомі своїми динамічними вимогами. Це передбачається, що встановлені пристрої є статичними. Кочові пристрої відомі і як такі бачені як статичний у конфігурації. Менеджер спільного співіснування відповідає за виявлення основних користувачів і інформування базових узгоджених пристроїв (посадовий служби/програми), якщо вони можуть заважати основним користувачам. Спільне співіснування менеджер може вирішити, чи повинні скоординовані пристрої реагувати на виконання запиту методи пом'якшення основного користувача або менеджера спільного існування можуть призначати різні спектра до узгоджених пристроїв. Деякі додаткові альтернативи можуть бути такими менеджер спільного співіснування організовує синхронізацію часу або впливає на інших параметри, зазначені в 4.4. 4.7.3.4 Громадський КПК Усі дії, описані в 4.7.1 і 4.7. 2, а також 4.7.3.2 і 4.7.3.3 можуть підтримуватися. в крім того, невідомі пристрої можуть попросити менеджера спільного співіснування також керувати ними. Узгоджене управління співіснуванням підвищує ефективність спектру та якість обслуговування. 4.8 Кращі практики досягнення співіснування Встановлення співіснування є поєднанням технічних та/або організаційних заходів для забезпечення правильної роботи програм бездротового зв’язку в їхньому середовищі. Основними критеріями у виборі відповідних дій для досягнення співіснування є ефективність, доцільність, економічна ефективність і втрата продуктивності, прийнятна для якщо бездротове рішення має ділитися середовищем з іншими бездротовими системами. майбутнє слід розглянути розвиток застосування бездротового зв’язку на підприємстві тут також. Технічно, сигнали бездротового зв’язку в точці простору (що відповідає антені розташування, отримана енергія, характеристики антени та поляризація) можна розділити за: • частота; • час; • кодування. ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -39- Рисунок 4 - Розділення бездротових систем відповідно до частоти та часу Розділення в частотній області (див. малюнок 4) зазвичай призводить до найменшої продуктивності збиток і спочатку найменші витрати. Однак ці заходи займають середню частину і тому має бути зарезервовано для конкретних класів застосування, що використовуються на заводі, наприклад як функціональна безпека та контроль. Розділення в часі можна здійснити, налаштувавши запит зв'язку щодо вимог до зв'язку програми. Для додатків із певною динамікою цикл зв’язку має бути встановлений дорівнює слід використовувати можливу та/або керовану подією комунікацію. Бездротові технології с слід також використовувати автоматичні адаптивні механізми спільного використання середовища. Просторове розділення рідко можливе у випадку програми бездротового зв’язку. Просторово розповсюдження радіохвиль можна обмежити лише великими зусиллями. Конструктивні умови (для наприклад великі сталеві залізобетонні стіни) і зменшення випромінюваної потужності (на регулювання вихідної потужності радіопередавача і вибір випромінювання антени візерунок) можна використовувати для просторового поділу. Для великих об’єктів можна контролювати рівні потужності бути життєздатним підходом. Якщо потужність зменшується, потужність усіх пов’язаних бездротових пристроїв (напр наприклад базові станції, репітери, і кінцеві пристрої) слід відповідним чином налаштувати. Якщо трансивери мають кілька антен, тоді можна буде використовувати просторову обробку, наприклад методи усунення перешкод, для розділення одночасних передач у просторі. Розділення за допомогою поляризації передбачає специфічну властивість антени придушувати радіохвилі з ортогональною поляризацією (перехресна поляризація). Наприклад, горизонтально поляризований Антена приймача сигналу може послабити вертикально поляризований сигнал перешкод. однак, всередині будівель або в іншому середовищі з високим рівнем відбиття ефект поляризаційного розділення є відносно невеликими. Крім того, можна використовувати спрямовані антени з дотами або інші новітні концепції антен обмежити розповсюдження радіо в межах певної території. -40- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Організаційні заходи стосуються роботи системи бездротового зв'язку і мають непрямі наслідки для механізму роз’єднання, описаного на малюнку 4. Отже, застосування бездротової системи може бути, наприклад, обмежено в просторі чи часі, або просто послуги a може бути схвалено бездротове рішення, яке відповідає вимогам співіснування. Організаційний заходи (зокрема для бездротових систем, пов’язані з бізнес-процесами чи безпекою). заздалегідь оцінити, наскільки можна забезпечити відповідність специфікаціям і контрольовані. Вплив типово неідеальних характеристик розповсюдження радіохвиль, виявлених у багатьох промислових середовища можуть вплинути на час і поведінку помилок бездротового рішення. Тому підходить при плануванні бездротових систем повинні бути зроблені поправки . На етапі експлуатації досліджуються механізми підвищення маневреності бездротового зв’язку комунікаційних додатків проти появи неочікуваних перешкод розглянуті, наприклад, методи різноманітності та методи доступу до когнітивного радіосередовища. Щоб визначити адекватні заходи та оцінити їх ефективність, за допомогою бездротового зв’язку експертів рекомендується. 4.9 Концептуальна модель співіснування На малюнку 5 показано концептуальну модель співіснування. Програма бездротового зв’язку (Програма автоматизації A) має вимоги до програми для виконання запланованих завдань. Частина програма бездротового зв’язку A – це вибрана бездротова система A. Має певний імунітет перешкод від інших систем бездротового зв’язку та використання їх ресурси можуть створювати перешкоди іншим системам бездротового зв’язку. Концептуальну модель співіснування можна розглядати як процес управління. Цей процес Управління співіснуванням — це не просто одна діяльність під час планування системи, а повторювана протягом усього життєвого циклу системи. ПРИМІТКА IEC 62890 надає більше деталей щодо управління життєвим циклом. Дослідження вимог, характеристик систем бездротового зв'язку і середній коефіцієнт використання повинен бути повідомлений в інвентаризації. За життєвим циклом фазі (див. 7.4), необхідно здійснити планування або технічне обслуговування сумісного існування. Це призводить до поточного плану розподілу ресурсів. Це буде основою для налаштування або впровадження програм бездротового зв'язку. IEC 62657- 2:2022 © IEC 2022 -41 - ІЕС Рисунок 5 – Концептуальна модель співіснування На рисунку 6 показано частину вмісту малюнка 5 у вигляді блок-схеми для встановлення зв’язків Рисунок 7, Рисунок 29 і Рисунок 30. Показано специфікацію системи управління співіснуванням на малюнку 6 лише на початку, щоб фігура була простою. Документацію розширити та оновлюється на кожному етапі. Якщо вимоги певної фази не виконуються, то процес слід перезапустити спочатку, дивіться лінії на малюнку 6, що йдуть від виходу фази до зворотний шлях. Документація вказана в 7.1.2. -42 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 ІЕС Рисунок 6 – Блок-схема концептуальної моделі співіснування 4.10 Управління співіснуванням і вибір бездротового рішення Відправною точкою та передумовою для етапу впровадження є бездротове рішення підходить для висунутих до нього вимог. Етап розслідування починається з огляду вимоги до бездротової системи та визначення того, чи відповідає система здатний задовольнити вимоги зв’язку програми. У рамках цього процесу новий бездротовий зв’язок системи можна оцінити за вимогами додатків до зв’язку. Малюнок 7 карти рішення та дії в блок-схему, показану на малюнку 6. Вивчаючи, чи відповідає бездротове рішення вимогам автоматизації додаток, радіопередача повинна бути проаналізована, щоб визначити, чи є це розумним підходом при розгляді зусиль, які необхідно докласти для досягнення співіснування. У цьому З повагою, процес вибору бездротового рішення вже є частиною співіснування процес управління. Рішення про встановлення бездротової системи супроводжується рішенням про впровадження a процес управління співіснуванням (див. пункт 7). Процес управління співіснуванням включає планування спільного існування, установку, експлуатацію та обслуговування бездротових систем. Фаза планування співіснування (див. 7.4.2. 2) починається з інвентаризації всього бездротового зв'язку додатків, оскільки їх можна розглядати як потенційні перешкоди (див. 7.3). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -43- На етапі планування співіснування може стати очевидним, що обране бездротове рішення неможливо інтегрувати в існуючий завод. Можна вибрати інше бездротове рішення або від ідеї бездротової системи можна відмовитися. Якщо на етапі спільного планування це забезпечено що всі програми бездротового зв’язку відповідають відповідним вимогам, співіснування може бути ініційований процес керування для робочої фази (див. 7.4.4). ПРИМІТКА 1. Процеси на етапі планування та на етапі експлуатації описані більш детально далі документ. Рисунок 7 - Вибір бездротової системи у процесі управління співіснуванням IEC -44 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 ПРИМІТКА 2. На малюнку 7 не показано поле «Підтримка системи управління співіснуванням (див. 7.3)», як показано на Рисунок 6, щоб не зробити малюнок 7 занадто складним. 4.11 Система управління співіснуванням Система управління співіснуванням складається з організаційної структури та процедурної документів. Виконання керування співіснуванням переводить систему в стан "управління співіснуванням в робочій фазі". Система управління співіснуванням специфікація повинна містити таку інформацію: • обсяг управління співіснуванням; • прихильність організації до управління співіснуванням; • порядок ведення специфікації системи управління співіснуванням; • організаційні питання, включаючи структуру організації, ролі персоналу, спілкування із зовнішніми організаціями та навчання персоналу; • процедури управління співіснуванням. Специфікація системи управління співіснуванням повинна бути задокументована, див. 7.1.2 та підтримується, див. 7.3. 5 Параметри управління співіснуванням 5.1 Загальний 5.1.1 Визначення та використання параметрів Розділ 5 визначає параметри процесу управління співіснуванням. Ці параметри мають відношення до вимог і умов автоматизації зв'язку в межах області роботу та характеристику бездротових пристроїв і систем. Їх використання визначено в розділі 6. Розділ 8 містить шаблони, пов’язані з деякими з них параметри. Параметри перераховані в алфавітному порядку. Усі параметри також мають визначення в 3.1. як визначень більше, ніж параметрів, нумерація інша. Типи даних параметрів можуть бути визначені в загальному словнику даних (CDD) або в іншому інструменти, де параметри є частиною електронного сховища. 5.1.2 Фізичний зв'язок Поняття фізичного зв’язку використовується для визначення кількох параметрів співіснування. Фізичний зв’язок — це зв’язок між радіоприймачами (фізичними кінцевими точками) двох бездротових пристроїв пристроїв. Набір фізичних каналів бездротової системи формує її фізичну топологію. Фізичний посилання може використовувати різні частотні канали для передачі. Умови бездротової передачі можна описати за допомогою моделі радіоканалу. Така модель враховує характеристику частотний канал, умови навколишнього середовища, відстань між бездротовими пристроями, характеристики антени тощо. Оскільки антенні системи бездротових пристроїв можуть бути різні, а умови розповсюдження залежать від положення бездротових пристроїв радіоканал зазвичай відрізняється для обох напрямків фізичного зв’язку. ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -45 - Де бездротові пристрої мають резервні бездротові модулі, наприклад, для іншої частоти канали, пов’язані фізичні зв’язки враховуються окремо. Бездротовий зв’язок не обов’язковий пристрій має фізичне з’єднання з усіма іншими бездротовими пристроями. Можуть бути фізичні, технологічні або причини, пов'язані із застосуванням. Комунікаційне навантаження фізичної лінії зв'язку визначається логічні посилання, які використовують це фізичне посилання. Логічне посилання може використовувати більше ніж одне фізичне посилання послідовно (через повторювач) або паралельно (для резервування). Одне може використовуватися кількома логічними посиланнями фізичний зв'язок (різні послуги зв'язку). 5.2 Вибірковість суміжного каналу Вибірковість сусіднього каналу – це нижнє значення (верхнього та нижнього суміжних каналів). співвідношення, у децибелах рівнів небажаного сигналу, вираженого як напруженість поля до заданий рівень бажаного сигналу, виражений як напруженість поля, що створює сигнал даних з бітом коефіцієнт помилок 10-2. Вибірковість суміжного каналу підходить для оцінки несприйнятливості обладнання проти систем у суміжних каналах. ПРИМІТКА. Це відповідає специфікації вибірковості суміжного каналу в ETSI TR 100 027 [21]. Одиницею цього параметра є децибел (дБ) у призначеному діапазоні частот. 5.3 Підсилення антени Коефіцієнт посилення антени – це значення, яке описує фокусування переданого або прийнятого сигналу. The значення наведені відносно половини хвильовий диполь або теоретичний ізотропний випромінювач. Оскільки ізотропне посилення напівхвильового диполя становить 2,15 дБі, коефіцієнт підсилення антени напівхвильового диполя становить 2,15 dBi нижче, ніж посилення антени ізотропного випромінювача. Разом із значеннями потужності передачі, чутливістю приймача та врахуванням умови розмноження, посилення антени можна використовувати для оптимізації розташування та орієнтації бездротового пристрою або антени. Одиницею цього параметра є децибел щодо ізотропії (дБі). 5.4 Діаграма спрямованості антени Діаграма спрямованості ілюструє спрямовану (кутову) залежність сили радіовипромінювання хвилі антени. Зазвичай це відображається графічно для умов дальнього поля в обох горизонтальній або вертикальній площині. Ця інформація може бути використана для оптимізації розташування та орієнтацію бездротового пристрою або антени. Цей параметр повинен бути представлений у вигляді рисунка або таблиці. 5.5 Тип антени Бездротові пристрої можуть використовувати різні види антен для збору або випромінювання електромагнітного випромінювання хвилі. Приклади включають всенаправлені антени, спрямовані антени, антенні решітки, розумні антени та антени на друкованій платі. Антени можна інтегрувати в бездротовий пристрій (внутрішні) або роз’єми антени доступні для зовнішнього монтажу антен. Якщо пристрій має антенний роз’єм, спеціальні антенні системи, такі як радіокоаксіальні випромінювальні кабелі або щілини також можна підключати хвилевідні антени. Крім того, антену можна встановити незалежно від пристрою в положенні, сприятливому для безпомилкової передачі. Якщо a бездротовий пристрій можна використовувати лише з однією певною антеною, це називається спеціальною антеною. The інформація про тип антени може бути використана для оцінки якості фізичного зв'язку і чутливість до перешкод. Параметр повинен являти собою індексований список з елементами всенаправлені антени, спрямовані антени, антенні решітки, інтелектуальні антени та антени на друкованій платі, що розширюються за допомогою нових записів типи антен. -46 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 5.6 Доступність зв'язку Доступність зв’язку є мірою кількісної оцінки надійності бездротового зв’язку спілкування. Вимоги щодо наявності бездротового зв’язку повинні бути визначені. Інші бездротові рішення можуть спричинити погіршення доступності цільової бездротової мережі комунікаційний додаток. Допустимі рівні доступності для досягнення мети програми слід уточнити. Залежно від деталізації керування співіснуванням параметр може посилатися на логічне посилання або, загалом, до локальної програми або бездротового зв’язку додаток. Доступність зв’язку – це відношення між часом безперебійної роботи та часом спостереження час. Це також можна виразити співвідношенням успішно переданих повідомлень і всього повідомлення. Одиницею цього параметра є відсоток (%). 5.7 Надійність зв'язку Надійність зв’язку фізичного каналу зв’язку та пов’язаних з ним вузлів є показником для кількісної оцінки надійність бездротового зв'язку. Вимоги до надійності бездротового зв'язку Зв'язок повинен бути визначений для заданого інтервалу часу, що послуги зв'язку за заданих умов має працювати без помилок. Одиницею цього параметра є секунда(и). 5.8 Бітрейт фізичного зв'язку Швидкість передачі даних фізичного каналу є мірою кількості двійкових цифр, переданих на другий. Оскільки дані часто поєднуються шляхом модуляції або кодування, використання часу телеграми не завжди можна обчислити, просто поділивши кількість бітів телеграми на біт швидкість. Слід також зазначити, що бітрейт фізичного зв’язку зазвичай не ідентичний бітрейт еталонного інтерфейсу. Висока швидкість передачі даних фізичного зв’язку не виникає автоматично означає високу якість обслуговування. Одиницею має бути біт/с. 5.9 Список заблокованих частот Уникайте використання однакових діапазонів радіочастот для різних бездротових зв’язків систем є першим заходом для запобігання перешкод. Для систем бездротового зв'язку це використовуйте технологію розширеного спектру стрибків частоти (FHSS), це означає, що частота діапазони в послідовності стрибків, які використовуються іншими системами бездротового зв’язку заблоковано і при цьому не використовується. Список частотних каналів, які не повинні використовуватися, називається для бездротової системи вказується список заблокованих частот. Частоти блокування також можна використовувати в системах без FHSS з динамічним розподілом частот. Параметр має бути списком частотних каналів відповідно до 5.22. 5.10 Центральна частота Деякі бездротові стандарти визначають частотні канали за допомогою центральної частоти та частоти пропускна здатність. Таким чином, центральна частота вказує на положення частотного каналу в межах частотний спектр. Центральну частоту розраховують на основі відповідного зрізу частоти. Центральна частота є середнім геометричним значенням нижньої та верхньої частоти зрізу частота зрізу. Одиницею цього параметра є герц (Гц). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -47 - 5.11 Область дії Необхідно розглянути такі сфери діяльності: • закритий; • відкритий; • закриті та зовнішні. Для внутрішніх зон експлуатації доцільно визначити, чи є зв’язок зосереджено в машині чи виробничій камері або якщо він працює по всьому цеху фабрики або рослина. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.12 Комунікаційне навантаження Комунікаційне навантаження описує вимогу програми автоматизації для передачі a певну кількість даних користувача протягом певного періоду часу, як показано на малюнку 8 комунікаційне навантаження - це співвідношення довжини даних користувача та інтервалу передачі. Спілкування навантаження (Z.c) визначається таким чином: де DL^j — кількість даних користувача, переданих на пристрій i; T| це інтервал передачі на пристрій Залежно від деталізації управління співіснуванням комунікаційне навантаження та його параметри можуть посилатися на логічне посилання або, загалом, на програму. - 48 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 малюнок 8 - Навантаження на зв'язок у випадку двох бездротових пристроїв Однак фактичне використання середовища залежить від застосованого бездротового рішення. У прикладі на рисунку 9 комунікаційне навантаження вказано для більш ніж двох бездротових пристроїв. Одиницею цього параметра є біт за секунду (біт/с). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -49 - малюнок 9 - Комунікаційне навантаження у випадку кількох бездротових пристроїв 5.13 Частота зрізу В принципі, є дві частоти зрізу. Верхня частота зрізу є найвищою відповідна частота обвідної спектру. Нижня гранична частота є найнижчою частота обвідної спектру. однак, це залежить від бездротової технології або стандарт щодо відповідних засобів. Є два основних підходи: • Перший підхід показано на малюнку 10 за допомогою системи бездротової локальної мережі. The еталонним рівнем є максимальна спектральна щільність переданої потужності. З цього максимуму рівня, віднімається певне значення. Прикладом цього значення є 20 дБ. Найдальша частота вище частоти, де спектральна щільність потужності падає нижче результуючого рівня називається нижньою частотою зрізу. Відповідно, частота, що знаходиться нижче частоти, де спектральна щільність потужності падає нижче цього рівня, називається верхньою межею відсікання частота. - 50 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 • Другий підхід визначає граничні частоти щодо певного паразитного сигналу рівень викидів. Частоти зрізу визначають смугу частот системи і, отже, середовища використання в частотній області. Крім того, можна використовувати частоти зрізу обчисліть центральну частоту. Рисунок 10. Частоти зрізу, отримані від максимального рівня потужності Одиницею цього параметра є герц (Гц). 5.14 Пропускна здатність даних Пропускна здатність даних важлива для передачі великих обсягів даних (наприклад, передача величезних наборів даних параметрів на приводи або завантаження програм у комплекс польові пристрої). Залежно від деталізації керування співіснуванням параметр може посилатися на логічне посилання або. загалом, до програми. Пропускна здатність даних – це кількість байтів даних користувача або бітів даних користувача, переданих протягом a споживача від еталонного інтерфейсу до програми за одиницю часу. Щоб оцінити співіснування, можна використовувати середнє значення серії вимірювань, порівняно зі значенням, наданим програмою автоматизації. Одиницею цього параметра є біт за секунду (біт/с). 5.15 Відстань між бездротовими пристроями Відстань між бездротовими пристроями визначає затухання та завмирання, що є важливим вплив на характеристику частотного каналу. Це залежить від позицій в бездротові пристрої, які в основному визначаються застосуванням автоматизації. Малюнок 11 показує відстані бездротових пристроїв у тривимірному просторі. Ця відстань може бути різною динамічно у випадку рухомих або мобільних бездротових пристроїв. ІЕС 62657- 2:2022 © ІЕС 2022 -51 - ключ d відстань (м) WD бездротовий пристрій Рисунок 11 – Відстань бездротових пристроїв Якщо це можливо, слід вибрати відстань між бездротовими пристроями бездротової системи спосіб, що веде до оптимальних рівнів потужності сигналу; це покращує надійність бездротової мережі система. Відстань до бездротових пристроїв інших бездротових систем слід вибирати певним чином це призводить до мінімального рівня потужності сигналу перешкод. Це зменшує перешкоди іншої бездротової системи. Необхідно забезпечити принаймні максимальну відстань у межах бездротової системи. Одиницею цього параметра є метр (м). 5. 16 Робочий цикл Робочий цикл - це відношення послідовності передавача, на яку посилається, до даного часу спостереження для використовуваного частотного каналу. Спосіб вибору часу спостереження впливає на чергування значення циклу. Це показано на малюнку 12. Для системи 1 із часом спостереження 1 робочий цикл більше ніж для системи 2. Однак він нижчий для системи 1 із часом спостереження 2. -52- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 ключ Світло-сірий = передача бездротової системи 1 Темно-сірий = передача бездротової системи 2 Рисунок 12 - Робочий цикл ІЕС Доцільно вказати час спостереження щодо профілів заявки. The час спостереження має в десять разів перевищувати типовий інтервал передачі профілю програми, як показано в таблиці 2. Інтервал між пересадками - це різниця в часі між двома пересадками дані користувача з програми автоматизації. Час спостереження для специфікацій робочого циклу інколи диктуються стандартами. Таблиця 2 - Значення часу спостереження, залежні від профілю програми Профіль програми машина Заводський зал Технологічний завод Інтервал передачі 100 мс 250 мс 4 с Час спостереження 1 с 2,5 с 40 с IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -53- Робочий цикл є ключовим параметром для оцінки використання середовища в часі. Невеликий робочий цикл призводить до низького середнього використання і, відповідно, меншого впливу на інших користувачів частоти. Вміст цього параметра виражається у %. 5.17 Час перебування Час перебування визначає гнучкість системи стрибкоподібної зміни частоти. Час перебування разом з кількість частотних каналів можна використовувати для оцінки того, як часто система з’являється в a певний канал. Кількість каналів стрибкоподібної зміни частоти неявно вказується разом із параметром послідовність стрибків частоти, див. 5.23. Час перебування – це період часу, протягом якого система призначена певному каналу. Якщо система вимагає негайної реакції, це та час простою слід враховувати. Він підходить для лише системи стрибкоподібної зміни частоти. Щоб розглянути найгірший сценарій, максимальне перебування час оголошується для бездротового пристрою або бездротової системи. Максимальний час перебування становить показано на малюнку 13 з максимальним rDw. Рисунок 13 - Максимальний час перебування Одиницею цього параметра є секунда(и). - 54 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 5.18 Еквівалентна ізотропна випромінювана потужність Еквівалентна ізотропна потужність випромінювання (EIRP) є добутком потужності, що подається на антени (загальна випромінювана потужність) і посилення антени Gi в заданому напрямку відносно an ізотропна антена (абсолютне або ізотропне посилення), див. ITU-R BS.561-2 [20]. Оскільки ізотропне посилення напівхвильового диполя становить 2,15 дБі, значення EIRP на 2,15 дБ більше, ніж значення ERP. EIRP є одним із основних параметрів для оцінки певного рівня потужності положення. ПРИКЛАД Припустимо, що використовується антена з посиленням антени 3 дБі (див. також 5.3). потім для задоволення вимоги < 20 дБм EIRP, загальна потужність випромінювання на вході антени не може перевищувати 17 дБм. Одиницею цього параметра є ват (Вт). 5.19 Еквівалентна випромінювана потужність Еквівалентна потужність випромінювання (ERP) є добутком потужності, що подається на антену (загальна випромінювана потужність) і його посилення відносно напівхвильового диполя в заданому напрямку див. також ITU-R BS.561-2 [20]. Якщо напрямок антени не вказано, напрямок максимуму передбачається виграш. ЕРП враховує втрати ЛЕП і роз'єми. Одиницею цього параметра є ват (Вт). 5.20 Діапазон частот Смуга частот — це сегмент спектру частот, призначений одному або декільком бездротові програми за правилами радіозв'язку. Правила характеризують бездротове застосування і опишіть умови використання, напр. потужність або середній доступ. Заданий діапазон частот можна розділити на частотні канали. Бездротові специфікації або стандарти визначають кількість каналів у смузі частот, її смуга частот і канал поділ. Залежно від бездротової технології та реалізації бездротового пристрою тип, частотний діапазон і один або кілька частотних каналів можна вибрати під час конфігурація. Крім того, є можливість змінити частотний діапазон або частоту канал під час роботи. Так звані системи стрибків частоти використовують більше однієї частоти канал за визначенням. Смуга частот і кількість частотних каналів, які є вибрані або фактично використані є частиною основних параметрів співіснування управління. Одиницею цього параметра є герц (Гц). 5.21 Смуга частот Смуга пропускання частот - це діапазон частот, який займає модульований несучий сигнал. Значення смуги частот залежить від рівня спектральної потужності, про який йдеться (див. 5.46). The бітова швидкість каналу зв'язку пропорційна смузі частот сигналу використовується для спілкування. З точки зору управління співіснуванням частота смуга пропускання вказує на використання частотного спектру бездротовим обладнанням. Системи також можуть ненавмисно випромінювати за межі визначеної смуги частот. Це могло б призводять до так званих перешкод на сусідньому каналі (для наступного) або навіть на альтернативному каналі втручання (для передодного). Одиницею цього параметра є герц (Гц). ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -55- 5.22 Частотний канал (Радіо)частотний канал є частиною смуги частот і фізичною частиною логічного посилання. Таким чином, він використовується для передачі радіохвилі між двома модулями бездротового зв'язку. У бездротовому пристрої цей параметр можна використовувати як: • діапазон частотних каналів: всі можливі; • робочі частотні канали: налаштовані для поточного використання; • заблоковані частотні канали: налаштовані не використовувати. Частотний канал має бути виражений числом, представленим у вигляді цілого числа без знаку значення без одиниці відповідно до специфікації або стандарту. Якщо номер каналу не вказано, комбінації центральної частоти та смуги частот або нижньої та верхньої частоти зрізу наводиться в герцах (Гц). У таблиці 3 показано вибір одиниць. Таблиця 3 - Варіанти параметрів частотного каналу Назва опції Параметр одиниця ChannelNumber ChannelNumber — Частота зрізу UpperCutOff Частота Гц LowerCutOffFrequency Гц Центральна частота Центральна частота Гц Смуга пропускання частот Гц Презентація в IEC CDD може • мають структуру частотного каналу , , , де можна використати лише один із трьох варіантів, а решта два варіанти мають значення 0. або • бути виражені співвідношеннями параметрів, або • використовувати поліморфізм для опису вибору різних необов’язкових форм опису в Таблиця 3. 5.23 Послідовність стрибків частоти Опис послідовності стрибків частоти повинен включати послідовність частот канали, що використовуються для передачі (послідовність стрибків), і час витримки. Процедура може бути описаний відповідно до відповідного бездротового стандарту, наприклад, за допомогою a таблицю параметрів або математичне правило. Опис може включати механізми адаптації наприклад список частотних каналів, які не можна використовувати, названий заблокований діапазон частот. Параметр може бути виражений різними способами в залежності від використовуваної бездротової технології. a) Частотні канали мають відповідати 5.22, а час витримки – згідно з 5.17. Ці два параметри можуть • бути виражений у списку значень двох параметрів: частотного каналу та часу перебування, або • бути виражені співвідношеннями параметрів, або • використовувати поліморфізм для опису вибору двох різних необов'язкових описів форми. b) Формула, що включає частотні канали та час перебування. - 56 - IEC 62657- 2:2022 © IEC 2022 5.24 План майбутнього розширення Необхідно враховувати майбутні плани розширення. Встановлення нових бездротових рішень і зміни фізичного середовища (наприклад, будівель) можуть вплинути на умови бездротового зв’язку комунікацій. Наприклад, резервування ресурсів може уникнути змін у встановленій базі під час додавання інших бездротових пристроїв. Параметр має бути багатооктетним рядком із текстом. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.25 Географічний розмір заводу З метою співіснування бездротового зв’язку географічний вимір рослина вказується по довжині, ширина і висота простору, в якому знаходиться бездротовий зв’язок системи можуть бути встановлені. Територія роботи, наприклад цех заводу для машини, слід враховувати. У цьому просторі може бути кілька бездротових систем з різним просторовим покриттям (див. 5.55). оперувати. Географічний вимір заводу визначає пасивний вплив на радіо розповсюдження, наприклад, відображеннями. Вмістом цього параметра є довжина, ширина та висота; одиниця має бути м. 5.26 Пристрій інфраструктури Пристрої інфраструктури – це такі пристрої, як маршрутизатор або базова станція без інтерфейсу до застосування автоматизації, наприклад, через дротові промислові мережі. Інфраструктурні пристрої є необхідні для створення бездротової системи відповідно до бездротової технології або стандарту. Вони можуть підвищити надійність мережі, але вони також можуть заважати іншим бездротові системи. Таким чином, інфраструктурні пристрої є не частиною програми автоматизації, а частиною бездротова система. Маршрутизатор або базові станції, які мають інтерфейс до дротових промислових мереж або які реалізують функції програм автоматизації не враховуються серед пристроїв інфраструктури. Вони є частиною програми бездротової автоматизації та зараховується до бездротової автоматизації пристроїв. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.27 Ініціація передачі даних Цей параметр визначає, як програма ініціює передачу даних для логічного посилання: періодично, аперіодично або стохастично. Періодична передача може призвести до підвищення комунікаційне навантаження, ніж аперіодичне передавання, оскільки однакові значення можуть бути частими передається. Початок передачі даних впливає на навантаження на зв'язок і може сприяти часовому розділенню бездротових систем. Параметр має бути багатооктетним рядком із текстом. 5.28 Тип перешкод Цей параметр описує користувачів спектру, які випромінюють енергію через випромінювання, випромінювання, індукції або їх комбінації, що призводить до деградації, неправильного тлумачення або втрати інформацію на приймачі бездротового пристрою, яка не відбулася б за її відсутності енергії. Згідно з малюнком 2, ці користувачі частот створюють електромагнітні перешкоди (EMI) джерела, промислові, наукові, медичні (ISM) програми або непромислові бездротові програми. Має бути відомий тип перешкоди та коефіцієнт використання її середовища. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. IEC 62657- 2:2022 © IEC 2022 -57- 5.29 Інтервидимість Цей параметр описує логічний зв'язок між двома реалізованими пристроями логічної автоматизації. Інтервидимість враховує лінію прямої видимості (LOS), зону поза прямою видимістю (NLOS) і лінію з перешкодами зору (OLOS) між цими пристроями. Інтервидимість впливає на радіосигнал поширення. Специфікація цього параметра важлива для визначення умов для радіо каналові вимірювання та моделювання. Необхідне значення враховує логічну топологію програми автоматизації. Обіцяне може вимагати певних заходів системи бездротового зв'язку. Це може бути відмінності в положеннях пристроїв зв'язку в порівнянні з необхідними положеннями пристрої автоматизації, з’єднані кабелями, різні позиції антен, певні типи антен або бездротові пристрої з функціями бездротового зв’язку (наприклад, точки доступу). Вмістом цього параметра має бути текст, виражений індексованим списком: LOS, NLOS або OLOS. 5.30 Додаток ISM Цей параметр описує частоти, які користувачі випромінюють радіохвилі без передачі таких даних як зварювальні апарати, мікрохвильова піч, що працюють в тій же зоні. Тип іншого має бути відомий частотний користувач і його середній коефіцієнт використання. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.31 Довжина даних користувача на інтервал передачі Довжина даних користувача — це кількість октетів, яка передається в корисному навантаженні бездротового пакета. Зазвичай дані користувача передаються через довідковий інтерфейс. Проте випадки були подія на еталонному інтерфейсі ініціює передачу певної кількості даних користувача. Довжина даних користувача визначає використання середовища. Однак може бути комплекс або нелінійне співвідношення між довжиною даних користувача та використанням середовища. Залежно від деталізація керування співіснуванням, параметр може посилатися на логічне посилання або більше загалом, до програми. Одиницею цього параметра є біт (біт). 5.32 Обмеження з боку сусідів заводу Сусіди заводу можуть спричинити обмеження для бездротового зв’язку. Прикладів багато джерело (джерела) радіоживлення та чутливе обладнання. Документування можливих заважаючих елементів від сусідів повідомить проектувальнику потенційні обмеження, накладені на бездротові системи сусідами. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.33 Максимальна кількість повторних передач Цей параметр описує, скільки разів дані користувача повторно передаються автоматично комунікаційний стек через помилки передачі. Цілком можливо, що ретрансляції є ініційований різними рівнями протоколу. Таким чином, максимальна кількість повторних передач повинна бути вказується для кожного відповідного шару. Якщо можливо, деталі механізму, наприклад очікування разів, слід пояснити. Цей параметр може мати значний вплив на середовище використання. Залежно від варіанту використання максимальна кількість повторних передач пристрою (бездротовий тип пристрою) або налаштовану максимальну кількість повторних передач (бездротовий зв’язок рішення). - 58 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Вміст цього параметра повинен бути виражений числом без знака. 5.34 Механізм адаптації Для модифікації однієї або кількох систем можна використовувати один або декілька механізмів адаптивності робочі параметри, щоб підвищити стійкість системи до перешкод і мінімізувати середній коефіцієнт використання. Можливе використання механізмів адаптивної комунікації інформація автоматичного зворотного зв'язку, отримана від самої системи або від сигналів, що передаються нею система для динамічної зміни робочих параметрів системи. Також можливо планування завчасно визначити робочі параметри та належним чином налаштувати системи. Механізми адаптації такі: • виявити та уникнути (DAA): якщо канал зайнятий, змінити канал (наприклад, AFH); • виявлення та придушення (DAS): якщо канал зайнятий, не передавати (наприклад, слухати перед розмовою); • виявити та зменшити (DAR): якщо канал зайнятий, зменшити вихідну потужність та/або канал використання. Залежно від того, скільки систем використовують механізми адаптивності та який параметр вони адаптуються, ці заходи можуть допомогти покращити співіснування або призвести до нестабільності та ненадійна поведінка системи. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.35 Механізм контролю доступу до середовища Контроль доступу до середовища гарантує, наприклад, що запит на зв'язок обслуговується поки середовище вільне (див. CSMA, наприклад, у IEEE 802.3 [24]) або воно розподіляє запит до чітко визначених часових інтервалів (див., наприклад, TDMA в IEEE 802.15.4 [28]). Комбінації цих можливі два, а також інші механізми доступу. Призначення цих механізмів таке головним чином для контролю доступу до середовища в одній бездротовій системі. Проте це також впливає стійкість і характеристика використання середовища системи та повинні бути розглянуті, отже, в процесі управління співіснуванням. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.36 Середній коефіцієнт використання Коефіцієнт середнього використання (MU) є показником кількісної оцінки кількості ресурсів (потужності і час), що використовуються неадаптивним обладнанням. Коефіцієнт MU визначається за формулою (1). MU = (Pout / 100 мВт) x DC (1) де MU – середній коефіцієнт використання у %; вихідна потужність передавача в мВт; DC — це робочий цикл, виражений у %. Обладнання може мати динамічну поведінку щодо робочого циклу та відповідного рівень потужності. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -59- Для пристроїв, які використовують стрибкоподібні перемикання частоти, розширений спектр, який блокує одне або більше перестрибувань частоти, ці заблоковані частоти розглядаються як активна передача для розрахунку фактора MU. Значення параметра вказується у %. 5.37 повідомлення Базуючись на моделі рівня OSI, пакет позначає блок даних, який використовується на мережевому рівні. Тому дані користувача програми не слід називати пакетом. На додаток до терміну користувач даних, тому термін повідомлення використовується, наприклад, для коефіцієнта втрат повідомлення параметра. Залежно від бездротової технології та довжини даних користувача програми, повідомлення можна передати в одному пакеті, кілька повідомлень можна об'єднати в один пакет або повідомлення можна розділити на кілька пакетів. Вміст цього параметра має бути виражений типом масиву з двома елементами цілого числа тип міри; перший елемент - кількість октетів повідомлення, а другий елемент це кількість пакетів, на які розділено повідомлення. Кількість пакетів має бути встановлено на 0, якщо транспорт повідомлення не використовує пакети. Кількість пакетів має бути встановлено на -1, якщо довжина пакета змінна. 5.38 Модуляція Сигнал набуває свого інформаційного змісту шляхом зміни амплітуди, частоти або фази хвилі. Це здійснюється шляхом модуляції хвилі. Використовується як аналогова, так і цифрова модуляція. цифровий модуляції можна комбінувати зі схемами розширення, щоб підвищити надійність фізичний сигнал. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.39 Природний екологічний стан Природні умови навколишнього середовища, такі як температура, вологість або тиск повітря, можуть впливати умови розмноження . Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.40 Топологія мережі Топологія описує структуру та склад мережі бездротового зв’язку в програма бездротового зв’язку. ПРИМІТКА Див. IEC 62657-1 для випадків використання різних топологій. Визначення цих топологій наведено в IEC 61918. Застосовні топології: • точка-точка; • лінійний; • кільце; • зірка; • дерево; • сітка; • стільниковий. Можливі комбінації цих топологій. Ця інформація може бути використана для оцінки передбачуване покриття бездротового рішення. -60- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Вмістом цього параметра має бути індексований список із топологіями: точка-точка, лінійна, кільце, зірка, дерево, сітка, стільниковий, інше. 5.41 Кількість послідовних втрачених повідомлень Цей параметр визначає, скільки повідомлень логічного посилання було доставлено для передачі не отримано належним чином між правильним отриманням двох повідомлень. Це означає, що між успішно отримано два повідомлення, отримано одне або послідовність повідомлень повністю або частково вийшли з ладу. Вміст цього параметра повинен бути виражений числом без знака. 5.42 Рух предмета Мобільні об'єкти, такі як навантажувачі або вантажі на рухомих кранах, можуть значно впливати на радіо умови розмноження. Рухливі об'єкти викликають часові та частотно-селективні коливання потужність радіосигналу. Це впливає на прийом потрібного сигналу та/або втручання. Рух повинен бути визначений як траєкторія для найгіршого сценарію щодо поширення сигналу. Специфікація траєкторії - це список пар позиції цілі та швидкості до цільової позиції. Одиницею вимірювання положення є м для кожного розміру, одиницею вимірювання швидкості є м/с. 5.43 Напрацювання між відмовами Час роботи між відмовами логічного зв'язку є сумою періодів часу роботи між двома послідовними невдачами. Логічна ланка в цьому сенсі розглядається як ремонтопридатний елемент що повідомлення може бути повторене протягом часу виживання. Мірою оцінки логічного зв’язку є середній час роботи між відмовами. Одиниця має бути s. 5.44 Коефіцієнт втрат повідомлень Коефіцієнт втрат повідомлень (MLR) показує, скільки повідомлень, переданих з програми до еталонного інтерфейсу всередині виробника, передаються з еталони інтерфейс програми всередині споживача. MLR визначається таким чином: де – кількість переданих повідомлень; Nr – кількість регулярно отриманих повідомлень. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -61 - Якщо припустити, що програма очікує повідомлення не пізніше часу rDL, усі повідомлення з час передачі, який перевищує rDL, повинен вважатися втраченим і призначатися до числа не отримані повідомлення (A't - Nr). Для оцінки співіснування необхідно довести, скільки допускається послідовна втрата повідомлень, перш ніж програма бездротового зв’язку вийде з ладу. Залежно від деталізації керування співіснуванням параметр може стосуватися логічного посилання або, загалом, до програми. Накопичений час простою бездротового зв’язку застосування на інтервал спостереження визначає доступність зв’язку, яка є фокусною критерій якості бездротового зв'язку. Значення параметра вказується у %. 5.45 Розташування бездротових пристроїв Розташування бездротових пристроїв (або їхніх антен) впливає на частотний канал характеристика. Перешкоди поблизу, рухоме обладнання або вузькі коридори можуть погіршити умови розмноження. Це справедливо для абсолютної позиції одного бездротового пристрою або положення відносно інших бездротових пристроїв. Це означає, що положення бездротових пристроїв повинно бути вибирати для досягнення оптимальних умов розповсюдження для бездротової передачі. тому відокремити реалізацію функцій автоматизації може бути перевагою реалізація функцій бездротового зв'язку та підключення пристроїв через дротовий зв'язок спілкування. Інший варіант – відокремити лише антену, напр. при автоматиці пристрій монтується в електрошафі. Для рухомих або мобільних бездротових пристроїв, траєкторія руху є важливим. Положення бездротового пристрою вказується в тривимірному просторі. Одиницею кожного розміру цього параметра є м. 5.46 Спектральна щільність потужності Спектральна щільність потужності (PSD) описує, як розподіляється потужність сигналу частота. Розмовно, область під кривою PSD часто називають спектром сигналу. Одиницею вимірювання спектральної щільності потужності є ват на герц. PSD має бути надано, наприклад, як показано на малюнку 14 для системи IEEE 802.15.4 [28]. Рисунок 14 – Спектральна щільність потужності системи IEEE 802.15.4 -62- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 PSD, як показано на малюнку 14, надає повну картину потужності сигналу в частотний спектр для управління співіснуванням. Одиницею цього параметра є децибел-мілліват на герц (дБм/Гц) над запланованим діапазон частот. 5.47 Призначення програми автоматизації Опис програми автоматизації, що підтримується бездротовою системою, має бути узагальнено в обсязі, необхідному для надання корисного огляду вимог, що висуваються до бездротова система. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.48 Блокування приймача Блокування приймача є показником коректної роботи приймача при наявності сигнали каналу. Відповідь на блокування приймача (або рівень продуктивності) визначається як максимальний сигнал перешкод рівень, виражений у дБм, зменшуючи задану чутливість приймача на певну кількість дБ (зазвичай 3 дБ). Отже, відповідь приймача на блокування зазвичай оцінюється як бажана рівень сигналу, який на 3 дБ перевищує чутливість приймача, і на частотах, що відрізняються від цього бажаного сигналу (див. додаткову інформацію в документі ZVEI [30]). Блокування приймача враховує такі ефекти, як помилкова відповідь, інтермодуляційна чутливість і вибірковість сусіднього каналу. Одиницею цього параметра є децибел-міліват (дБм). 5.49 Максимальний вхідний рівень приймача Отримані сигнали з рівнями, вищими за максимальний вхідний рівень приймача, можуть заважати або порушувати роботу прийом даних. Максимальний вхідний рівень приймача повинен використовуватися для оцінки мінімальна рекомендована відстань до інших бездротових пристроїв. Для цього використовується потужність передачі значення бездротових пристроїв і джерел перешкод, а також умови розповсюдження повинні бути прийнято до уваги. Одиницею цього параметра є децибел-міліват (дБм). 5.50 Чутливість приймача Чутливість приймача визначає, наскільки добре приймач може приймати потрібні сигнали за відсутності перешкод (див. також ETSI TR 100 027 [21]). Він визначає мінімальну потужність прийнятого сигналу що приймач вимагає для досягнення заданого коефіцієнта бітових помилок відповідно до заданого впровадження. Разом із значеннями потужності передачі системи та джерел перешкод, і враховуючи умови розповсюдження, можна оцінити запас потужності системи та оцінено. Одиницею цього параметра є децибел-міліват (дБм). 5.51 Регіональний регламент радіомовлення Регіональні правила радіозв'язку визначають важливі параметри співіснування, такі як діапазон частот і вихідна потужність. Ці специфікації повинні бути враховані під час спільного існування процес управління. ПРИМІТКА. Цей список параметрів співіснування можна скоротити, перерахувавши регіональні стандарти радіорегулювання з якому система/пристрій відповідає, наприклад, ETSI EN 300 328 [23]. ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -63 - Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 5.52 Відносний рух Траєкторія руху бездротового пристрою змінює відстань до інших бездротових пристроїв і заважають. Це може збільшити або зменшити значення бажаного сигналу або перешкоди. The сам рух і відносна швидкість між бездротовими пристроями, що спілкуються, можуть погіршують умови розповсюдження і тим самим збільшують перешкоди. Рух бездротового пристрою має бути визначено як траєкторія. Специфікація a траєкторія - це список пар позиції цілі та швидкості до позиції цілі. Одиницею вимірювання положення є м для кожного розміру, одиницею вимірювання швидкості є м/с. 5.53 Час відгуку Час відповіді в першу чергу важливий у підтверджених послугах, наприклад, у заявці- орієнтована передача даних процесу або даних параметрів, а також реальна час спілкування, також IEC 62657-1:2017, 5.3.1. Час відповіді — це інтервал часу між миттєвою доставкою першого біта даних користувача або байт, повідомлення до опорного інтерфейсу передавача, і момент, коли останній біт, або байт, повідомлення підтвердження доставляється в еталонний інтерфейс того самого передавач, які можна призначити запиту. Це означає, що час відповіді складається принаймні з одного часу передачі між передавач і приймач і один час передачі між приймачем і передавачем. The додається час обробки в приймачі. На зв’язок між передавачем і приймачем можна впливати безпосередньо через інфраструктуру пристрій (наприклад, базова станція) або через інші мережеві вузли (наприклад, сенсорні мережі). Перешкоди впливають на значення часу відгуку. Співіснування існує до тих пір, поки задано граничне значення додатком автоматизації. інакше, відповідна передача має бути оцінюється як втрата повідомлення. Час відгуку є випадковою величиною. Це важливо, оскільки час відповіді залежить більше на зовнішніх умовах передачі в порівнянні з дротовим зв'язком. Оскільки час відповіді, по суті, визначається значеннями часу двох передач розподіл випадкових значень відповідає малюнку 17. Одиницею цього параметра є секунда(и). 5.54 Рівень безпеки Вимоги щодо кібербезпеки можуть вплинути на керування співіснуванням. Деякі чутливі бездротові пристрої рішення, можливо, потрібно буде фізично відокремити від інших типів бездротових систем, або може знадобитися відстань від межі ділянки. Визначення та використання рівні безпеки повинні відповідати IEC 62443. Система може потребувати технічних та організаційних заходів для забезпечення певного рівень безпеки. Технічні заходи можуть збільшити час обробки, ввести доп передачі, і збільшити довжину пакета. Таким чином, час передачі і середовище час використання можна збільшити. Система зв'язку може стати більш схильною до втручання, якщо управління співіснуванням не враховує ці заходи. Вміст цього параметра повинен бути виражений числом без знака. -64- ІЕС 62657- 2:2022 © IEC 2022 5.55 Просторове покриття системи бездротового зв'язку Просторове покриття системи бездротового зв'язку залежить від програми комунікаційні вимоги. Однак це також є вирішальним для можливості просторового поділу бездротових програм. Розташувавши кілька бездротових пристроїв, кріплення антени враховується висота. Просторове покриття визначається довжиною, шириною та висотою a прямокутної форми, яка охоплює систему бездротового зв’язку. Вмістом цього параметра є довжина, ширина та висота; одиниця має бути м. 5.56 Просторова протяжність програми Просторовий обсяг програми визначається пристроями автоматизації, які належать до a розподілена система автоматизації. Пристрої автоматики визначають своїми положеннями прямокутний куб, який має бути охоплено рішенням бездротового зв’язку. Для мобільних пристроїв автоматизації враховується максимальний радіус руху. Вмістом цього параметра є довжина, ширина та висота; одиниця має бути м. 5.57 Фальшива відповідь Помилкова відповідь – це параметр приймача, який вказує на стійкість до небажаних сигналів, що означає наявність частот, відмінних від налаштованого частотного каналу. Це відповідь у каскаді проміжної частоти (ПЧ) приймача, спричиненого небажаним випромінюванням, у якому основна частота (або гармоніки вище основної частоти) небажаної випромінювання змішується з основною або гармонікою гетеродина приймача. Одиницею цього параметра є децибел (дБ). 5.58 Час виживання Час виживання означає час, протягом якого програма, яка споживає послуги зв’язку, можна продовжити без отримання очікуваного повідомлення. Одиницею цього параметра є секунда(и). 5.59 Загальна випромінювана потужність Загальна потужність випромінювання (TRP) - це потужність, що подається на антену, зменшена на втрати антени. TRP часто вказується в останніх стандартах. Його можна виміряти тривимірним поворотний стіл, який дозволяє інтегрувати просторову щільність потужності на 360°. Одиницею цього параметра є ват (Вт). 5.60 Інтервал передачі Інтервал передачі впливає на комунікаційне навантаження та може сприяти тимчасовому поділ. Для аперіодичного перенесення цікавить мінімальне значення як найгірший випадок. для стохастичних переносів, параметри функції розподілу є актуальними. Залежно від деталізація керування співіснуванням, параметр може посилатися на логічне посилання або більше загалом, до програми. На малюнку 15 співвідношення між машинним циклом або циклом установки, інтервалом передачі та зображено комунікаційний цикл. Зазвичай програми промислової автоматизації дотримуються циклів виробничого процесу. Під час такого машинного циклу або циклу установки відбувається ряд подій які мають бути передані через бездротове середовище зв’язку. У разі періодичного передавання, цикл зв’язку має бути швидшим за інтервал передачі. Якщо аперіодичний бере участь передача даних, інтервал передавання – це найменший можливий час між двома запити на передачу. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -65- Одиницею цього параметра є секунда(и). Малюнок 15 - Цикл зв'язку, інтервал подій програми та машинний цикл 5.61 Розрив передачі Інтервал передачі — це час між двома послідовними використаннями каналу передавачем. Якщо a запит вимагає негайної відповіді, час простою не враховується. На малюнку 16 розрив передачі зображено rTG. -66- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Малюнок 16 - Передавальний зазор Для систем стрибкоподібної зміни частоти розрив передачі пов'язаний з одним із використовуваних каналів а не між передачами різних каналів. Мінімальний зазор передачі дає an враження від мінімального доступного часу для передачі іншими бездротовими пристроями. Справжня програми можуть залишати більші прогалини. тому додатково слід враховувати робочий цикл. Одиницею цього параметра є секунда(и). 5.62 Час передачі Час передачі є адекватним інструментом для оцінки співіснування з точки зору програма автоматизації з передачею, керованою подіями. Прикладом є передача стану зміна датчика наближення та реального застосування часу див. IEC 62657-1:2017, 5.3.1.2.3.1. Час передачі - це інтервал від початку доставки першого байта даних користувача a повідомлення до еталонного інтерфейсу виробника до доставки останнього байта даних користувача те саме повідомлення з довідкового інтерфейсу споживача. Перешкоди, описані в 4. 4 передбачає довший час передачі. Співіснування існує доти оскільки передані повідомлення зберігають граничне значення, задане програмою автоматизації. інакше, відповідну передачу слід оцінювати як втрату повідомлення (див. також 5.42). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -67- Час передачі є випадковою величиною. Це важливо, оскільки час передачі більше значною мірою залежать від зовнішніх умов передачі порівняно з дротовим зв’язком. На малюнку 17 показано функції щільності часу передачі отриманих бездротових рішень від вимірювань з великими вибірками. Функції щільності представляють кількість повідомлення, що потребують певного часу передачі. Зазвичай збільшується кількість повідомлень із більшим часом передачі, наприклад /ттг* від /V2 t0 A''2 інші бездротові рішення заважають. З іншого боку, кількість повідомлень з меншим часом передачі, наприклад rTT1, зменшується з до V1, якщо інший бездротовий зв’язок розчини заважають. Причинами можуть бути, наприклад, час очікування безкоштовного носія або повторні передачі через втрату повідомлень. Рисунок 17 - Приклад функції щільності часу передачі На малюнку 18 показаний приклад функції розподілу часу передачі. Два криві показують кількість отриманих повідомлень, які надходять протягом певного часу передачі. -68- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Рисунок 18 - Приклад функції розподілу часу передачі У метрологічному підтвердженні значень часу передачі статистичним параметром може бути встановлено за зразком. Зміни статистичних параметрів, в залежності від наявності інші бездротові програми є мірою сили впливу на бездротове рішення. Для цієї відносної оцінки адекватними інструментами є параметри розподілу, наприклад процентиль. Процентиль P95 є загальним значенням (див. Малюнок 18). У 95 % усіх передач, це значення не перевищено. Досвід показує, що значення P95 є розумним компромісом між необхідним розміром вибірки та важливою інформацією. Інший статистичний розподіл однак параметри також можна переглянути. Ці параметри розподілу (наприклад процентиль P95) не ідентичний доступності рослини. Для отримання абсолютного результату необхідне максимальне значення часу передачі на співіснування шляхом порівняння цього значення часу з обмеженням, необхідним для програми. однак, максимальне значення певного вимірювання не еквівалентне абсолютному максимуму час передачі. Виміряне максимальне значення має певну ймовірність, що може бути розраховується, якщо відомі функціональні рівняння кривих на рисунку 17 і малюнку 18. The Надійність розрахунку залежить від розміру вибірки вимірювання, на якому проводиться засновані функціональні рівняння. Крім цього, в принципі можна оцінити максимальне значення часу передачі аналітично, взявши максимальне значення для всіх сегментів часу. Це максимальне значення не є підходить для оцінки співіснування, тому що в цьому випадку для сегментів часу впливають інших бездротових програм, максимальне значення також має бути прийнято. Залежно від деталізація керування співіснуванням, параметр може посилатися на логічне посилання або більше загалом, до програми. У часі передачі також слід враховувати середню затримку доступу. Одиницею цього параметра є секунда(и). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -69 - 5.63 Вихідна потужність передавача Параметр Вихідна потужність передавача є показником дальності передачі. Це може бути постійний або конфігурований. Вихідна потужність передавача зменшується через втрати між вихід передавача і антени - це сумарна випромінювана потужність. Одиницею цього параметра є ват (Вт). 5.64 Послідовність передавача Послідовність передавача rTS - це час, без якого передавач використовує частотний канал можливість бути перерваним бездротовим пристроєм тієї самої бездротової системи. Якщо запит вимагає негайної реакції, а під час простою носій не може використовуватися a пристрій тієї самої бездротової системи, враховується весь час (див. max/TS2 in малюнок 19). Це розумне спрощення, навіть якщо пристрої інших систем можуть запускатися передача. Для керування співіснуванням максимальне значення послідовності передавача системи бездротового зв'язку представляє інтерес. У прикладі, показаному на малюнку 19, відповідною послідовністю передавача системи 1 є max zTS1, а відповідною послідовністю передавача є система 2 є max rTS2. -70- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 ключ Світло-сірий = передача бездротової системи 1 Темно-сірий = передача бездротової системи 2 Рисунок 19 - Послідовність передавача Для систем стрибкоподібної зміни частоти, цей час розглядається для кожного використовуваного частотного каналу. Залежно від варіанту використання максимальна послідовність передавача пристрою (бездротовий пристрій тип) або максимальна послідовність передавача рішення бездротового зв’язку (бездротовий комунікаційне рішення). Максимальна послідовність передавача дає an враження від максимального зайнятого часу. Реальні програми можуть використовувати лише невелику частину. Тому додатково слід враховувати робочий цикл. Одиницею цього параметра є секунда(и). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -71 - 5.65 Спектральна маска передавача Обвідна спектральної щільності потужності може бути охарактеризована рядом специфічних точок створення спектральної маски передавача, як показано на малюнку 20 для системи IEEE 802.15.4 [28]. Це розумне спрощення для управління співіснуванням. Конкретний передавач спектральні маски визначаються нормативним документом. Цей документ розглядає не тільки потужність у передбаченому каналі, а також у суміжних та альтернативних каналах. Сила спектральна щільність повинна бути меншою за межі, визначені через спектральну маску передавача. Спектральний профіль потужності випромінювання передавача можна використовувати для підкреслення якості обладнання відносно співіснування, якщо спектральна маска передавача помітно менша ніж вимагає відповідний стандарт. Для цього параметра немає одиниці вимірювання. Параметр повинен представляти цифру. Рисунок 20 – Спектральна маска передавача системи IEEE 802.15.4 5.66 Час оновлення Час оновлення можна використовувати для оцінки у випадку застосування автоматизації з циклічним перенесенням і програми реального часу див. IEC 62657-1:2017, 5.3.1.2.3.2. Циклічне перенесення посади як приклад може слугувати система виявлення. Час оновлення — це інтервал від доставки останнього байта даних користувача повідомлення a продюсер, від еталонного інтерфейсу споживача до програми автоматизації, доки доставка останнього байта даних користувача наступного повідомлення того ж виробника. Перешкоди, описані в 4.4, призводять до розподілу часу передачі. Співіснування існує до тих пір, поки передані повідомлення зберігають граничне значення для розповсюдження оновлення час, заданий програмою автоматизації. Час оновлення є випадковою величиною. На малюнку 21 показано приклад функцій розподілу час оновлення. Для відносної оцінки це означає, чи заважає бездротова програма більш-менш, стандартне відхилення можна використовувати як параметр розподілу. - 72 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Рисунок 21 - Приклад функції розподілу часу оновлення Максимальний проміжок часу оновлення, який також називають джиттером, буде необхідним для отримання абсолютний результат щодо співіснування шляхом порівняння цього значення часу з обмеженням, яке вимагається додаток. Однак максимальний діапазон певного вимірювання не еквівалентний абсолютний максимальний проміжок часу оновлення. Максимальний проліт має певну ймовірність того, що може розрахувати, якщо відомі функціональні рівняння кривих на малюнку 21. Надійність розрахунок залежить від розміру вибірки вимірювання, на якому функціонал рівняння базуються. Залежно від деталізації керування співіснуванням параметр може посилатися на логічне посилання або, загалом, на програму. Одиницею цього параметра є секунда(и). 5.67 Щільність бездротових пристроїв Кількість бездротових пристроїв впливає на навантаження зв’язку та використання середовища. Чим менше бездротових пристроїв, які спілкуються в бездротовій системі, тим нижче ймовірність перешкод. Щільність бездротових пристроїв – це кількість бездротових пристроїв у межах просторового покриття, див. 5.55, системи бездротового зв'язку . Щільність бездротових пристроїв впливає на середовище використання. Цей параметр має бути виражений у вигляді числа, представленого як ціле число без знака та одиницею є кількість пристроїв на м2. 5.68 Інформація про тип бездротового пристрою Для кожного пристрою типова інформація про тип пристрою, як-от тип моделі, виробник, апаратна версія, повинні бути надані. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -73- 5.69 Щільність рішення бездротового зв'язку Цей параметр описує рішення бездротового зв’язку, що працюють у тій самій зоні. все розглядаються бездротові рішення, незалежно від технології чи використовуваного діапазону частот. Слід описати середній коефіцієнт використання цих бездротових рішень. Щільність рішення бездротового зв’язку – це кількість рішень бездротового зв’язку в межах географічного виміру підприємства (див. 5.25). Цей параметр має бути виражений у вигляді числа, представленого як ціле число без знаку та одиницею є кількість пристроїв на м3. 5.70 Бездротова технологія або стандарт Більшість бездротового обладнання використовує стандартизовану базову технологію, яка іноді вже є попередньо визначає деякі з параметрів, перелічених у пункті 5. Тому, значення або область для низка параметрів неявно визначається шляхом назви бездротової технології або стандарту. Смуга частот повинна бути надана явно, оскільки це дозволяє першу загальну категоризацію бездротового рішення. Крім того, повинна бути визначена схема модуляції. Вид модуляція, або кодування символів перед фізичною передачею може допомогти уникнути перешкоди бездротових рішень. Крім того, запити на зв'язок передаються по-різному на комунікаційне середовище, тобто одне й те саме спілкування навантаження може призвести до різних коефіцієнтів зайнятості каналів. Реалізації, які використовують базову технологію, за певними параметрами можуть бути набагато кращими, ніж основний стандарт. Бездротова реалізація також може використовувати лише підмножину посилання бездротового стандарту, тому не всі параметри можуть бути релевантними. Більш того, є бездротові технології, які не відповідають певним стандартам. Прикладами стандартів, що визначають систему бездротового зв’язку, є IEC 62591, IEC 62601 і IEC 62734. Вмістом цього параметра має бути текст, виражений рядком із кількома октетами. 6 Інформаційні структури управління співіснуванням 6.1 Загальний Розділ 6 визначає структурування параметрів керування співіснуванням відповідно до використання розміри . Принцип зображено на малюнку 22. Параметри, пояснені в розділі 5, є вибрано та структуровано в розділі 6. Таблиця 4 показує ієрархію характеристик. -74- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Таблиця 4 - Ієрархія характеристик Ієрархія Пояснення або посилання Промислова мережа зв'язку Частина автоматизації застосування; супер класу клас бездротового промислового автоматизації та проводової промисловості автоматизація. Бездротова промислова автоматизація Містить одну або декілька фізичних інтерфейс системи. Розподілена система автоматизації Елементи, відносини і інтерфейси, які обмінюються даними через фізичні посилання, де надійне спілкування наявність даних на логічні цільові кінцеві точки еталонний інтерфейс визначає правильна робота додаток Загальна характеристика рослин Див. 6.2 і таблицю 20 Вимоги до зв'язку програми Див. 6.3 і таблицю 21 Вимоги, що впливають на характеристики бездротового зв'язку рішення Див. 6.3.2 і таблицю 21 Вимоги до продуктивності Див. 6.3.3 і таблицю 21 Радіосередовище Має один або більше фізичних рівнів інтерфейси та відповідні елементи пасивні вплив навколишнього середовища і активний вплив зовнішнього середовища. Пасивні впливи середовища Див. 6.2.3 Активний вплив зовнішнього середовища Див. 6.2.4 Тип перешкод Див. 5.28 і таблицю 28 Система бездротового зв'язку Див. 6.4 і 6.5 Тип бездротової системи та тип бездротового пристрою Див. 6.4 Тип бездротової системи Див. 6.4.2 і таблицю 22 Тип бездротового пристрою Див. 6.4.3 і таблицю 23 Параметри бездротового передавача Див. 6.4.3.2 і таблицю 23 Параметри бездротового приймача Див. 6.4.3.3 і таблицю 23 Бездротове рішення Див. 6.5 Бездротове системне рішення Див. 6.5.2 і таблицю 24 Рішення для бездротового пристрою Див. 6.5.3 і таблицю 25 Загальні параметри рішення бездротового пристрою Див. 6.5.2 і таблицю 25 Параметри передавача бездротового пристрою Див. 6.5.3 і таблицю 25 Параметри приймача бездротового пристрою Див. 6.5.3 і таблицю 25 Провідна промислова автоматика Поза межами цього документ, але показано як a можливість. Структури, надані в розділі 6, використовуються в шаблонах, наведених у розділі 8. Параметри для опису необхідно надати відповідну інформацію, і параметр може бути діапазоном значень або список значень. Шаблони, наведені в розділі 8, повинні використовуватися для опису конкретного об’єкта відповідних елементів для керування співіснуванням шляхом призначення значень або діапазонів значень параметрам. Таким чином, інформація може бути розгорнута в рамках процесу керування бездротовим співіснуванням. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -75- Пункт 5 Пункт 6 Пункт 8 Пункт 7 IEC Рисунок 22 – Принцип використання параметрів співіснування Для процесу керування бездротовим співіснуванням визначено чотири набори параметрів. Вони використовуються для опису • загальні характеристики установок, загальні для всіх систем бездротового зв'язку (див. 6.2), • вимоги до зв’язку кожної програми автоматизації (див. 6.3), • характеристики кожної бездротової системи та типу пристрою (див. 6.4), • характеристики кожного бездротового рішення (див. 6.5). 6.2 Загальна характеристика рослин 6.2.1 Загальний Підпункт 6.2 визначає набір параметрів, що характеризує установку в цілому з поважати всі програми бездротового зв’язку. Для опису ознаки рослини повинні використовуватися шаблони, наведені в пункті 8. Визначення та специфікації Параметри керування співіснуванням відповідають описам у розділі 5 опис характеристик заводу повинен використовуватися в процесі управління спільним існуванням, який визначено в пункті 7. На малюнку 23 показано співвідношення між визначенням і специфікації в цьому документі та їх використання в системі управління співіснуванням специфікація. IEC Рисунок 23 – Параметри для опису загальної характеристики заводу 6.2.2 Загальна характеристика рослин Параметри в таблиці 5 повинні використовуватися для опису умов розповсюдження та потенціал перешкод всередині установки для опису загальної характеристики установки. -76- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Таблиця 5 - Перелік параметрів, які використовуються для опису загальної характеристики рослини Назва параметра довідка Зміст Регіональний регламент радіомовлення 5.51 Перелік відповідних регіональних регламентів радіомовлення План майбутнього розширення 5.24 Неофіційна специфікація потенційних можливих майбутніх розширень рослина 6.2.3 Пасивний вплив середовища Параметри в таблиці 6 повинні використовуватися для опису умов розповсюдження та потенціал перешкод всередині установки для пасивних впливів навколишнього середовища. Таблиця 6 - Перелік параметрів, що використовуються для опису пасивних впливів середовища Назва параметра довідка Зміст Область дії 5.11 Неофіційна специфікація зони діяльності щодо її вплив на пасивні впливи середовища Рух предмета 5.42 Визначає мобільність ресурсів (наприклад, перешкоди) Географічний вимір завод 5.25 Специфікація географічного розміру використання заводу довжина, ширина і висота Природний екологічний стан 5.39 Неформальна специфікація очікуваних природних умов середовища щодо його впливу на пасивні ефекти навколишнього середовища Інтервидимість 5.29 Неофіційна специфікація умов розповсюдження радіохвиль с щодо його впливу на пасивні впливи навколишнього середовища або формальна специфікація коефіцієнта переходу Діапазон частот 5.20 Смуга частот, яку використовує планована бездротова система, має a значний вплив на розповсюдження радіохвиль 6.2.4 Активний вплив зовнішнього середовища Прикладами пристроїв, які можуть спричиняти активний вплив навколишнього середовища, є зварювальні апарати, електроприводи або перетворювачі частоти. Іншими джерелами активного впливу навколишнього середовища є пристрої бездротового зв'язку, які використовують той самий частотний діапазон або ті самі або сусідні частотні канали. Параметри в таблиці 7 повинні використовуватися для опису умов розповсюдження та потенціал перешкод всередині установки для активних впливів навколишнього середовища. Таблиця 7 - Перелік параметрів, що використовуються для опису активних впливів середовища Назва параметра довідка Зміст Рішення для бездротового зв'язку щільність 5.69 Список бездротових рішень (включаючи всі відповідні параметри згідно з 6.5.2) на заводі (активний вплив навколишнього середовища) Тип перешкод 5.28 Список користувачів частоти, включаючи детальний опис з повагою до його впливу на активні впливи середовища Обмеження від сусідів с рослина 5.32 Неофіційне уточнення обмежень від сусідів заводу щодо їх впливу на активні впливи середовища Діапазон частот 5.20 Щоб врахувати перешкоди, смуга частот, яку використовує запланована бездротова система повинна бути відома Більшість значень параметрів може надати власник установки. однак, для деяких параметрів, потрібна експертиза експертів з бездротового зв’язку. Якщо така експертиза недоступна в межах організації заводу, настійно рекомендується проконсультуватися із зовнішнім експертом. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 77 - Для цих параметрів можна використовувати текстові описи, якщо неможливо надати кількісні значення. У цих випадках текстовий опис має бути максимально конкретним. Графіка і зображення можуть підтвердити такі описи. Може знадобитися додаткова інформація. Наприклад, бездротова система може бути позначена ідентифікатором, що посилається на таку додаткову інформацію інформації. У таблиці 8 наведено перелік параметрів, які використовуються для опису типу перешкод. Таблиця 8 - Перелік параметрів, які використовуються для опису типу перешкод Назва параметра довідка Зміст Тип перешкод 5.28 Список користувачів частоти, включаючи детальний опис щодо його вплив на активні екологічні впливи Діапазон частот 5.20 Щоб врахувати перешкоди, використовувана смуга частот планується має бути відома бездротова система Частотний канал 5.22 Оголошення значень частотного каналу, які використовуються або можуть бути використані обраний, визначений центральною частотою та смугою частот (див. 5.10 і 5.21). частоти зрізу (див. 5.13) або числа частот каналів (див. 5.22). Загальна випромінювана потужність 5.59 Можливі значення загальної випромінюваної потужності Спектральна щільність потужності 5.46 Опис спектральної щільності потужності Інтервал передачі 5.60 Декларація мінімального значення інтервалу передачі Розрив передачі 5.61 Декларація мінімального значення розриву передачі Послідовність передавача 5.64 Оголошення максимального значення послідовності передавача Робочий цикл 5.16 Декларація максимального значення робочого циклу Час перебування 5. 17 Оголошення максимального значення часу перебування Середнє використання фактор 5.36 Декларація фактора МЮ 6.3 Вимоги до зв’язку програми 6.3.1 Огляд Вимоги до зв’язку додатків – це переважно кількісні вимоги, що визначають необхідні умови та необхідні характеристики бездротових рішень у еталоні інтерфейс. Ці вимоги мають бути виконані для досягнення мети автоматизації додаток. За визначенням, співіснування – це стан, у якому перебувають усі програми, що використовують бездротовий зв’язок виконувати їхні вимоги. Ці вимоги зазвичай пов'язані з бізнес-цілями і враховуються рахунок, крім того, ряд умов, таких як безпека осіб, ефективне використання ресурсів або небезпечні умови. Щоб досягти цих цілей, бездротове рішення має відповідати комунікації додатків вимоги щодо доступності зв’язку та можливості реального часу, враховуючи промислові умови та характеристики бездротових систем, які впливають на них вимоги. Малюнок 24 показує зв'язок між визначенням і специфікацією параметрів у цьому документа та його використання для опису вимог зв’язку додатків у співіснуванні специфікація системи управління. -78- ІЕС 62657- 2:2022 © IEC 2022 IEC Рисунок 24 - Параметри для опису програми комунікаційні вимоги Вимоги до зв'язку програми можна розділити на вимоги, які впливають на поведінка бездротового пристрою чи системи та вимоги до продуктивності, яким має відповідати бездротове рішення для забезпечення мети програми автоматизації. 6.3.2 Вимоги, що впливають на характеристики бездротових рішень Набір параметрів у таблиці 9 – це вимоги до зв’язку програми, які впливають на продуктивність бездротових рішень і, отже, стан співіснування. Значення цих повинні бути зібрані параметри. Таблиця 9 - Перелік параметрів, які використовуються для опису вимог впливають на характеристики бездротових рішень Назва параметра довідка Зміст Комунікаційне навантаження 5.12 Специфікація необхідного комунікаційного навантаження при посиланні інтерфейс із використанням довжини даних користувача та інтервалу передачі Ініціація передачі даних 5.27 Специфікація необхідного початку передачі даних на a довідковий інтерфейс Довжина даних користувача за передачу інтервал 5.31 Вказівка ​​необхідної довжини даних користувача при посиланні інтерфейс Максимальна кількість ретрансляції 5.33 Визначає, скільки разів допустимі дані користувача ретранслюється автоматично комунікаційним стеком, оскільки помилок передачі Розташування бездротових пристроїв 5.45 Уточнення необхідного положення бездротового пристрою за допомогою три виміри відповідно до просторового охоплення система бездротового зв'язку Відстань між бездротовими пристроїв 5.15 Специфікація довжини фізичного зв’язку Призначення автоматики додаток 5.47 Опис призначення програми автоматизації Відносний рух 5.52 Специфікація траєкторії пристрою та його рухомого профілю або довжина фізичної ланки, відносне прискорення та швидкість Рівень безпеки 5.54 Специфікація необхідного рівня безпеки Просторове покриття бездротової мережі спілкування 5.56 Специфікація необхідного просторового покриття бездротової мережі комунікаційна система з використанням довжини, ширини та висоти Інтервал передачі 5.60 Вказівка ​​необхідного інтервалу передачі в довідці інтерфейс Щільність бездротових пристроїв 5.67 Специфікація необхідної щільності бездротових пристроїв згідно просторове покриття системи бездротового зв’язку ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -79- 6.3.3 Вимоги до продуктивності Вимоги до продуктивності описують час і помилки, необхідні для досягнення призначення програми автоматизації. Набір параметрів у таблиці 10 повинен використовуватися для опису необхідної продуктивності, включаючи прийнятну максимальну кількість повторних передач і MLR. Таблиця 10 - Перелік характерних параметрів Назва параметра довідка Зміст Пропускна здатність даних 5.14 Специфікація необхідних значень пропускної здатності даних Доступність зв'язку 5.6 Специфікація необхідних значень для спілкування наявність Час передачі 5.62 Специфікація необхідних значень часу передачі Час оновлення 5.66 Специфікація необхідних значень для часу оновлення Час відгуку 5.53 Специфікація необхідних значень часу відгуку ПРИМІТКА Параметри, наведені в таблиці 10, є випадковими змінними. Ці параметри вказуються з точки зору їх середнє значення, процентиль, стандартне відхилення або діапазон (джитер). 6.4 Тип бездротової системи та тип бездротового пристрою 6.4.1 Огляд Підрозділ 6.4 визначає набори параметрів, які характеризують модель бездротової системи або бездротового пристрою, надаючи параметри для визначення типу бездротової системи та бездротового зв’язку тип пристрою. Залежно від життєвого циклу вміст може змінюватися, наприклад, від • що потрібно з точки зору планувальника; • що зазначено в стандарті, включаючи опції та рекомендації? ПРИМІТКА. Ці параметри не є параметрами конкретної реалізації бездротової системи чи пристрою; що називається бездротове рішення. Додаткова інформація може бути корисною. Наприклад, можна вказати параметр у 5.68. На рисунку 25 показано зв’язок між визначенням і специфікацією в цьому документі та його використання в специфікації системи управління співіснуванням. IEC Рисунок 25. Параметри для опису типу бездротової системи та типу пристрою - 80 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Майже всі параметри вказані в стандартах або специфікаціях для бездротових систем. Проте певна система або пристрій бездротового зв’язку може бути кращою чи гіршою продуктивність, ніж зазначено. Крім того, специфікації іноді дозволяють діапазони значень для параметри. Значення та діапазони значень параметрів у таблиці 11, таблиці 12 та таблиці 13 надається разом із бездротовим продуктом. Для параметрів можна використовувати посилання значення або діапазони значень яких можна знайти в специфікаціях або стандартах. Підпункт 6.4 розрізняє загальні параметри бездротової системи та конкретний пристрій параметри. 6.4.2 Тип бездротової системи Тип бездротової системи характеризується за допомогою параметрів, наведених у таблиці 11. Таблиця 11 - Список параметрів, які використовуються для опису типу бездротової системи Назва параметра довідка Зміст Бездротова технологія або стандарт 5.70 Посилання на специфікації або стандарти, з яких бездротова система сумісна Регіональний регламент радіомовлення 5.51 Список регіональних правил радіозв'язку, за якими здійснюється бездротовий зв'язок система відповідає вимогам Топологія мережі 5.40 Топології бездротової мережі. Щільність бездротових пристроїв 5.67 Декларація максимально можливої ​​кількості активних пристроїв у просторовому охопленні Пристрій інфраструктури 5.26 Опис можливих або необхідних інфраструктурних пристроїв Діапазон частот 5.20 Опис можливого діапазону частот Нижня частота зрізу 5.13 Нижня частотна межа смуги частот Верхня частота зрізу 5.13 Верхня частотна межа смуги частот Послідовність стрибків частоти 5.23 Опис можливої ​​або необхідної стрибкоподібної зміни частоти послідовності Модуляція 5.38 Опис можливих або необхідних модуляцій Надійність зв'язку 5.7 Опис можливого або необхідного значення бітрейту a фізичне посилання або список, з якого можна вибрати Інтервал передачі 5.60 Декларація мінімального значення інтервалу передачі Розрив передачі 5.61 Декларація мінімального значення розриву передачі Послідовність передавача 5.64 Оголошення максимального значення послідовності передавача Час перебування 5.17 Оголошення максимального значення часу перебування Механізм контролю доступу до середовища 5.35 Опис можливого або необхідного контролю доступу до середовища механізми Середній коефіцієнт використання 5.36 Оголошення коефіцієнта MU, що залежить від 5,35 Механізм адаптації 5.34 Опис можливих або необхідних механізмів для адаптивність Рівень безпеки 5.54 Опис функцій для забезпечення рівнів безпеки 6.4.3 Тип бездротового пристрою 6.4.3.1 Загальний Тип бездротового пристрою можна охарактеризувати характеристиками передавача та приймача параметри. Для пристрою, що реалізує функції передачі та прийому, обидва набори параметри повинні бути вказані. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -81 - 6.4.3.2 Параметри бездротового передавача Спектральну енергію, випромінювану пристроєм, можна виміряти за допомогою аналізатора спектру. Ан приклад вимірювання показано на малюнку 26. Синя лінія ілюструє спектр потужності щільність передавача. Спрощеним представленням є спектральна маска передавача, див. 5.65, який накладено на малюнок 26 (див. червону лінію). ПРИМІТКА Залежно від конкретної технології або стандарту для опису частоти використовуються різні параметри спектр і рівень потужності. ключ суцільна лінія (червона) = спектральна маска суцільна лінія (синя) = спектральна щільність потужності Рисунок 26 - Приклад спектральної щільності потужності та передавача спектральна маска Хоча частота та потужність спочатку визначаються бездротовим пристроєм або системою, використання спектру в часі також залежить від запитів зв'язку додаток. На малюнку 27 зображено принцип використання середовища за часом і частотою. Його також можна записати за допомогою аналізатора спектру. Жовтий колір на малюнку 27 показує область центральних частот з найвищим рівнем потужності. Відповідні параметри описують час передачі та час між двома послідовними передачами. У певних обставин, цікаво, чи відноситься час до однієї чи кількох частот канали. - 82 - IEC 62657- 2:2022 © IEC 2022 Рисунок 27 - Приклад використання середовища за часом і частотою Значення або діапазони значень типу бездротового пристрою можуть бути кращими за вказані значення для типу бездротової системи. Тому слід використовувати параметри передавача в таблиці 12 для характеристики типу бездротового пристрою. Таблиця 12 - Список параметрів, що використовуються для опису передавача типу бездротового пристрою Назва параметра довідка Зміст Щільність бездротових пристроїв 5.67 Декларація максимально можливої ​​кількості активних пристроїв у просторове охоплення Тип антени 5.5 Опис типів антен, які використовуються або можуть бути вибрано Підсилення антени 5.3 Декларація посилення антени Діаграма спрямованості антени 5.4 Декларація діаграми спрямованості антени Еквівалентна випромінювана потужність 5.19 Декларація максимального значення ERP Еквівалентна ізотропна випромінювана потужність 5.18 Декларація максимального значення EIRP Максимальний вхідний рівень приймача 5.49 Декларація значення випромінюваної потужності або перелік, з якого можна бути обраним Загальна випромінювана потужність 5.59 Можливе значення загальної випромінюваної потужності Вихідна потужність передавача 5.63 Опис вихідної потужності передавача в разі наявності антени зовнішній або ERP/EIRP потрібно налаштувати за допомогою параметра вихідна потужність передавача Спектральна маска передавача 5.65 Опис спектральної маски передавача Спектральна щільність потужності 5.46 Опис спектральної щільності потужності Частотний канал 5.22 Оголошення значень частотного каналу, які використовуються або що можна вибрати, вказавши центральну частоту та частоту пропускна здатність (див. 5.10 і 5.21), частоти зрізу (див. 5.13), або номери частотних каналів (див. 5.22) Надійність зв'язку 5.7 Декларація надійності зв'язку Інтервал передачі 5.60 Декларація мінімального значення інтервалу передачі Розрив передачі 5.61 Декларація мінімального значення розриву передачі Послідовність передавача 5.64 Оголошення максимального значення послідовності передавача Робочий цикл 5.16 Декларація максимального значення робочого циклу Час перебування 5.17 Оголошення максимального значення часу перебування IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -83- Назва параметра довідка Зміст Середній коефіцієнт використання 5.36 Оголошення коефіцієнта MU, що залежить від 5,35 6.4.3.3 Параметри бездротового приймача Параметри приймача в таблиці 13 повинні використовуватися для характеристики типу бездротового пристрою. Таблиця 13 - Список параметрів, які використовуються для опису приймача типу бездротового пристрою Назва параметра довідка Зміст Вибірковість суміжного каналу 5.2 Опис значення вибірковості сусіднього каналу Чутливість приймача 5.50 Опис значення чутливості приймача Максимальний вхідний рівень приймача 5.49 Опис максимального значення вхідного рівня приймача Блокування приймача 5.48 Оголошення значення відповіді блокування приймача Фальшива відповідь 5.57 Оголошення значення помилкової відповіді приймача 6.5 Бездротове рішення 6.5.1 Огляд Підрозділ 6.5 описує характеристику бездротових рішень, які є реалізаціями бездротових систем і типів пристроїв. На відміну від опису бездротових систем і типи пристроїв, тут значення параметрів стосуються певної установки в межах установки. На малюнку 28 показано зв'язок між визначенням і специфікацією параметрів у цьому документа та їх використання. На основі опису типу певної бездротової системи та її бездротові пристрої (див. 6.4), щодо структури інформації про керування співіснуванням, і опис бездротового рішення, наведеного в 6.5, рішення бездротового зв’язку та його рішення для бездротових пристроїв можна описати. IEC Рисунок 28 – Параметри для опису рішення бездротового зв’язку 6.5.2 Бездротове системне рішення Рішення бездротової системи має характеризуватися за допомогою параметрів у таблиці 14, в Додатково до параметрів типу бездротової системи та типу бездротового пристрою відповідно 6.4. -84- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Таблиця 14 – Список параметрів, які використовуються для опису бездротового рішення Назва параметра довідка Зміст Тип бездротової системи 6.4.2 Посилання на тип бездротової системи, описаний у параметри згідно з 6.4.2 Топологія мережі 5.40 Опис мережевих топологій Щільність бездротових пристроїв 5.67 Оголошення максимально можливої ​​кількості активних пристроїв у просторовому охопленні Розташування бездротових пристроїв 5.45 Список позицій бездротових пристроїв Відносний рух 5.52 Список описів руху бездротових пристроїв Пристрій інфраструктури 5.26 Перелік позицій пристроїв інфраструктури Частотний канал 5.22 Оголошення значень частотного каналу, які використовуються або які можна вибрати, визначені центральною частотою та смуга частот (див. 5.10 і 5.21), межа частоти частоти (див. 5.13), або номери частотних каналів (див. 5.22) Стрибкоподібні зміни частоти 5.23 Налаштовані послідовності стрибків частоти Модуляція 5.38 Налаштовані модуляції Бітрейт фізичного зв'язку 5.8 Налаштовані бітрейти фізичного зв’язку Інтервал передачі 5.60 Декларація мінімального значення інтервалу передачі Розрив передачі 5.61 Декларація мінімального значення розриву передачі Послідовність передавача 5.64 Оголошення максимального значення послідовності передавача Час перебування 5.17 Оголошення максимального значення часу перебування Механізм контролю доступу до середовища 5.35 Опис налаштованого контролю доступу до середовища механізми Механізм адаптації 5.34 Опис налаштованих механізмів адаптивності Середній коефіцієнт використання 5.36 Оголошення коефіцієнта MU, що залежить від 5,35 Рівень безпеки 5.54 Опис налаштованих функцій для забезпечення безпеки рівень 6.5.3 Рішення для бездротового пристрою Рішення бездротового пристрою має бути охарактеризовано за допомогою параметрів у таблиці 15 та Таблиця 16, на додаток до параметрів типу бездротового пристрою згідно з 6.4.3. Таблиця 15 – Список загальних параметрів, які використовуються для опису рішення бездротового пристрою Назва параметра довідка Зміст Тип бездротової системи 6.4.2 Посилання на тип бездротової системи, описаний у параметри згідно з 6.4.2 Тип бездротового пристрою 6.4.3 Посилання на тип бездротового пристрою, описаний у параметри згідно з 6.4.3 IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -85- Таблиця 16 - Список параметрів, які використовуються для опису передавача рішення для бездротового пристрою Назва параметра довідка Зміст Тип антени 5.5 Опис типів антен Підсилення антени 5.3 Декларація посилення антени Діаграма спрямованості антени 5.4 Декларація діаграми спрямованості антени Еквівалентна випромінювана потужність 5.19 Декларація ефективних значень випромінюваної потужності Еквівалентна ізотропна випромінювана потужність 5.18 Декларація значення EIRP Загальна випромінювана потужність 5.59 Декларація значень загальної випромінюваної потужності Вихідна потужність передавача 5.63 Опис вихідної потужності передавача у випадку антени зовнішній або ERP/EIRP потрібно налаштувати за допомогою параметра вихідна потужність передавача Спектральна щільність потужності 5.46 Опис спектральної щільності потужності Частотний канал 5.22 Оголошення значень частотного каналу, які використовуються або що можна вибрати, визначається центральною частотою та частотою пропускна здатність (див. 5.10 і 5.21). частоти зрізу (див. 5.13), або номери частотних каналів (див. 5.22) Бітрейт фізичного зв'язку 5.8 Декларація мінімального бітрейту Інтервал передачі 5.60 Декларація мінімального значення інтервалу передачі Розрив передачі 5.61 Декларація мінімального значення розриву передачі Послідовність передавача 5.64 Оголошення максимального значення послідовності передавача Робочий цикл 5.16 Декларація максимального значення робочого циклу Час перебування 5.17 Оголошення максимального значення часу перебування Середній коефіцієнт використання 5.36 Оголошення коефіцієнта MU, що залежить від 5,35 Параметри приймача пристрою здебільшого визначаються типом бездротового пристрою. Тільки чутливість приймача можна налаштувати, дивіться таблицю 17. Таблиця 17 – Список параметрів, які використовуються для опису приймача рішення бездротового пристрою Назва параметра довідка Зміст Вибірковість суміжного каналу 5.2 Опис значення вибірковості сусіднього каналу Чутливість приймача 5.50 Налаштовані значення чутливості приймача Максимальний вхідний рівень приймача 5.49 Опис максимального значення вхідного рівня приймача Блокування приймача 5.48 Оголошення значення відповіді блокування приймача Фальшива відповідь 5.57 Оголошення значення помилкової відповіді приймача 6. 6 Параметри, що стосуються застосування Характерні параметри дозволяють кількісно оцінити системи бездротового зв'язку, див. Таблицю 18. Набір необхідних значень є частиною вимог до зв’язку програми. А набір обіцяних значень є частиною опису можливостей бездротового зв’язку система. Характеристичні параметри відносяться до інтерфейсів між логічним бездротовим зв'язком комунікаційні пристрої та передбачуваний логічний пристрій автоматизації, званий еталонним інтерфейсом. - 86 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Таблиця 18 - Перелік відповідних характерних параметрів бездротових рішень Назва параметра довідка Зміст Час передачі 5.62 Специфікація необхідних значень часу передачі Час оновлення 5.66 Специфікація необхідних значень для часу оновлення Час відгуку 5.53 Специфікація необхідних значень часу відгуку Пропускна здатність даних 5.14 Специфікація необхідних значень пропускної здатності даних Доступність зв'язку 5.6 Специфікація необхідних значень для спілкування наявність Коефіцієнт втрат повідомлень 5.44 Визначає прийнятний MLR Надійність зв'язку 5.7 Застосовується до функції системи бездротового зв’язку, Надійність зв'язку - це здатність логічного зв'язку з передавати повідомлення за встановлених умов для визначеного період часу. Надійність зв'язку може бути визначається за допомогою часу роботи між відмовами. Напрацювання між відмовами 5.43 Час роботи між відмовами логічного зв'язку є сума періодів часу роботи між двома послідовними невдачі. Логічна ланка розглядається як ремонтопридатний елемент у сенс того, що повідомлення може повторюватися протягом виживання час. Мірою для оцінки логічного зв'язку є середнє діюче час між відмовами. Час виживання 5.58 Час, що додаток, споживаючи спілкування послуги, можна продовжити без очікуваного повідомлення Відповідні статистичні значення характерних параметрів наведені в таблиці 19. Там є згадка мінімальних, режимних, середніх і процентильних значень P95. Мінімум, режим, середній, стандартне відхилення та процентиль статистичних значень є найбільш відповідними способами вираження характерні параметри. Для оцінки передачі повідомлення, всі запропоновані значення від кожна назва параметра є актуальною. Таблиця 19 - Перелік відповідних статистичних значень характерних параметрів Назва параметра довідка Статистичні значення Час передачі 5.62 Мінімум, режим, процентиль P95 Час оновлення 5.66 Середнє значення, стандартне відхилення Час відгуку 5.53 Мінімум, режим, процентиль P95 Пропускна здатність даних 5.14 Пропускна здатність каналу зв'язку Доступність зв'язку 5.6 Коефіцієнт інтервалу часу безпомилкової передачі (uptime. ry) до часу спостереження iQ Коефіцієнт втрат повідомлень 5.44 Відношення, виражене у відсотках, до кількості не доставлених повідомлень поділено на загальну кількість повідомлень протягом інтервалу часу T, де кількість повідомлення не доставлено - це різниця між кількістю повідомлень, що надходять до точки входу, і номер повідомлень, доставлених у точці вихідного потоку в точці- точкове підключення Час виживання 5.58 Час, що додаток, споживаючи спілкування послуги, можна продовжити без очікуваного повідомлення. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -87 - 7 Процес управління співіснуванням 7.1 Загальний 7.1.1 Огляд Процес управління співіснуванням представляє діяльність управління співіснуванням система. Процес управління співіснуванням включає технічні та організаційні дії в порядку встановити та підтримувати стан співіснування всіх бездротових рішень на підприємстві. The параметри співіснування, зазначені в розділі 5 і організовані, як описано в розділі 6, є використовується на різних етапах процесу управління співіснуванням. Початок загального процесу рішення про встановлення такого процесу зображено на малюнку 7. Співіснування Процес управління складається з наступних етапів: • етап дослідження (див. 7.4.1); • фаза планування (див. 7.4.2); • етап впровадження (див. 7.4.3); • робоча фаза (див. 7.4.4). ПРИМІТКА. Оскільки всі ці фази належать до управління співіснуванням, у наступному тексті термін «співіснування» management' опущено перед назвами фаз. Етап розслідування розпочинається, коли виявляються зміни або коли з’являється новий бездротовий зв’язок системи або іншого радіовипромінювача в керованому діапазоні (діапазонах), які планується встановити. На етапі планування план розподілу ресурсів розробляється або змінюється на основі значення параметрів співіснування. На етапі впровадження нові бездротові рішення встановлюються та конфігуруються існуючі бездротові рішення модифікуються відповідно до плану розподілу ресурсів. На етапі роботи стан програм бездротового зв’язку відстежується для виявлення проблеми, пов'язані із співіснуванням та ініціюванням процедур технічного обслуговування. На всіх етапах повинні розглядатися та виконуватися місцеві та регіональні правові та регуляторні питання виконуватися. 7.1.2 Документація Система управління співіснуванням має бути задокументована в управлінні співіснуванням специфікація системи та підтримується як частина процесу управління співіснуванням. Обсяг документації повинен відповідати класу програми. Деякі елементи, які повинні бути частиною специфікації системи управління співіснуванням, це згадані в цьому документі перераховані нижче: • сфера застосування; • прихильність організації; • порядок ведення; • структура організації; • ролі персоналу; • спілкування із зовнішніми організаціями; • процедури управління співіснуванням; -88- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 • візуалізація ризику перешкод; • зайнятість смуг частот; • розташування та положення бездротових програм; • результати інвентаризації; • введення в експлуатацію зовнішніх або внутрішніх постачальників послуг; • інформація про бездротові програми; • результати аналізів і вимірювань; • особливості встановлення та затвердження; • встановлення каналів зв'язку; • створення комітету; • встановлення обов'язку реєстрації бездротових систем; • випуск або відхилення щойно зареєстрованих бездротових програм; • документообіг та узгодження специфікацій; • навчання; • порядок проведення аудиту; • результати аудиту; • результати аналізу та метрологічної експертизи; • план дій; • загальна характеристика рослин; • вимоги автоматизації зв'язку; • тип бездротової системи; • тип бездротового пристрою; • бездротове системне рішення; • рішення для бездротового пристрою. ПРИМІТКА Порядок наведеного вище списку не є обов’язковим. Організація структури документа може бути заснована з різних точок зору, таких як життєвий цикл, ієрархічна структура тощо, посилаючись на той самий зміст. Це поза межами обсяг цього документа. Наступні документи містять перелічені вище елементи та є частиною спільного існування специфікація системи управління: • загальна характеристика рослини (див. 6.2 і табл. 20); • вимоги до зв’язку програми (див. 6.3 і таблицю 21) - вимоги, що впливають на характеристики бездротових рішень (див. 6.3.2); - вимоги до продуктивності (див. 6.3.3); • система бездротового зв'язку (див. 6.4, 6.5) - тип бездротової системи та тип бездротового пристрою (див. 6.4) я) тип бездротової системи (див. 6.4.2 і таблицю 22); ii) тип бездротового пристрою (див. 6.4.3 і таблицю 23) a) параметри бездротового передавача (див. 6.4.3.2); b) параметри бездротового приймача (див. 6.4.3.3); - бездротове рішення (див. 6.5) (це представляє план розподілу ресурсів) i) рішення бездротової системи (див. 6.5.2 і таблицю 24); ii) рішення для бездротового пристрою (див. 6.5.3 і таблицю 25); ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -89 - • план розподілу ресурсів (див. 6.3, 6.4 та 6.5). Рекомендується підтримувати документацію відповідним методом документування. The вимоги до такого методу описані в 7.1.3. 7.1.3 Відповідний спосіб документування Для ефективної обробки управління співіснуванням, пов’язаного зі складністю місцевого ситуації, доцільно застосувати відповідний метод документування. Документація має містити принаймні такий вміст: • зберігання інформації про численні бездротові системи та пристрої, включаючи інформацію про їхнє просторове положення та радіопараметри (наприклад, у базі даних); • перевірка правдоподібності записаних даних; • адміністрування інформації щодо стану відомих бездротових програм; • доступ до документації та її адміністрування для всіх сторін, залучених до проекту (за необхідності, навіть для тих, хто знаходиться в інших країнах) за умови авторизації доступу; • інтуїтивно зрозуміла візуалізація ризику перешкод і зайнятості смуг частот зрозуміла форма (для людини); • досвід компанії в роботі з бездротовими додатками; • опціонально візуалізація позицій бездротових додатків. 7.1.4 Застосування інструментів Основні кроки для адміністрування радіочастот можуть бути підтримані відповідними інструментами. Програмні засоби можна використовувати для адміністрування документації, зазначеної в 7.1.3. Інші інструменти можуть підтримувати концепції, зазначені в 4.7. 7.2 Створення системи управління співіснуванням 7.2.1 Призначення керуючого співжиттям Для ефективного контролю процесу управління співіснуванням потрібна центральна відповідальність на належному рівні. Необхідно призначити одну або більше центральних контактних осіб (менеджерів спільного існування). Площа с Відповідальність менеджера спільного існування визначається індивідуально для кожного підприємства. Таким чином, Менеджер спільного існування може відповідати за всю компанію, за одну чи більше місцезнаходження або для бізнес-підрозділів і департаментів, залежно від організації компанії. Вирішальним фактором є забезпечення ефективності процесу. Незалежно від підходу конкретної компанії, це можна вважати приналежністю до одного з двох основних варіантів: • виходячи з актуальності проблеми; • незалежно від актуальності проблеми. У першому випадку керівник співіснування вибирається з підрозділів, на які найбільше впливає потенційні перешкоди. Часто цим займаються відділи ІТ та автоматизації. У другому випадку підкреслюється нейтральність відповідального підрозділу. Отже, для наприклад, менеджера спільного існування можна вибрати з підрозділу «управління об’єктами». адміністрування ресурсів компанії, тому що частотний спектр слід враховувати a обмежений і тому цінний ресурс. -90- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Вирішальними факторами для вибору є внутрішні процеси та організація компанії двох стратегій. У кожному окремому випадку рішення приймається з урахуванням відповідні умови. Тут важливо забезпечити ефективність процесу. The менеджер співіснування повинен мати базові знання про програми автоматизації та характеристики бездротових систем. Керівник співіснування має повноваження приймати необхідні заходи для виконання визначених завдань. Цей документ описує менеджера співжиття як особу. Однак це не означає що деякі під- функції менеджера співіснування не можна було покласти на автоматизований процес. Очевидно, що остаточна відповідальність за загальну функцію менеджера співіснування залишаються у фізичної особи. 7.2.2 Відповідальність менеджера спільного проживання Менеджер співіснування несе відповідальність за такі дії: • налагодження каналів зв'язку всередині компанії; • створення комітету, що складається з контактних осіб усіх підрозділів компанії бездротові системи; • встановлення обов'язку реєструвати бездротові системи в місцезнаходженнях, що представляють інтерес компанія; • інвентаризація бездротових програм і, якщо необхідно, введення в експлуатацію зовнішніх або внутрішніх постачальники послуг для проведення інвентаризації; • випуск або відхилення щойно зареєстрованих бездротових додатків і, за необхідності, формування вимог щодо використання бездротових додатків на основі погоджених рішення внутрішнього комітету; • розробка та узгодження технічних умов і нормативних документів для впровадження та експлуатації бездротові програми; • документація інформації про робочі бездротові програми, рішень комітету з управління співіснуванням та проведених іспитів (якщо необхідно, доручення зовнішніх або внутрішніх постачальників послуг для отримання цих документів); • забезпечити наявність політики із застосуванням несанкціонованого введення нов бездротові програми або рішення. 7.2.3 Підтримка експертів з бездротового зв'язку Керівник співіснування повинен мати базові знання про бездротові технології та пов’язане радіо сумісність і експертиза протоколів. Для підвищення кваліфікації потрібні спеціальні знання рішення щодо використання бездротових програм, які пов’язані зі значними ризиками. Якщо a менеджер спільного існування не має спеціальних знань, менеджер спільного існування повинен отримати допомогу експерта з бездротового зв’язку. Наведені нижче типові завдання є прикладами, для яких потрібна допомога експерта з бездротового зв’язку. • проведення інвентаризації; • аналіз радіоробастності; • метрологічне випробування радіонадійності; • проектування архітектури бездротового рішення; • підготовка проекту доповідної записки щодо використання бездротових технологій; • визначення стратегії використання бездротових технологій у майбутньому; • контроль за дотриманням узгоджених специфікацій; • зазначення значень параметрів для обраних рішень. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -91 - 7.2.4 Навчання Керівник співіснування та, якщо необхідно, інші члени комітету проходять навчання через рівні проміжки часу. Цей тренінг призначений для оновлення знань зацікавлених осіб та повідомити таку інформацію: • необхідна професійна підготовка (основи радіонадійності); • базові знання про сучасні бездротові технології; • вплив потенційних проблем на практичні приклади; • управління процесом управління співіснуванням; • доступні інструменти та технології моніторингу. Зміст навчання має бути адаптований до реальної ситуації в компанії. Завдяки надзвичайно динамічний характер розвитку технологій, доцільно організовувати ці тренінги через рівні проміжки часу (наприклад, раз на рік або кожні два роки). 7.3 Підтримка системи управління співіснуванням Система управління співіснуванням повинна підтримуватися належним чином, щоб вона могла підтримуватися ці бездротові рішення в його межах в умовах співіснування, навіть після вимог та/або зміни середовища. Керівник співіснування в організації, наприклад компанії чи лікарні, повинен нести відповідальність за підтримку системи управління співіснуванням. Документи в системі управління повинні бути змінені належним чином у таких випадках: • при виявленні неузгодженості системи управління співіснуванням; • якщо змінюється організація. Необхідно провести аудит системи управління співіснуванням, щоб перевірити узгодженість система управління співіснуванням. Процедура аудиту повинна бути задокументована. 7.4 Фази процесу управління співіснуванням 7.4.1 Стадія розслідування 7.4.1.1 Огляд Етап розслідування розпочинається, коли відбувається одна з таких подій: • необхідно встановити нову бездротову систему або оновити/модифікувати існуючі рішення збираються реалізовуватися; • середовище зміни бездротової системи; • виникає проблема, пов'язана зі співіснуванням. Слідство має на меті • перевірити фактичний стан роботи бездротових програм, • визначити вільні та зайняті частотні ресурси . Розслідування забезпечує основу для управління співіснуванням і є важливим кроком у цьому його виконання. Вирішальною передумовою для успішного впровадження управління співіснуванням є що результати розслідування є повними та правильними. -92- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 7.4.1.2 Практичні поради щодо проведення розслідування 7.4.1.2.1 Загальний Залежно від програми розслідування може бути складним завданням, тому допомога рекомендовано кваліфікованих фахівців з бездротового зв’язку. Для ефективного проведення розслідування допит спеціалізованих підрозділів (оператори та проектувальники виробничих цехів та будівельного обладнання) та радіо вимірювання є важливим. Повинні бути надані адекватні інструменти (наприклад, відповідні анкети) для розслідування, дозволяє реєструвати діючі бездротові системи. Важливо визначити який відповідальні особи в компанії можуть надати достовірну та актуальну інформацію. тому необхідна угода в комітеті з управління співіснуванням. Залежно від вимог застосування (зокрема, у класах застосування "безпека" до «контроль», див. таблицю 1), дослідження повинно підтверджуватися вимірюваннями. Ці вимірювання служать для перевірки правдоподібності результатів опитування і, крім того, для виявити невідомі та зовнішні бездротові програми (наприклад, поблизу або з зовнішні джерела). Щоб зменшити зусилля вимірювання, результати опитування можуть використовувати як вхідні дані для визначення методу вимірювання. Операційні процедури також повинні збирати інформацію про час роботи бездротових систем. Вимірювання повинні бути здійснюється в реалістичних умовах програми. Додаткову інформацію можна зібрати за допомогою систем автоматичного моніторингу. Кілька сучасні бездротові системи (наприклад, мережі WLAN на основі контролера) дозволяють записувати інформації на бездротову систему. Крім того, пропонуються системи радіомоніторингу, які автоматично збирати інформацію про зайнятість частотного спектру. в обсягу вимірювання, інформація, що надається цими системами, повинна бути проаналізована, точніше підлягає метрологічній перевірці. Якщо ці конкретні знання недоступні всередині компанії, компанії можуть скористатися зовнішньою послугою провайдерів. 7.4.1.2.2 Виконання метрологічних досліджень Аналізатори спектру та протоколу можуть бути використані для метрологічних перевірок співіснування. Аналізатори протоколів базуються на кінцевому пристрої або на спеціалізованому обладнанні. Аналізатор протоколів на основі кінцевого пристрою є програмним рішенням, яке обробляє записані дані кінцевим пристроєм (наприклад, мережевим адаптером, спеціальним кінцевим пристроєм). Аналізатори протоколів, засновані на спеціалізованому обладнанні, є спеціалізованим вимірюванням або моніторингом систем, особливо використовуються великими системами для розробки апаратного забезпечення, керування та відмов знахідка. Зазвичай ці пристрої працюють швидше, ніж рішення на основі кінцевих пристроїв. Вони вміють записувати та аналізувати більше параметрів, але вони значно дорожчі, а інколи важко транспортувати. Як додаткова функція, бездротові рішення можуть постійно перевіряти фактичні значення параметри та надайте їх програмі автоматизації. Вибір інструменту для виконання моделювання, вимірювання або випробування повинні враховувати його придатність за плановане застосування та його економічну ефективність. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -93- 7.4.1.2.3 Оцінка співіснування 7.4.1.2.3.1 Цифрові бездротові системи Передбачувані бездротові системи є системами з цифровою модуляцією та кодуванням механізми. Як правило, програми промислової автоматизації використовують цифрові бездротові рішення. Співіснування існує якщо всі задіяні бездротові рішення відповідають вимогам зв’язку своїх програм. Таким чином, оцінка співіснування вимагає характерних параметрів, пов’язаних із застосуванням. Характеристичні параметри, пов’язані з еталонними інтерфейсами бездротового рішення, повинні бути отримані зі значень, наданих у характеристиках бездротового рішення згідно з 6.5. 7.4.1.2.3.2 Аналогові бездротові системи Аналогові бездротові системи в основному використовуються для передачі відео та голосових даних. Вирішальним фактором злагодженої роботи аналогових систем є дотримання вимог відношення сигнал/перешкода (SIR), а точніше співвідношення сигнал/перешкода + шум (RSSI). The недотримання цього співвідношення призводить до зниження якості прийнятого сигналу. Залежно від передана інформація, можуть виникнути такі негативні наслідки: • зниження якості мови у разі передачі голосу; • зниження якості зображення у разі передачі зображення/відео. ПРИМІТКА Значення співвідношення сигнал/(перешкода + шум) коливаються приблизно від 14 дБ до 60 дБ. Вони можуть бути встановлюється з відповідних рекомендацій ITU або ECO/CEPT або з посібника з експлуатації пристрою- 7.4.1.2.4 Аналіз та вимірювання Під час впровадження нової бездротової системи або в інвентарі існує ризик перешкод слід проаналізувати. Ризик перешкод слід аналізувати в два етапи. На першому кроці проаналізувати, чи існують потенціали перешкод, як описано в 4.4. Якщо є ризик перешкод між бездротовими системами, на другому кроці має бути проведений ретельний аналіз слідувати. Менеджер співіснування, за необхідності, за допомогою спеціаліста з бездротового зв’язку може попередньо проаналізуйте ризик перешкод. Другим кроком є ​​ін- глибинний аналіз з урахуванням особливостей бездротового зв'язку систем, радіооточення та, якщо необхідно, програм автоматизації та бездротового зв’язку пристроїв. Цей аналіз повинен визначити очікувані впливи та ступінь перешкод ризик і потенційні заходи, які необхідно вжити для забезпечення співіснування. У багатьох випадках цей аналіз виявиться дуже складним, щоб провести метрологічну експертизу буде необхідно. У цьому випадку аналіз служить для систематичної підготовки метрологічного обстеження. Метрологічна експертиза повинна визначити, наскільки вимоги до бездротового зв'язку системи і з якими впливами доводиться стикатися. Результат метрологічної перевірки є проектом меморандуму про рішення щодо застосування бездротової системи, який має бути погоджений комітет управління співжиттям. Відповідно до цієї угоди, бездротове рішення буде бути звільненим (якщо потрібно з вимогами) або відхиленим. Результати аналізу та метрологічної експертизи повинні бути задокументовані та підлягати перевірці. Вони можна далі використовувати в рамках управління співіснуванням, наприклад, у розгляді подібних ситуацій. -94- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Метрологічне обстеження може проходити у фізичному (прикладному) світі або під лабораторні умови. У цьому контексті лабораторні умови означають середовище, де кілька практичні ситуації можуть бути розглянуті в зрозумілій та відтворюваній формі (і якщо можливий стандартизований) спосіб. Зазвичай краще проводити розслідування в реальному середовищі, оскільки воно залежить від передавача тут можна розглянути реалії. Цього неможливо досягти в лабораторних дослідженнях. The процес вимірювання, який необхідно визначити, повинен імітувати типові потенційні робочі сценарії бездротової системи та вже існуючих бездротових систем, беручи до уваги особливості застосування автоматизації. Параметри, які необхідно встановити, повинні бути вибрано таким чином, щоб можна було оцінити, чи відповідають вимоги до бездротового зв’язку система виконана. Крім того, перевірка не повинна заважати роботі бездротового зв’язку програми. Якщо з цієї причини параметри інтерфейсу користувача, перелічені в 7.4.1.2.3, є невизначений в окремих випадках, аналіз можна виконати за допомогою спеціального бездротового зв’язку аналізаторів протоколів або за відповідними показниками (наприклад, збій установки, помилка шини). Реалістичні дослідження в лабораторних умовах можуть забезпечити повторюваність і, отже, цінність інформацію про реакцію бездротової системи на різні перешкоди. Це інформація може бути корисною для аналізу співіснування та підготовки затвердження. The результати дослідження можуть бути надані підряднику разом із документацією бездротове рішення. Дослідження в лабораторних умовах також можуть бути корисними для підготовки до реалізації бездротова система, у випадках, коли цільове середовище ще недоступне (наприклад під час будівництва нового виробничого цеху). Вимірювання також можна використовувати як приклади для перевірки аналітичних результатів, якщо аналіз є призначений для надання авторитетних заяв про співіснування бездротових систем. The метрологічне обстеження також можна використовувати як основу для подальших аналізів, наприклад для передбачити перешкоди у випадку збільшення кількості бездротових пристроїв. 7.4.2 Фаза планування 7.4.2.1 Огляд На етапі планування план розподілу ресурсів розробляється або змінюється на основі оновлений інвентар. План розподілу ресурсів описує, як розподілити радіоресурс для кожного бездротового рішення. План розподілу ресурсів має бути належним чином задокументований. Він повинен бути розглянутий комітет з управління співіснуванням і має бути уповноважений менеджером співіснування. 7.4.2.2 Управління співіснуванням на етапі планування На малюнку 29 показано під- 6 і 7. На малюнку 29 подано огляд рішення та дії процесу управління співіснуванням, важливі на етапі планування. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -95- Малюнок 29 - Планування бездротової системи в процес управління співіснуванням Навіть якщо бездротові додатки не працюють, слід вважати, що бездротовий програми можна вводити після початкового планування. Якщо вже є робочі бездротові програми, необхідно перевірити, чи є вони всі під контролем менеджера спільного проживання. З одного боку, це може бути зовнішнє системи опромінюють; з іншого боку, можливо, наприклад, існуючі бездротові рішення або бездротові рішення критичних класів застосування (наприклад, класи функціональної безпеки та керування) мають пріоритет і не можуть бути змінені. У цих випадках слід прийняти реалії і інші ступені свободи (наприклад, частота, час, простір) можуть бути використані досягти співіснування. Простіше, якщо всі бездротові програми знаходяться під власним контролем. Це так також найкраще, якщо існуючі або плановані одночасно бездротові програми можна оптимізувати для роботи разом з оглядом на надійність радіозв’язку. 7.4.2.3 Планування радіополя Рекомендується використовувати програмні засоби для планування радіополя. Наступні групи можна виділити: • системні програмні засоби; • системно-незалежні програмні засоби. Системне програмне забезпечення (наприклад, для IEEE 802.11 [25]) може врахувати кілька особливостей бездротовий стандарт і полегшує вимірювання за допомогою кінцевого пристрою. -96- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 система- Незалежне програмне забезпечення зазвичай є продуктом, який імітує поширення радіохвиль і тому може використовуватися майже для будь-якої системи. Однак імітуються лише фізичні змінні (для наприклад рівень сигналу або затримка поширення сигналу). Планувальник повинен зробити висновок, пов'язаний із конкретним місцем параметри від фізичних змінних. При впровадженні бездротової системи планування радіополя має здійснюватися за допомогою описаними програмними продуктами. Планування (принаймні для класів безпеки та контролю) має здійснюватися вимірювання та моделювання. Моделювання як підтримка планування є доцільним, тому що точне вимірювання на великій території трудомісткі, і вони часто представляють лише знімок (наприклад наприклад, для змінного середовища, такого як високі склади або виробничі цехи) і вони рідко допускають оптимізацію. Симуляції, якщо можливо, повинні бути уточнені вимірюваннями. На основі чисто симуляції планування доцільно лише для середовищ, де вимірювання не сприймаються чи ні можливо (наприклад, для ще не побудованих або обладнаних будівель). При плануванні радіополя слід також враховувати інші бездротові програми. Якщо немає достовірної інформації щодо зайнятості частоти у відповідному діапазоні та у безпосередній зоні аналіз навколишнього середовища повинен бути виконаний під час кожного планування. Для цього можна використовувати аналізатори спектру та протоколів. Якщо аналізатори спектру є застосовані, антени з відомими характеристиками спрямованості повинні використовуватися для визначення абсолютного значення рівня. 7.4.2.4 Заходи управління співжиттям Заходи співіснування повинні бути розглянуті в плані розподілу ресурсів. 7.4.3 Фаза впровадження 7.4.3.1 Огляд На етапі впровадження встановлюються нові бездротові рішення та налаштовуються існуючі бездротові рішення змінюються відповідно до плану розподілу ресурсів. Розподіл радіоресурсів досягається шляхом налаштування опцій і параметрів, пов’язаних із використання радіоресурсу для бездротових систем. Впровадження має бути перевірено, щоб переконатися, що план розподілу ресурсів виконано реалізовано належним чином. ПРИМІТКА. Етап розслідування, Фаза планування та фаза впровадження разом називаються фазою розробки в IEC 62890. 7.4.3.2 Монтаж і погодження Щоб відповідати специфікаціям управління співіснуванням, вкрай важливо їх реалізувати специфікації, коли розглядається бездротова система та інші бездротові програми встановлено та введено в експлуатацію. Внутрішні або зовнішні постачальники послуг, які виконують установки повинні бути проінформовані про вимоги. Доцільно реалізувати специфікації управління співіснуванням, наприклад, принаймні внутрішньофірмові правила для послуг, пов’язаних із бізнес-процесом або безпекою. При необхідності ці вимоги можуть включити в план роботи. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -97- Перевірка встановлення має гарантувати, що воно відповідає розподілу ресурсів план, розроблений на етапі планування, і специфікації управління співіснуванням. Вбік після функціональної перевірки та візуального огляду установки, відповідні засоби контролю приймання має передбачати принаймні реєстрацію відповідних параметрів продуктивності системи та до контролювати смуги частот. 7.4.4 Етап експлуатації 7.4.4.1 Огляд На етапі експлуатації стан бездротових рішень слід контролювати, щоб виявити проблеми, пов'язані зі співіснуванням і змінами середовища. Моніторинг для перевірки умов співіснування повинен проводитися постійно або регулярно основа. Результати повинні бути належним чином записані. Детальна специфікація методів та інструментів, що використовуються для моніторингу, виходить за рамки цього документ. Якщо виявлені події, перелічені нижче, потім розпочинається етап розслідування: • виникає проблема, пов'язана зі співжиттям; • необхідно встановити нову бездротову систему; • зміни середовища бездротової системи. 7.4.4.2 Управління співіснуванням на робочому етапі На малюнку 30 представлена ​​реалізація та робота бездротової системи в режимі співіснування процес управління операційною фазою. Після вибору бездротового рішення та можна почати співіснування, встановлене завдяки плануванню, установці та введенню в експлуатацію. Згодом уся інформація, що стосується співіснування, повинна бути задокументована. Важливою частиною управління співіснуванням під час роботи є встановлення обов’язку реєстрації внутрішні бездротові програми. Це стосується звіту про втручання, а також для інформацію про те, що заплановано подальші бездротові програми. Якщо будуть нові бездротові системи встановлено, процес відбору з доп. щодо планування та оцінки. в у випадку втручання, причини повинні бути зрозумілі за допомогою вимірювань та аналізів, а також необхідну функцію слід відновити. Перешкоди в бездротовому зв'язку стають очевидними, коли щось в установці виходить з ладу або не реагує, як планувалося. Таких ситуацій слід уникати. Тому доцільно регулярно контролювати дотримання специфікацій управління співіснуванням. Для цього призначення, автоматична система постійного моніторингу частотного спектру і характерні параметри (див. 6.6), які можуть виявити порушення, навіть якщо робота установки ще не впливає, можна встановити. Крім того, слід провести контрольне вимірювання періодично, щоб визначити відмінності в умовах розповсюдження та існування інших користувачів частоти. Ці заходи також можуть допомогти виявити втручання, яке не відповідає та не контролюється менеджер співіснування, якого не можна турбувати. Менеджер співіснування може прийняти негайно дії для включення особи, яка перешкоджає, поза його/її контролем, до управління співіснуванням планувати. ПРИКЛАД Щоб досягти сумісності промислових рішень бездротового зв’язку з широкосмуговим фіксованим зв’язком Бездротовий доступ (BFWA) у діапазоні від 5725 МГц до 5875 МГц у Європі (зв’язок BFWA може бути порушений протягом радіус навколо промислових рішень бездротового зв’язку від 3 км до 10 км), ефективним способом може бути a сенсорна антена, яка буде встановлена ​​на верхній частині промислового підприємства, щоб виявляти сигнал BFWA та негайно реагувати на зупинку використовуючи цю смугу понад нормальну енергію. Така антена матиме перевагу кращого розповсюдження стан зв’язку з постраждалим і можливість вибору антени з більшим коефіцієнтом підсилення для цілей зондування. -98- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Менеджер співіснування повинен створити план дій, що дозволить швидко реагувати на події та без зволікання розпочати необхідні дії. Рисунок 30 - Впровадження та робота бездротової системи у процесі управління співіснуванням Для цього керівник співіснування повинен тісно співпрацювати з іншими підрозділами компанії отримувати інформацію про придбання бездротових програм. Керівник співіснування повинен затвердити їх . Для прийняття управління співіснуванням важливо прийняти і інтегрувати процес у внутрішні правила. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -99- Експлуатаційна фаза включає процес обслуговування для збереження стану співіснування. Додатки бездротового зв’язку, що використовують керування співіснуванням, можна розглядати як a система з можливістю оновлення. Це означає, що якщо ймовірність співіснування зменшується, мають бути вжиті заходи з технічного обслуговування, щоб зберегти необхідну ймовірність співіснування. Окрім ідентифікації проблеми співіснування, згідно з малюнком 5 середовище розподіл ресурсів можна регулювати. Це можна зробити шляхом поділу частотних каналів зменшення обсягу трафіку даних або шляхом локального розділення додатків за допомогою, наприклад формування променя. Для отримання додаткової інформації див. 4.7 і 4.8. Технічне обслуговування слід розглянути тимчасово встановлення додаткових пристроїв або зміна положення пристроїв. 8 Шаблони параметрів співіснування Розділ 8 надає шаблони для параметрів співіснування, визначених у Розділі 5 і структурованих у Пункт 6 з точки зору управління співіснуванням. Ці шаблони слід використовувати в порядку збирати або надавати необхідну інформацію і таким чином підтримувати управління співіснуванням процес. Кожен параметр повинен бути представлений такими елементами: значення , одиниця, використання та зауваження, за використовуючи угоду, описану в 3.3. З цих шаблонів можна вивести фактичний екземпляр, наприклад, використовуючи друковану таблицю або еквівалентний опис формальною мовою. Процес інстанціювання тут не описано оскільки це виходить за рамки цього документа. Термін шаблон, використаний у цьому документі, не відповідає вимагає будь-якого спеціального форматування. Це означає, що таблична форма шаблонів у цьому документі можуть бути передані в будь-яку іншу форму, наприклад, у паперову форму, в електронній формі та як дані база. Вимога шаблону полягає в тому, щоб перерахований параметр із пов’язаними значеннями або одиниці чи інша інформація присутні та пов’язані разом, як зазначено в шаблонах у цьому документ для формування необхідної структури. Шаблон у таблиці 20 слід використовувати для опису характеристики рослини. Зміст вказано в таблиці 5, таблиці 6 і таблиці 7. Якщо параметр не має одиниці вимірювання, тоді відповідна комірка буде позначена знаком «не». застосовно (N/A). Стовпець із позначкою «Значення» може містити список значень. ПРИМІТКА 1. Шаблони, наведені в розділі 8 з відповідними визначеннями в 3.1, призначені для майбутнього включення в Загальний словник даних IEC (CDD, див. IEC 61360). Потім вміст CDD можна використовувати в електронній формі - 100 - ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Таблиця 20 – Шаблон, який використовується для опису загальної характеристики рослини Назва параметра Значення одиниця Використання Зауваження Загальна характеристика рослин Регіональний регламент радіомовлення План майбутнього розширення Пасивні впливи середовища Область дії Рух предмета Географічний розмір заводу Природний екологічний стан Інтервидимість Діапазон частот Активний вплив зовнішнього середовища Щільність рішення бездротового зв'язку Тип перешкод Обмеження з боку сусідів заводу Діапазон частот Шаблон у таблиці 21 слід використовувати для опису вимог до зв’язку програми для кожної системи бездротового зв’язку. Зміст зазначено в табл.9, табл.10 і Таблиця 11. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 101 - Таблиця 21 – Шаблон, який використовується для опису вимог до зв’язку програми Назва параметра Значення одиниця Використання Зауваження Параметри впливу Комунікаційне навантаження Ініціація передачі даних Довжина даних користувача на інтервал передачі Максимальна кількість повторних передач Розташування бездротових пристроїв Відстань між бездротовими пристроями Призначення програми автоматизації Відносний рух Рівень безпеки Просторова протяжність програми Довжина Ширина Висота Інтервал передачі Щільність бездротових пристроїв Характерні параметри Пропускна здатність даних Доступність зв'язку Час передачі Час оновлення Час відгуку Коефіцієнт втрат повідомлень Шаблони в таблиці 22 і таблиці 23 повинні надаватися з бездротовим рішенням. Вони опишіть параметри бездротової системи або пристрою. Зміст таблиці 22 зазначено в Таблиця 11. Зміст таблиці 23 зазначено в таблиці 12 і в таблиці 13. - 102 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Таблиця 22 - Шаблон, який використовується для опису типу бездротової системи Назва параметра Значення одиниця Використання Зауваження Бездротова технологія або стандарт Регіональний регламент радіомовлення Топологія мережі Щільність бездротових пристроїв Пристрій інфраструктури Діапазон частот Нижня частота зрізу Верхня частота зрізу Стрибкоподібні зміни частоти Модуляція Надійність зв'язку Інтервал передачі Розрив передачі Послідовність передавача Час перебування Механізм контролю доступу до середовища Механізм адаптації Рівень безпеки Таблиця 23. Шаблон, який використовується для опису типу бездротового пристрою Назва параметра Значення одиниця Використання Зауваження Т передавач Регіональний регламент радіомовлення Підсилення антени Діаграма спрямованості антени Еквівалентна випромінювана потужність Еквівалентна ізотропна випромінювана потужність Загальна випромінювана потужність Вихідна потужність передавача Спектральна маска передавача Спектральна щільність потужності Частотний канал Механізм контролю доступу до середовища Надійність зв'язку Інтервал передачі Розрив передачі Послідовність передавача Робочий цикл Час перебування Середній коефіцієнт використання ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 - 103 - Назва параметра Значення одиниця Використання Зауваження Приймач Вибірковість суміжного каналу Чутливість приймача Максимальний вхідний рівень приймача Блокування приймача Фальшива відповідь Шаблони в таблиці 24 і таблиці 25 повинні використовуватися для документування поточної конфігурації і роботу кожного реалізованого бездротового рішення. Зміст таблиці 24 зазначено в Таблиця 14. Зміст таблиці 25 зазначено в таблиці 12 і в таблиці 13. Таблиця 24. Шаблон, який використовується для опису рішення бездротової системи Назва параметра Значення одиниця Використання Зауваження Тип бездротової системи Топологія мережі Щільність бездротових пристроїв Розташування бездротових пристроїв Відносний рух Пристрій інфраструктури Частотний канал Стрибкоподібні зміни частоти Модуляція Бітрейт фізичного зв'язку Інтервал передачі Розрив передачі Послідовність передавача Час перебування Механізм контролю доступу до середовища Механізм адаптації Рівень безпеки - 104 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Таблиця 25. Шаблон, який використовується для опису рішення бездротового пристрою Назва параметра Значення одиниця Використання Зауваження Загальний Тип бездротової системи Тип бездротового пристрою Передавач Тип антени Підсилення антени Діаграма спрямованості антени Еквівалентна випромінювана потужність Еквівалентна ізотропна випромінювана потужність Загальна випромінювана потужність Вихідна потужність передавача Спектральна щільність потужності Частотний канал Бітрейт фізичного зв'язку Інтервал передачі Розрив передачі Послідовність передавача Робочий цикл Час перебування Приймач Вибірковість суміжного каналу Чутливість приймача Максимальний вхідний рівень приймача Блокування приймача Фальшива відповідь Для опису відповідної характеристики слід використовувати шаблони в таблиці 26 і таблиці 27 параметри для управління співіснуванням. Вміст зазначено в таблиці 18 і таблиці 19. Таблиця 26 - Шаблон, який використовується для опису відповідної характеристики параметри бездротових рішень Назва параметра Значення одиниця Використання Зауваження Час передачі Час оновлення Час відгуку Пропускна здатність даних Доступність зв'язку Коефіцієнт втрат повідомлень Надійність зв'язку Напрацювання між відмовами Час виживання IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 105- Таблиця 27 - Шаблон, який використовується для опису відповідної статистики значення характерних параметрів Назва параметра Значення одиниця Використання Зауваження Час передачі Час оновлення Час відгуку Пропускна здатність даних Доступність зв'язку Коефіцієнт втрат повідомлень Час виживання Для опису типу перешкод необхідно надати шаблони в таблиці 28. Зміст є зазначені в таблиці 8. Таблиця 28 – Шаблон, що використовується для опису типу перешкод Назва параметра Значення одиниця Використання Зауваження Тип перешкод Діапазон частот Частотний канал Загальна випромінювана потужність Спектральна щільність потужності Інтервал передачі Розрив передачі Послідовність передавача Робочий цикл Час перебування ПРИМІТКА 2. Вміст шаблонів можна використовувати як набір визначень властивостей у IEC 61360. - 106 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Бібліографія [1] IEC 60050 (усі частини), Міжнародний електротехнічний словник (IEV), доступний за адресою [2] IEC 60050-712:1992, антени Міжнародний Електротехнічний Лексика (IEV) – Част 712: [3] IEC 60050-161:2018, міжнародний Електромагнітна сумісність Електротехнічний Словник (IEV) - Частина 161: [4] IEC 60050-713:1998 Міжнародний електротехнічний словник (IEV) - Частина 713: Радіозв'язок: передавачі, приймачі, мережі та експлуатація [5] IEC 61158 (усі частини), Промислові мережі зв'язку - Специфікації польової шини [6] IEC 61158-2:2014 Промислові мережі зв’язку. Специфікації польової шини. Частина 2: Специфікація фізичного рівня та визначення служби [7] IEC 61360 (усі частини), Стандартні типи елементів даних із відповідною класифікацією схема [8] IEC 61784-1 Промислові мережі зв'язку. Профілі - Частина 1: Профілі Fieldbus [9] IEC 61784-2 Промислові мережі зв’язку. Профілі. Частина 2. Додаткова польова шина профілі для мереж реального часу на основі ISO/IEC/IEEE 8802-3 [10] IEC 61918:2018 Промислові мережі зв’язку. Монтаж засобів зв’язку мереж у виробничих приміщеннях [11] IEC 62278:2002 Залізничне застосування - Специфікація та демонстрація надійності, доступність, ремонтопридатність і безпека (RAMS) [12] IEC 62591:2016 Промислові мережі. Бездротові комунікаційні мережі та профілі зв'язку - WirelessHART™ [13] IEC 62601 Промислові мережі. Бездротові комунікаційні мережі та зв’язок профілі - WIA-PA [14] IEC 62657 (усі частини), Промислові мережі - Співіснування бездротових систем [15] IEC 62657-3 Промислові мережі. Співіснування бездротових систем. Частина 3. Формальна опис автоматизованого керування співіснуванням і керівництво додатком [16] IEC 62734:2014 Промислові мережі. Бездротові комунікаційні мережі та профілі зв'язку - ISA 100.11a [17] IEC 62890:2020 Вимірювання, керування та автоматизація промислових процесів. Життєвий цикл управління системами та компонентами [18] ISO 5807 Обробка інформації. Символи документації та умовні позначення для даних, блок-схеми програм і систем, мережеві діаграми програм і системних ресурсів IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 107 - [19] ISO/IEC 2382- 16:1996 , Інформаційні технології - Словник - Частина 16: Інформація теорія 4 [20] ITU-R BS.561-2 (07/86), Визначення випромінювання в НЧ, СЧ та ВЧ діапазонах радіомовлення, доступно з Інтернету: < > [переглянуто 2022-02-10] http://www.itu.int/rec/R-REC-BS.561-2-198607-l/en [21] ETSI TR 100 027, V1.2.1 (1999-12), Електромагнітна сумісність і радіоспектр Питання (ERM); Методи вимірювання для приватного мобільного радіообладнання [22] ETSI TR 102 889-2: 2011, Питання електромагнітної сумісності та радіоспектру (ERM): Системний довідковий документ: пристрої малого радіусу дії (SRD); Частина 2: Технічна характеристики обладнання SRD для бездротового промислового застосування з використанням технологій відрізняється від ультраширокого діапазону (UWB) [23] ETSI EN 300 328: 2019, Широкосмугові системи передачі; Обладнання для передачі даних працюють у діапазоні ISM 2,4 ГГц і використовують методи широкосмугової модуляції; Гармонізований стандарт, що охоплює основні вимоги статті 3.2 Директиви 2014/53/ЄС [24] IEEE 802.3, стандарт IEEE для інформаційних технологій – телекомунікації та обмін інформацією між системами - Локальні та міські мережі - Спеціальні вимоги – Частина 3: Множинний доступ із визначенням несучої з виявленням колізій (CSMA/CD) Специфікації методу доступу та фізичного рівня [25] IEEE 802.11, стандарт IEEE для інформаційних технологій – телекомунікації та обмін інформацією між системами - Локальні та міські мережі - Спеціальні вимоги - Частина 11: Контроль доступу до середовища бездротової локальної мережі (MAC) і Специфікації фізичного рівня (PHY). [26] IEEE 802.15 .1:2005, стандарт IEEE для інформаційних технологій – телекомунікації та обмін інформацією між системами - Локальні та міські мережі - Спеціальні вимоги – Частина 15.1: Контроль доступу до бездротового середовища (MAC) і фізичний Специфікації рівня (PHY) для бездротових персональних мереж (WPAN) [27] IEEE 802.15.2:2003, Рекомендована практика IEEE для інформаційних технологій - Телекомунікації та обмін інформацією між системами - Локальні і міські мережі. Спеціальні вимоги. Частина 15.2. Співіснування бездротового зв’язку Персональні мережі з іншими бездротовими пристроями, що працюють без ліцензії Смуги частот [28] IEEE 802.15.4, Стандарт IEEE для локальних і міських мереж - Частина 15.4: Низькошвидкісні бездротові персональні мережі (LR-WPAN) [29] Федеральний стандарт 1037C, Телекомунікації: Глосарій телекомунікаційних термінів. 07 серпня 1996 р., доступно на < > [переглянуто 2022-02-10] http://www.its.bldrdoc.gov/fs-1037/fs-1037c.htm [30] ZVEI, Франкфурт, Німеччина, квітень 2009 р. Співіснування бездротових систем в автоматизації Технологія - Пояснення щодо надійної паралельної роботи бездротового зв'язку рішення [31] Регламент радіозв'язку ITU, видання 2020 р., том 1: статті, доступний за адресою: < > https://www.itu.int/pub/R-REG-RR-2020 4 Вилучено. -108- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 [32] Директива 2014/53/ЄС Європейського Парламенту та Ради від 16 квітня 2014 р. про гармонізація законів держав-членів, що стосуються надання доступу до ринку радіообладнання та скасування Директиви 1999/5/EC, доступна за адресою < > [переглянуто 2022-02-10] EUROPEAN STANDARD EN ІЕС 62657-2 NORME EUROPEENNE EUROPAISCHE NORM July 2022 ICS 25.040.40; 33.040; 35.100 Supersedes EN 62657-2:2017; EN 62657-2:2017/A1:2019 English Version Industrial networks - Coexistence of wireless systems - Part 2: Coexistence management Reseaux industriels - Coexistence des systemes sans fil - Partie 2: Gestion de coexistence Industrielle Kommunikationsnetze - Koexistenz von Funksystemen - Teil 2: Koexistenz-Management This European Standard was approved by CENELEC on 2022-07-14. CENELEC members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CENELEC member. This European Standard exists in three official versions (English. French, German). A version in any other language made by translation under the responsibility of a CENELEC member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Management Centre has the same status as the official versions. CENELEC members are the national electrotechnical committees of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, the Czech Republic. Denmark. Estonia, Finland. France, Germany. Greece, Hungary, Iceland, Ireland. Italy, Latvia. Lithuania, Luxembourg. Malta, the Netherlands, Norway, Poland. Portugal. Republic of North Macedonia. Romania. Serbia, Slovakia, Slovenia. Spain. Sweden. Switzerland. Turkey and the United Kingdom. © 2022 CENELEC All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CENELEC Members. Ref. No. EN IEC 62657-2:2022 E EN ІЕС 62657-2:2022 (E) European foreword The text of document 65C/1163/FDIS, future edition 3 of IEC 62657-2, prepared by SC 65C "Industrial networks" of IEC/TC 65 "Industrial-process measurement, control and automation" was submitted to the IEC-CENELEC parallel vote and approved by CENELEC as EN IEC 62657-2:2022. The following dates are fixed: • latest date by which the document has to be implemented at national (dop) 2023-04-14 level by publication of an identical national standard or by endorsement • latest date by which the national standards conflicting with the (dow) 2025-07-14 document have to be withdrawn This document supersedes EN 62657-2:2017 and all of its amendments and corrigenda (if any). Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. CENELEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Any feedback and questions on this document should be directed to the users' national committee. A complete listing of these bodies can be found on the CENELEC website. Endorsement notice The text of the International Standard IEC 62657-2:2022 was approved by CENELEC as a European Standard without any modification. In the official version, for Bibliography, the following notes have to be added for the standards indicated: IEC 61158 (series) NOTE Harmonized as EN 61158 (series) IEC 61158-2:2014 NOTE Harmonized as EN 61158-2:2014 (not modified) IEC 61360 (series) NOTE Harmonized as EN 61360 (series) IEC 61784-1 NOTE Harmonized as EN IEC 61784-1 IEC 61784-2 NOTE Harmonized as EN IEC 61784-2 IEC 61918:2018 NOTE Harmonized as EN IEC 61918:2018 (not modified)+A11:2019 IEC 62591:2016 NOTE Harmonized as EN 62591:2016 (not modified) IEC 62601 NOTE Harmonized as EN 62601 IEC 62657 (series) NOTE Harmonized as EN 62657 (series) IEC 62657-3 NOTE Harmonized as EN IEC 62657-3 IEC 62734:2014 NOTE Harmonized as EN 62734:2015 (not modified) IEC 62890:2020 NOTE Harmonized as EN IEC 62890:2020 (not modified) 2 EN IEC 62657-2:2022 (E) Annex ZA (normative) Normative references to international publications with their corresponding European publications The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. NOTE 1 Where an International Publication has been modified by common modifications, indicated by (mod), the relevant EN/HD applies. NOTE 2 Up-to-date information on the latest versions of the European Standards listed in this annex is available here: www.cenelec.eu. Publication Year Title EN/HD Year IEC 62657-1 2017 Industrial communication networks - Wireless communication networks - Part 1: Wireless communication requirements and spectrum considerations EN 62657-1 2017 IEC 62657-4 • Industrial communication networks - Coexistence of wireless systems - Part 4: Coexistence management with central coordination of wireless applications EN IEC 62657-4 - IEC 62443 series Industrial communication networks - Network and system security EN IEC 62443 series 3 ІЕС 62657-2 Edition 3.0 2022-06 INTERNATIONAL STANDARD NORME INTERNATIONALE Industrial networks - Coexistence of wireless systems - Part 2: Coexistence management Reseaux industriels - Coexistence des systemes sans fil - Partie 2: Gestion de coexistence INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION COMMISSION ELECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE ICS 25.040.40; 33.040: 35.100 colour inside ISBN 978-2-8322-0973-8 Warning! Make sure that you obtained this publication from an authorized distributor. Attention! Veuillez vous assurer que vous avez obtenu cette publication via un distributeur agree. — 2 — ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 CONTENTS FOREWORD................................................................................................................................................7 INTRODUCTION........................................................................................................................................9 1 Scope..................................................................................................................................................11 2 Normative references......................................................................................................................11 3 Terms, definitions, abbreviated terms and conventions...........................................................12 3.1 Terms and definitions........................................................... 12 3.2 Abbreviated terms..................................................................................................................27 3.3 Conventions............................................................................................................................28 4 Coexistence concept in industrial automation............................................................................28 4.1 Overview..................................................................................................................................28 4.2 Objective.................................................................................................................................30 4.3 Necessity to implement a coexistence management......................................................32 4.4 Interference potential............................................................................................................33 4.5 Ancillary conditions............................................................................................................... 35 4.6 Requirements to wireless devices for support of coexistence management.............36 4.7 Concepts........................................................................................................................ 36 4.7.1 Manual coexistence management............................................................................. 36 4.7.2 Automated non-collaborative coexistence management.......................................37 4.7.3 Automated collaborative coexistence management...............................................37 4.8 Best practices to achieve coexistence.............................................................................. 38 4.9 Coexistence conceptual model...........................................................................................40 4.10 Coexistence management and selection of a wireless solution.....................................42 4.11 Coexistence management system.....................................................................................44 5 Coexistence management parameters........................................................................................44 5.1 General....................................................................................................................................44 5.1.1 Definition and usage of parameters..........................................................................44 5.1.2 Physical link...................................................................................................................44 5.2 Adjacent channel selectivity................................................................................................45 5.3 Antenna gain................................................... 45 5.4 Antenna radiation pattern.................................................................................. 45 5.5 Antenna type..........................................................................................................................45 5.6 Communication availability..................................................................................................46 5.7 Communication reliability.....................................................................................................46 5.8 Bit rate of physical link.........................................................................................................46 5.9 Blocked frequency list...........................................................................................................46 5.10 Centre frequency...................................................................................................................46 5.11 Area of operation...................................................................................................................47 5.12 Communication load............................. 47 5.13 Cut-off frequency...................................................................................................................49 5.14 Data throughput.....................................................................................................................50 5.15 Distance between wireless devices.....................................................................................50 5.16 Duty cycle................................................................................................................................51 5.17 Dwell time................................................................................................................................53 5.18 Equivalent isotropic radiated power....................... 54 5.19 Equivalent radiated power...................................................................................................54 5.20 Frequency band.....................................................................................................................54 ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -3- 5.21 Frequency bandwidth............................................................................................................54 5.22 Frequency channel..................................................................................................... 55 5.23 Frequency hopping sequence.............................................................................. 55 5.24 Future expansion plan..........................................................................................................56 5.25 Geographical dimension of the plant.................................................................................56 5.26 Infrastructure device.............................................................................................................56 5.27 Initiation of data transmission.............................................................................................56 5.28 Interference type................................................................................................ 56 5.29 Intervisibility............................................................................................................................57 5.30 ISM application.......................................................................................................................57 5.31 Length of user data per transfer interval...........................................................................57 5.32 Limitation from neighbours of the plant............................................................................57 5.33 Maximum number of retransmissions................................................................................57 5.34 Mechanism for adaptivity .....................................................................................................58 5.35 Medium access control mechanism...................................................................................58 5.36 Medium utilization factor......................................................................................................58 5.37 Message..................................................................................................................................59 5.38 Modulation...............................................................................................................................59 5.39 Natural environmental condition.........................................................................................59 5.40 Network topology........................................... 59 5.41 Number of consecutive lost messages.............................................................................60 5.42 Object movement...................................................................................................................60 5.43 Operating time between failures.........................................................................................60 5.44 Message loss ratio................................................................................................................ 60 5.45 Position of wireless devices............................................. 61 5.46 Power spectral density................................. 61 5.47 Purpose of the automation application............................................................................. 62 5.48 Receiver blocking...................................................... 62 5.49 Receiver maximum input level............................................................................................. 62 5.50 Receiver sensitivity................................................................................................................62 5.51 Regional radio regulations................................................................................................... 62 5.52 Relative movement...............................................................................................................63 5.53 Response time........................................................................................................................63 5.54 Security level..........................................................................................................................63 5.55 Spatial coverage of the wireless communication system............................................. 64 5.56 Spatial extent of the application.........................................................................................64 5.57 Spurious response................................................................................................................64 5.58 Survival time...........................................................................................................................64 5.59 Total radiated power.............................................................................................................64 5.60 Transfer interval.....................................................................................................................64 5.61 Transmission gap...................................................................................................................65 5.62 Transmission time.............................................................................. 66 5.63 Transmitter output power.....................................................................................................69 5.64 Transmitter sequence...........................................................................................................69 5.65 Transmitter spectral mask........................................................................... 71 5.66 Update time............................................................................................................................71 5.67 Wireless device density.......................................................................................................72 5.68 Wireless device type information........................................................................................72 5.69 Wireless communication solution density.........................................................................73 -4- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 5.70 Wireless technology or standard........................................................................................ 73 6 Coexistence management information structures.....................................................................73 6.1 General.....................................................................................................................................73 6.2 General plant characteristic................................................................................................75 6.2.1 General...........................................................................................................................75 6.2.2 General plant characteristic........................................................................................75 6.2.3 Passive environmental influences.............................................................................76 6.2.4 Active environmental influences.................................................................................76 6.3 Application communication requirements.........................................................................77 6.3.1 Overview.........................................................................................................................77 6.3.2 Requirements influencing the characteristic of wireless solutions...................... 78 6.3.3 Performance requirements..........................................................................................79 6.4 Wireless system type and wireless device type..............................................................79 6.4.1 Overview.........................................................................................................................79 6.4.2 Wireless system type......................................................... 80 6.4.3 Wireless device type.....................................................................................................80 6.5 Wireless solution...................................................................................................................83 6.5.1 Overview.........................................................................................................................83 6.5.2 Wireless system solution.................................................................. 83 6.5.3 Wireless device solution..............................................................................................84 6.6 Application related characteristic parameters................................................................. 85 7 Coexistence management process..............................................................................................87 7.1 General.................................................................................................................................... 87 7.1.1 Overview.........................................................................................................................87 7.1.2 Documentation.............................................................................................................. 87 7.1.3 Suitable documentation method............................. 89 7.1.4 Application of tools.........................................................................................................89 7.2 Establishment of a coexistence management system................................................... 89 7.2.1 Nomination of a coexistence manager.....................................................................89 7.2.2 Responsibility of a coexistence manager..................................................................90 7.2.3 Support by wireless experts........................................................................................90 7.2.4 Training...........................................................................................................................91 7.3 Maintaining coexistence management system................................................................ 91 7.4 Phases of a coexistence management process..............................................................91 7.4.1 Investigation phase................................................................. 91 7.4.2 Planning phase..............................................................................................................94 7.4.3 Implementation phase........................................................... 96 7.4.4 Operation phase............................................................................................................97 8 Coexistence parameter templates................................................................................................99 Bibliography.............................................................................................................................................106 Figure 1 - Issues of consideration.......................................................................................................31 Figure 2 - Applications using frequency spectrum...........................................................................31 Figure 3 - Progression of expense to achieve coexistence corresponding to the application classes.......................................................................................... 36 Figure 4 - Separation of wireless systems according to frequency and time.............................39 Figure 5 - Coexistence conceptual model..........................................................................................41 Figure 6 - Flow chart of the coexistence conceptual model........................................................... 42 IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -5- Figure 7 - Selection of a wireless system in the coexistence management process................43 Figure 8 - Communication load in case of two wireless devices................................................... 48 Figure 9 - Communication load in the case of several wireless devices.....................................49 Figure 10 - Cut-off frequencies derived from maximum power level............................................ 50 Figure 11 - Distance of the wireless devices.................................................................. 51 Figure 12 - Duty cycle............................................................................................................................ 52 Figure 13 - Maximum dwell time...........................................................................................................53 Figure 14 - Power spectral density of an IEEE 802.15.4 system..................................................61 Figure 15 - Communication cycle, application event interval and machine cycle......................65 Figure 16 - Transmission gap............................................................................................................... 66 Figure 17 - Example of the density functions of transmission time...............................................67 Figure 18 - Example of the distribution functions of transmission time........................................68 Figure 19 - Transmitter sequence............................ 70 Figure 20 - Transmitter spectral mask of an IEEE 802.15.4 system...........................................71 Figure 21 - Example of distribution functions of the update time.................................................72 Figure 22 - Principle for use of coexistence parameters................................................................ 75 Figure 23 - Parameters to describe the general plant characteristic.......................................... 75 Figure 24 - Parameters to describe application communication requirements.........................78 Figure 25 - Parameters to describe wireless system type and device type................................79 Figure 26 - Example of power spectral density and transmitter spectral mask.........................81 Figure 27 - Example of medium utilization in time and frequency................................................82 Figure 28 - Parameters to describe a wireless communication solution....................................83 Figure 29 - Planning of a wireless system in the coexistence management process.............. 95 Figure 30 - Implementation and operation of a wireless system in the coexistence management process...............................................................................................................................98 Table 1 - Example of a classification of application communication requirements....................30 Table 2 - Application profile dependent observation time values..................................................52 Table 3 - Parameter options for frequency channel.................................................................. 55 Table 4 - Hierarchy of the characteristics..........................................................................................74 Table 5 - List of parameters used to describe the general plant characteristic........................ 76 Table 6 - List of parameters used to describe the passive environmental influences..............76 Table 7 - List of parameters used to describe the active environmental influences................ 76 Table 8 - List of parameters used to describe the interference type...........................................77 Table 9 - List of parameters used to describe the requirements influencing the characteristic of wireless solutions.......................................................................................................78 Table 10 - List of characteristic parameters.......................................................................................79 Table 11 - List of parameters used to describe the wireless system type..................................80 Table 12 - List of parameters used to describe the transmitter of a wireless device type......82 Table 13 - List of parameters used to describe the receiver of a wireless device type............83 Table 14 - List of parameters used to describe a wireless solution............................................ 84 Table 15 - List of general parameters used to describe the wireless device solution..............84 Table 16 - List of parameters used to describe the transmitter of a wireless device solution.......................................................................................................................................................85 -6- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Table 17 - List of parameters used to describe the receiver of a wireless device solution.......................................................................................................................................................85 Table 18 - List of relevant characteristic parameters of wireless solutions................................86 Table 19 - List of relevant statistical values of characteristic parameters..................................86 Table 20 - Template used to describe the general plant characteristic...................................... 100 Table 21 - Template used to describe the application communication requirements..............101 Table 22 - Template used to describe the wireless system type.................................................102 Table 23 - Template used to describe a wireless device type......................................................102 Table 24 - Template used to describe the wireless system solution...........................................103 Table 25 - Template used to describe a wireless device solution................................................104 Table 26 - Template used to describe the relevant characteristic parameters of wireless solutions..................................................................................................................................104 Table 27 - Template used to describe the relevant statistical values of characteristic parameters..............................................................................................................................................105 Table 28 - Template used to describe an interference type....................................................... 105 IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 7 - INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION INDUSTRIAL NETWORKS - COEXISTENCE OF WIRELESS SYSTEMS - Part 2: Coexistence management FOREWORD 1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end and in addition to other activities. IEC publishes International Standards. Technical Specifications, Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as "IEC Publication(s)"). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations. 2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all interested IEC National Committees. 3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC Publications is accurate. IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any misinterpretation by any end user. 4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter. 5) IEC itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any services carried out by independent certification bodies. 6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication. 7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC Publications. 8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is indispensable for the correct application of this publication. 9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. IEC 62657-2 has been prepared by subcommittee 65C: Industrial networks, of IEC technical committee 65: Industrial-process measurement, control and automation. It is an International Standard. This third edition cancels and replaces the second edition published in 2017 and Amendment 1: 2019. This edition constitutes a technical revision. This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition: a) change the main part of the title from: Industrial communication networks - Wireless communication networks to Industrial networks - Coexistence of wireless systems b) alignment of some definitions and specifications of coexistence parameters in order to facilitate their future inclusion in the IEC Common Data Dictionary (IEC CDD) maintained by the IEC; -8- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 с) alignment of some definitions and specifications to be consistent to the new Part 3 and Part 4. The text of this International Standard is based on the following documents: Draft Report on voting 65C/XX/FDIS 65C/XX/RVD Full information on the voting for its approval can be found in the report on voting indicated in the above table. The language used for the development of this International Standard is English. This document was drafted in accordance with ISO/IEC Directives, Part 2. and developed in accordance with ISO/IEC Directives, Part 1 and ISO/IEC Directives, IEC Supplement, available at www.iec.ch/members_experts/refdocs. The main document types developed by IEC are described in greater detail at www.iec.ch/standardsdev/publications. A list of all the parts of the IEC 62657 series, under the general title Industrial networks - Coexistence of wireless systems, can be found on the IEC website. The committee has decided that the contents of this document will remain unchanged until the stability date indicated on the IEC website under webstore.iec.ch in the data related to the specific document. At this date, the document will be • reconfirmed, • withdrawn, • replaced by a revised edition, or • amended. IMPORTANT - The "colour inside" logo on the cover page of this document indicates that it contains colours which are considered to be useful for the correct understanding of its contents. Users should therefore print this document using a colour printer. I ЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -9- INTRODUCTION The overall market for wireless communication solutions spans a range of diverse applications, with differing performance and functional requirements. Within this overall market, the industrial automation domain could include: • process automation, covering for example the following industry branches: - oil and gas, refining. - chemical, - pharmaceutical, - mining, - pulp & paper, - water & wastewater, - steel, • electric power such as: - power generation (for example wind turbine), - power transmission and distribution (grid), • factory automation, covering for example the following industry branches: - food and beverage. - automotive, - machinery, - semiconductor. Industrial automation requirements for wireless communication systems are different from those of, for example, the telecommunications, commercial and consumer markets. These industrial automation requirements are identified and provided in IEC 62657-1. Industrial premises can contain a variety of wireless communication technologies and other sources of radio emissions. This document is intended for designers and persons responsible for production and process plants, system integrators and mechanical engineers having to integrate and start up wireless systems in machines and plants, and producers of industrial wireless solutions. In particular, it is intended to motivate exchange of information between automation and radio engineers. Many wireless industrial automation applications are also located in physical environments over which the operator/owner can exert control. That is, within a physical facility where the presence and operation of all radio emitting devices are under the control of a single entity. This allows wireless management strategies to be employed which are not feasible for equipment installed in public or other unmanaged areas. - 10 - ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 In industrial automation, many different wireless communication systems can operate in the same premises. Examples of these communication systems are IEC 62591 (WirelessHART®1), IEC 62601 (WIA-PA) and IEC 62734 (ISA100.11a). All these communication systems use IEEE 802.15.4 [28]2 for the process automation applications. Other examples of wireless communication systems are specified in IEC 61784-1 and IEC 61784-2 CPs that use IEEE 802.11 [25] and IEEE 802.15.1 [26] for factory automation applications. Different to wired fieldbuses, the wireless communication devices can interfere with others on the same premises or environment, disturbing each other. Other sources of radio energy in these bands, often at high energy levels, include radiated process heating, plastic welding, plasma lamps, and microwave irradiation devices. Clearly, without a means to manage the coexistence of these varied emitters, it would be problematic to ensure that wireless systems meet the time-criticality and other performance requirements of industrial automation. This document describes the management of independent radio sources that use the same transmission medium. The management within a wireless communication system is not the subject of this document. It is assumed that the standard of a wireless system regulates it, for example by a medium access control mechanism. The IEC 62657 series has four parts: • Part 1: Wireless communication requirements and spectrum considerations • Part 2: Coexistence management • Part 3: Formal description of the automated coexistence management and application guidance • Part 4: Coexistence management with central coordination of wireless applications IEC 62657-1 provides general requirements for industrial automation and spectrum considerations that are the basis for industrial communication solutions. This document specifies the coexistence management of wireless devices to ensure predicable performance. It is intended to facilitate harmonization of future adjustments to international, national, and local regulations. This document provides the coexistence management concept and process. Based on the coexistence management process, a predictable assuredness of coexistence can be achieved for a given spectrum with certain application requirements. This document describes principles to manage the potential mutual interference that might occur due to the operation of multiple wireless devices in a plant. This document provides guidance to the users of wireless systems on selection and proper use of wireless systems. To provide suitable wireless devices to the market, it also serves vendors in describing the behaviors of wireless devices to build wireless systems matching the application requirements. This document is based on analyses of a number of International Standards, which focus on specific technologies. The intention of this document is not to invent new parameters but to use already defined ones and to be technology independent. 1 WirelessHART is the registered trade name of the FieldComm Group, see www.fieldcommgroup.org. This information is given for the convenience of users of this document and does not constitute an endorsement by IEC of the product named. Equivalent products may be used if they can be shown to lead to the same results. 2 Numbers in square brackets refer to the bibliography. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 11 - INDUSTRIAL NETWORKS - COEXISTENCE OF WIRELESS SYSTEMS - Part 2: Coexistence management 1 Scope This part of IEC 62657: • specifies the fundamental assumptions, concepts, parameters, and procedures for wireless communication coexistence; • specifies coexistence parameters and how they are used in an application requiring wireless coexistence; • provides guidelines, requirements, and best practices for wireless communication's availability and performance in an industrial automation plant; it covers the life-cycle of wireless communication coexistence; • helps the work of all persons involved with the relevant responsibilities to cope with the critical aspects at each phase of life-cycle of the wireless communication coexistence management in an industrial automation plant. Life-cycle aspects include: planning, design, installation, implementation, operation, maintenance, administration and training; • provides a common point of reference for wireless communication coexistence for industrial automation sites as a homogeneous guideline to help the users assess and gauge their plant efforts; • deals with the operational aspects of wireless communication coexistence regarding both the static human/tool-organization and the dynamic network self-organization. This document provides a major contribution to national and regional regulations. It does not exempt devices from conforming to all requirements of national and regional regulations. 2 Normative references The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. IEC 62657-1:2017, Industrial communication networks - Wireless communication networks - Wireless communication requirements and spectrum considerations IEC 62657-4, Industrial networks - Coexistence of wireless systems - Part 4: Coexistence management with central coordination of wireless applications IEC 62443 (all parts), Industrial communication networks - Network and system security - 12 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 3 Terms, definitions, abbreviated terms and conventions 3.1 Terms and definitions For the purposes of this document, the following terms and definitions apply. ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses: • IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/ • ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp 3.1.1 active environmental influence influence on the signal propagation through interfering of the wireless communication application or wireless application 3.1.2 adjacent channel interference interference that occurs from wireless devices using adjacent frequency channels 3.1.3 adjacent channel selectivity ability of a radio receiver to respond to the desired signal and to reject signals in adjacent frequency channels 3.1.4 antenna gain ratio of the power required at the input of a reference antenna to the power supplied to the input of the given antenna to produce, in a given direction, the same field strength at the same distance [SOURCE: Federal Standard 10370:1996, modified - Deletion of "loss-free" before "reference antenna", deletion of the two notes and synonyms] [29] 3.1.5 antenna radiation pattern variation of the field intensity of an antenna as an angular function with respect to the axis 3.1.6 antenna type kind of part of a radio transmitting or receiving system which is designed to provide the required coupling between a transmitter or a receiver and the medium in which the radio wave propagates Note 1 to entry: In practice, the terminals of the antenna or the points to be considered as the interface between the antenna and the transmitter or receiver should be specified. Note 2 to entry: If a transmitter or receiver is connected to its antenna by a feed line, the antenna may be considered to be a transducer between the guided waves of the feed line and the radiated waves in space. [SOURCE: IEC 60050-712:1992, 712-01-01, modified - Addition of "kind of" at front] 3.1.7 application communication requirements quantitative requirements specifying the required conditions and the required characteristics of wireless communication solutions at the communication interface that is met in order to achieve the purpose of the automation application I ЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 - 13 - 3.1.8 area of operation distinguishing properties of the area where the wireless communication system is operated 3.1.9 automated collaborative coexistence management tool supported collaborative coexistence management with defined interfaces between the tool and the wireless communication system Note 1 to entry: The tool can be according to IEC 62657-4 3. 3.1.10 automation application industrial automation application application of measurement and automatic control in the industrial automation domain 3.1.11 automation application data length user data length number of octets that are exchanged at the reference interface 3.1.12 bit rate of the physical link measure of the number of binary digits transferred per second 3.1.13 blocking frequency ability of a device to avoid part of the available spectrum [SOURCE: ETSI TR 102 889-2: 2011, modified - Changed "blacklisting frequencies” to "blocking frequency"] [22] 3.1.14 blocked frequency list list of the blocked frequencies to avoid part of the available spectrum [SOURCE: ETSI TR 102 889-2: 2011, modified - Exchanged "blacklisting frequencies" by "blocked frequency list" and added "to avoid part of the available spectrum"] [22] 3.1.15 cellular topology cellular network topology network topology where the geographical area is divided in cells Note 1 to entry: A device can move from one cell to another cell. Devices that are in a cell communicate through a central hub. Hubs in different cells are interconnected. 3.1.16 centre frequency geometric mean of lower cut-off frequency and upper cut-off frequency of a frequency channel 3.1.17 channel number unsigned integer number identifying a wireless communication channel in accordance with an authoritative document or rule 3 Under preparation. Stage at the time of publication: IEC FDIS 62657-4:2022. - 14 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 3.1.18 channel occupation time interval in which the medium is busy Note 1 to entry: Beyond the pure transfer of user data, this time includes all time slices necessary to process the transmission protocol, for example to transfer an acknowledgement. 3.1.19 coexistence wireless communication coexistence state in which all wireless communication solutions of a plant using shared medium fulfil all their application communication requirements Note 1 to entry: In IEEE 802.15.2-2003 [27] the coexistence is defined as a characteristic of a device. 3.1.20 coexistence management process to establish and to maintain coexistence that includes technical and organizational measures 3.1.21 coexistence management information parameters for the wireless coexistence management process 3.1.22 coexistence manager role of a nominated person to manage coexistence 3.1.23 coexistence planning process that describes the allocation of wireless communication resources (time, frequencies, coding, space) to each wireless communication system in order to achieve coexistence 3.1.24 collaborative coexistence management coexistence management process in which data is exchanged between the wireless communication applications involved with the aim of influencing the wireless communication so that all applications meet the requirements 3.1.25 communication availability ratio of the time interval of error free transmission (uptime) to an observation time 3.1.26 communication availability ability of an item to be in a state to perform as required function under given conditions at a given instant of time or over a given time interval, assuming that the required external resources are provided Note 1 to entry: This ability depends on the combined aspects of the reliability performance, the maintainability performance, and the maintenance support performance. Note 2 to entry: Required external resources, other than maintenance resources, do not affect the availability performance of the item. 3.1.27 communication load amount of user data to be transmitted from the automation application within a certain period of time IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 15 - 3.1.28 communication reliability ability of a physical link and the related nodes to perform communication services under given conditions for a given time interval 3.1.29 cut-off frequency frequency limit, nearest to the frequency where the spectral power density drops below a certain level, defining the frequency bandwidth 3.1.30 data throughput ratio between the number of user data transferred to the application at the target reference interface and the observation time 3.1.31 device piece of hardware that provides connectivity and functionality Note 1 to entry: Does not exclude software using the hardware to perform functions or support connectivity 3.1.32 device type shared characteristics of a device as specified so that the used devices build instances of the shared characteristics EXAMPLE The specification can be part of a catalogue from a manufacturer. Note 1 to entry: These shared characteristics include: technology, design, area of application, parts or modules with respect to safety, EMC, performance, functionality, etc. Note 2 to entry: The shared characteristics of a device type may be engineered, configured and parameterized in a device instance. 3.1.33 distance between wireless devices geographical distance between devices within a three-dimensional space 3.1.34 distributed automation system functions of the automation devices that are the spatial extent of a wireless industrial automation 3.1.35 duty cycle ratio of the transmitter sequence referenced to a given observation time for the used frequency channel 3.1.36 dwell time period spent at a particular frequency during any single hop of a frequency hopping system 3.1.37 equivalent isotropic radiated power product of the power supplied to the antenna and the antenna gain in a given direction relative to an isotropic antenna (absolute or isotropic gain) [SOURCE: ITU Radio Regulations, edition of 2020 - Art.1 §1.161, modified - Term modified from isotropically to isotropic and definition reformatted according to the ISO/IEC Directives Part 2] [31] -16 - ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 3.1.38 effective radiated power product of the power supplied to the antenna and its gain relative to a half-wave dipole in a given direction [SOURCE: ITU Radio Regulations, edition of 2020 - Art.1 §1.162, modified - Deleted “(in a given direction)" and definition reformatted according to the ISO/IEC Directives Part 2] [31 ] 3.1.39 electromagnetic interference EMI degradation of the performance of equipment or transmission channel or system caused by an electromagnetic disturbance Note 1 to entry: In French, the terms "perturbation dlectromagndtique" and "brouillage electromagndtique" designate respectively the cause and the effect, and should not be used indiscriminately. Note 2 to entry In English, the terms "electromagnetic disturbance" and "electromagnetic interference" designate respectively the cause and the effect, and should not be used indiscriminately. [SOURCE: IEC 60050-161:2018, 161-01-06] 3.1.40 frequency band range in the frequency spectrum that is assigned by regulatory organizations for use for specific applications or a group of applications Note 1 to entry: The ITU as international regulatory organization assigns only radio communication services to a specific range in the frequency spectrum. 3.1.41 frequency bandwidth bandwidth difference between upper cut-off frequency and lower cut-off frequency 3.1.42 frequency channel span of the frequency spectrum which is characterized by lower cut-off frequency and upper cut-off frequency or by centre frequency and frequency bandwidth 3.1.43 frequency hopping sequence sequence of frequency channels used for transmission (hopping sequence) and dwell time 3.1.44 future expansion plan possible installation of new wireless communication solutions and buildings that can affect coexistence 3.1.45 general plant characteristics parameters that characterize the plant in general with respect to all wireless communication applications 3.1.46 geographical dimension of the plant length, width and height of the intended space of the wireless system IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 17 - 3.1.47 geolocation capability capability of equipment to determine its geographical location 3.1.48 industrial, scientific and medical application operation of equipment or appliances designed to generate and use locally radio frequency energy for industrial, scientific, medical, domestic or similar purposes, excluding applications in the field of telecommunications [SOURCE: ITU Radio Regulations, edition of 2020 - Art.1 §1.15] [31] 3.1.49 industrial communication network data communications sub-systems for industrial-process measurement and control as well as on instrumentation systems used for research, development or testing purposes 3.1.50 infrastructure device device that is essential for building up a wireless communication system according to a technology or standard, but not having an interface to an automation application EXAMPLE Router or base stations without interfaces to the wired industrial network or without automation application functions. 3.1.51 initiation of data transmission method that specifies how the application initiates the data transfer 3.1.52 interference radio frequency interference effect of unwanted energy due to one or a combination of emissions, radiations, or inductions upon reception in a wireless communication system, manifested by any performance degradation, misinterpretation, or loss of information which could be extracted in the absence of such unwanted energy [SOURCE: ITU Radio Regulations, edition of 2020 - Art.1 §1.166, modified - Deleted leading "The" according to ISO/IEC Directives Part 2] [31] 3.1.53 interference type kind of unwanted energy caused by a certain source or application Note 1 to entry: Examples of interference types are: an EMI source, an ISM application, or a non-industrial wireless application. 3.1.54 intermodulation sensitivity levels of out-of-band interfering signals that, when mixed in the receiver front-end, produce an in-band third order non-linearity product 3.1.55 intervisibility property of a logical link that describes a possible influence on radio signal propagation by obstruction, refraction or reflection EXAMPLE Line of Sight (LOS). Non-Line of Sight (NLOS) and Obstructed Line of Sight (OLOS) between those devices are possible parameters. -18- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 3.1.56 immunity ability of an item to continue operating properly in the event of an interference, up to a certain level of interference, and to be resilient above this level Note 1 to entry: Immunity of an item is achieved by adding to the robustness of the item the ability to be resilient to interference. 3.1.57 jitter time variation of an expected occurrence Note 1 to entry: Examples are variation of transmission time and update time. 3.1.58 length of user data per transfer interval number of the octets sent out during a transfer interval, where the octets that are added because of the requirements of the wireless communication protocol are subtracted Note 1 to entry: The application data length affects the communication load and might account for the temporal separation of the wireless communication systems. 3.1.59 life-cycle length of time from the start of the development phase of a product type to the product abandonment [SOURCE: IEC 62890:2020, 3.1.22] 3.1.60 limitation from neighbours of the plant description of the neighbors of the plant that are likely to cause limitations for wireless communication EXAMPLE High power radio source(s). 3.1.61 linear topology linear network topology topology where the nodes are connected in series, with two nodes connected to only one other node and all others each connected to two other nodes (that is, connected in the shape of a line) Note 1 to entry: This topology corresponds to that of an open ring. [SOURCE: IEC 61918:2018, 3.1.51, modified - Added an admitted term] 3.1.62 line of sight LOS path of propagation of a radio frequency (RF) signal that is not obscured (partially or completely) by obstacles 3.1.63 lower cut-off frequency frequency furthest below the frequency of maximum power where the power spectral density drops below a certain level IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 19 - 3.1.64 maximum number of retransmissions upper limit of how many times the communication stack is allowed to retransmit user data automatically because of transmission errors 3.1.65 mechanism for adaptivity measures to modify one or more of the systems operational parameters in order to improve the systems robustness against interferences and to minimize the medium utilization 3.1.66 medium access control mechanism transmission technique for how to access the medium Note 1 to entry: Examples are CSMA. TDMA, or combination of both. 3.1.67 medium utilization factor measure to quantify the amount of resources (power and time) used by non-adaptive equipment 3.1.68 message ordered series of octets intended to convey information Note 1 to entry: During the transport of the conveyed information, the octets can be split in various packets. [SOURCE: ISO/IEC 2382-16:1996, 16.02.01, modified - Replaced "sequence of characters" by "series of octets", Note to entry added] 3.1.69 message loss ratio ratio of number of messages, transferred from the application at the reference interface within the producer, and the number of messages, transferred at the reference interface to the application within the consumer 3.1.70 mesh topology mesh network topology network topology in which redundant physically-diverse routing paths are available between each pair of network nodes Note 1 to entry: Wireless mesh topology Is usable to extend coverage via multi-hop capability and/or to facilitate communication reliability by providing redundant paths between devices. [SOURCE: IEC 62734:2014, 3.1.2.95, modified - Added an admitted term] 3.1.71 modulation process of varying one or more properties of a periodic waveform with a modulating signal that contains information to be transmitted 3.1.72 natural environmental condition condition that surrounds the wireless device and wireless system Note 1 to entry: Examples are temperature, humidity, air pressure. -20- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 3.1.73 network all of the media, connectors, repeaters, routers, gateways and associated node communication elements by which a given set of communicating devices are interconnected [SOURCE: IEC 61158-2:2014, 3.1.30] 3.1.74 network topology topology of a network pattern of the relative positions and interconnections of the individual elements of the network [SOURCE: IEC 61918:2018, 3.1.81, modified - Deleted the "Note 1 to entry" and added an admitted term] 3.1.75 node addressable logical or physical device attached to the network [SOURCE: IEC 62591:2016, 3.2.75] 3.1.76 non-line of sight NLOS path of propagation of a radio frequency (RF) signal that is obscured (partially or completely) by obstacles, thus making it difficult for the radio signal to pass through Note 1 to entry: Common obstacles between radio transmitters and radio receivers are tall buildings, trees, physical landscape and high-voltage power conductors. While some obstacles absorb and others reflect the radio signal: they all limit the transmission ability of signals. 3.1.77 number of consecutive lost messages counted value of not correct received messages between two successfully received messages 3.1.78 obstructed line of sight OLOS obstacles that intrude into the first Fresnel zone but do not block the LOS path, it is the constructive or destructive interference from the reflected wavefront that is of concern Note 1 to entry: An intrusion into the inner most area of the first Fresnel zone will result in a decrease or fading of the received signal level. At the point where the obstruction becomes tangent to the LOS path, signal losses will be as much as 6 dB or more. Best practice is to maintain at least 60 % of the first Fresnel zone radius free of obstructions to avoid fading of the received signal. 3.1.79 operating time between failures sum of the operating time periods between two successive failures on a logical link where the message is considered as a repairable item in the sense that a message can be repeated within the survival time 3.1.80 other frequency user user which generates and uses radio energy without having the objective of telecommunication Note 1 to entry: Examples are welding machine, electrical drive and frequency converter. ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -21 - 3.1.81 out-of-band emission emission on a frequency or frequencies immediately outside the necessary bandwidth which results from the modulation process, but excluding spurious emissions [SOURCE: ITU Radio Regulations, edition of 2020 - Art.1 §1.144] [31] 3.1.82 object movement specification of the trajectory of mobile assets that can significantly influence the radio propagation conditions Note 1 to entry: Examples for mobile objects are vehicles, cranes or persons. 3.1.83 observation time duration of the supervision of events Note 1 to entry: Examples are the reception of user data or the use of a transmission medium by a wireless device. For them the observation time is the reference parameter to calculate the data rate and the duty cycle. 3.1.84 packet formatted, aggregated bits that are transmitted together in time across the physical medium [SOURCE: IEC 62591:2016, 3.2.77] 3.1.85 passive environmental influence influence on the signal propagation through the characteristic of the area of operation, the dimension of the space of operation, the intervisibility, mobile objects and natural environmental conditions 3.1.86 performance requirements requirements describing the time and error behavior necessary to achieve the purpose of the automation application 3.1.87 physical link relation between radio transceivers (physical end points) of two wireless devices 3.1.88 plant managed facility, typically with a physically protected perimeter, hosting the physical process, operation, personnel, equipment 3.1.89 point-to-point topology point-to-point network topology topology where two nodes are directly connected to each other 3.1.90 position of wireless device geographical position of the three-dimensional space in absolute or relative coordinates where the device is located -22- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 3.1.91 power spectral density distribution as a function of frequency of the power per unit bandwidth of the spectral components of a signal or a noise having a continuous spectrum and a finite mean power [SOURCE: IEC 60050-713:1998, 713-09-12] 3.1.92 purpose of the automation application summary of the automation application supported by the wireless system to the extent needed to provide a useful overview of the requirements imposed on the wireless system 3.1.93 radio channel model considers the characteristic of the frequency channel, the environmental conditions, the distance between the wireless devices, the antenna characteristic 3.1.94 radio environment represents the transmission medium with passive environmental influences and active environmental influences 3.1.95 radio resource means used by multiple wireless communication solutions for the purpose of radio signal transmission 3.1.96 radio robustness attribute of wireless communication to fulfil the designated function despite the presence of other active wireless applications interfering in the sphere of influence Note 1 to entry: This term has the same meaning as the definition of the term coexistence in IEEE 802.15.2:2003, 3.1.2 [27]. 3.1.97 received signal strength indication relative number for the field strength at the receiver of wireless devices, depending on the respective implementation of a radio technology 3.1.98 receiver blocking effect of a strong interfering signal on the receiver’s ability to detect a low-level wanted signal 3.1.99 receiver maximum input level maximum signal power that the system can tolerate without distortion of the signal 3.1.100 receiver sensitivity minimal signal power to receive data with a defined bit error ratio 3.1.101 reference interface exposed interface between an automation application and the wireless communication function Note 1 to entry: There is no consistently defined interface for measurement and automation. The interface of the device might be a serial or a parallel hardware interface, a fieldbus interface, a software interface, or serial, parallel, discrete, and analog interface. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -23- 3.1.102 regional radio regulation regulation of important coexistence parameters such as frequency band and output power related to the region where the wireless application is intended to be used 3.1.103 relative movement position of a wireless device over time 3.1.104 requirements influencing the characteristic of wireless solutions application communication requirements that influence the performance of wireless solutions and thus the coexistence state 3.1.105 response time time interval between the instant delivery of the first user data bit, or octet, of a message to the reference interface of a transmitter, and the instant when the last bit, or octet, of the confirmation message is delivered at the reference interface of the same transmitter, which can be assigned to the request 3.1.106 ring topology ring network topology active network where each node is connected in series to two other nodes [SOURCE: IEC 61918:2018, 3.1.71, modified - Changed "ring" by "ring topology" and added an admitted term] 3.1.107 robustness ability of an item to continue operating properly in the event of an interference, up to a certain level of the interference Note 1 to entry: The robustness of an item may be increased with measures that modify one or more of its operational parameters. 3.1.108 security level requirement category for cyber security 3.1.109 spatial extent of the application cuboid defined by the positions and/or the maximum movement radius of the automation devices of a distributed automation system 3.1.110 shared medium resource of frequency band in particular area shared by several wireless applications Note 1 to entry: In the industrial, scientific and medical (ISM)-bands, many wireless applications are used. Due to this joint use. the term shared medium is used in this document. The frequency bands are used by diverse ISM applications and wireless communication applications. 3.1.111 signal to interference and noise ratio quotient of the strength of the wanted signal and the strength of the unwanted signals, consisting of noise and interference - 24 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 3.1.112 spatial coverage of the wireless communication system spatial coverage specified by length, width and height of a cuboid that encloses the wireless communication system 3.1.113 spurious emission emission on a frequency or frequencies which are outside the necessary bandwidth and the level of which may be reduced without affecting the corresponding transmission of information, including harmonic emissions, parasitic emissions, intermodulation products and frequency conversion products, but exclude out-of-band emissions [SOURCE: ITU Radio Regulations, edition of 2020 - Art.1 §1.145] [31] 3.1.114 spurious response receiver output due to unwanted signals Note 1 to entry: That means having frequencies other than those of the tuned frequency channel. 3.1.115 star topology star network topology network of three or more devices topology where all devices are connected to a central device [SOURCE: IEC 61918:2018, 3.1.77, modified - "topology" has been added, "point (which may be active or passive)" has been replaced by "device", and an admitted term has been added] 3.1.116 survival time time that an application, consuming a communication service, continues without receiving an anticipated message 3.1.117 telecommunication any transmission, emission or reception of signs, signals, writings, images and sounds or intelligence of any nature by wire, radio, optical or other electromagnetic systems [SOURCE: ITU Radio Regulations, edition of 2020 - Art.1 §1.3] [31] 3.1.118 total radiated power spatial power density integrated across the surface of the sphere 3.1.119 transfer interval time difference between two consecutive transfers of user data from the automation application via the reference interface to the wireless communication function 3.1.120 transmission gap gap between two successive channel usages by a transmitter 3.1.121 transmission output power total radiated power reduced by losses between the transmitter output and the antenna IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -25- 3.1.122 transmission time interval from starting the delivery of the first application data octet of a message to the reference communication interface of a producer until the delivery of the last application data octet of the same message from the reference communication interface of a consumer 3.1.123 transmitter sequence time that a transmitter uses a frequency channel without the possibility to be interrupted by a wireless device of the same system 3.1.124 transmitter spectral mask envelope of maximum values of power spectral density over a frequency range 3.1.125 tree topology tree network topology network topology where all nodes are connected in a combination of a linear and a star topology 3.1.126 update time interval from the delivery of the last user data octet of the message of a producer, from the reference interface of a consumer to the automation application, until the delivery of the last user data byte of the following message of the same producer 3.1.127 upper cut-off frequency frequency furthest above the frequency of maximum power where the power spectral density drops below a certain level 3.1.128 wireless application any use of electromagnetic waves with devices or equipment for the generation and use of radio energy using radio environment with active and passive environmental influences Note 1 to entry: The definition includes wireless communication systems with wireless communication functions representing a set of spatially distributed automation functions, distributed automation system with local functions and physical system with physical system functions. Note 2 to entry: The definition includes radio determination equipment. 3.1.129 wireless communication communication in which electromagnetic radiations are used to transfer information without the use of wires or optical fibers 3.1.130 wireless communication application part of an industrial automation application that uses wireless communication 3.1.131 wireless communication solution parameters of wireless communication solutions which are implementations of wireless communication systems and devices 3.1.132 wireless communication solution density ratio of the number of wireless communication solutions and the spatial coverage of the plant -26- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 3.1.133 wireless communication system set of wireless communication devices, infrastructure devices and physical links communicating using radio frequencies using various topologies 3.1.134 wireless device wireless automation device equipment of wireless communication applications that uses radio waves for wireless communication with other equipment of wireless communication applications 3.1.135 wireless device density number of wireless devices within the spatial coverage of the wireless communication system 3.1.136 wireless device receiver parameters specification of wireless receiver characteristics 3.1.137 wireless device solution parameters related to individual nodes within a system implementing a wireless communication solution 3.1.138 wireless device transmitter parameters specification of wireless transmitter characteristics 3.1.139 wireless device type specification of a device according to the catalogue data 3.1.140 wireless network wireless communication network network consisting of at least two wireless devices that established wireless communication 3.1.141 wireless network solution parameters related to a network as a whole used implementing a wireless communication solution 3.1.142 wireless solution wireless communication solution specific implementation or instance of a wireless communication system Note 1 to entry: A wireless solution may be composed of products of one or more producers. 3.1.143 wireless system wireless communication system set of interrelated elements providing wireless communication Note 1 to entry: A wireless system is a high-level representation of a system, while a wireless solution is a practical instance of a system. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -27- 3.1.144 wireless system type parameters describing the kind of wireless communication system 3.1.145 wireless system type and wireless device type parameters that characterize the model of a wireless system or a wireless device by providing the parameters to specify a wireless system type and a wireless device type 3.1.146 wireless technology or standard naming the wireless technology or standard EXAMPLE Examples of standards specifying a wireless communication system are IEC 62591. IEC 62601 and IEC 62734 3.2 Abbreviated terms AFH Adaptive frequency hopping CEPT European conference of postal and telecommunications administrations CP Communication profile according to IEC 61784-2 CSMA Carrier sense multiple access DAA Detect and avoid DAR Detect and reduce DAS Detect and suppress DECT Digital enhanced cordless telecommunications ECO European communications office (the electronic communications committee of CEPT) EIRP Equivalent isotropic radiated power EMC Electromagnetic compatibility EMI Electromagnetic interference ERP Effective radiated power GSM Global system for mobile communications IF Intermediate frequency IP Internet protocol ISM Industrial, scientific and medical IT Information technology ITU International telecommunication union LAN Local area network LOS Line of sight MAC Medium access control MLR Message loss ratio NLOS Non line of sight N/A Not applicable OLOS Obstructed line of sight PCB Printed circuit board PHY Physical layer PSD Power spectral density RF Radio frequency - 28 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 RFID Radio frequency identification RSSI Received signal strength indication SIR Signal-to-interference ratio TDMA Time division multiple access TRP Total radiated power UMTS Universal mobile telecommunications system WD Wireless device WIA-PA Wireless network for industrial automation - process automation WLAN Wireless local area network ZVEI Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.; the german electrical and electronic manufacturers' association 3.3 Conventions NOTE The graphical representations of flow charts in figures are based on ISO 5807. The following conventions for the coexistence management parameter templates in Clause 8 apply: • The column "Parameter" uses indentations to cluster certain parameters. The parameters that are more to the right belong to the parameter above that is more left. • The column "Usage" specifies whether the parameter is mandatory, optional, or selection, if one out of several parameters is selected. • The item "Value" can contain a range or a list of values if the parameters allow multiple options. If a parameter does not have a unit, then the item "Unit" shall be marked with not applicable (N/A). 4 Coexistence concept in industrial automation 4.1 Overview Wireless communication allows industrial processes to be implemented more cost-efficiently, flexibly and reliably, as well as allowing the use of new automation concepts. Industrial automation applications usually place stricter requirements on reliability and real-time capability of wireless communication than applications in the domestic and office domain. Industrial automation applications can also reside in industrial facilities with higher ambient electromagnetic interference (EMI) levels than those of in non-industrial domains. Additional sources of radio emissions will also need to be taken into account during coexistence management. NOTE In some industrial environments, other sources of radio emissions can be present within the same bands as used by the wireless communications systems. These emitters can include devices with unintentional emissions, such as high-power welding devices which generate wideband electromagnetic energy. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -29- Because of those requirements, different wireless systems are used. It is quite likely that several wireless systems may operate simultaneously in one place. Since these wireless systems share a common medium, interferences can be assumed throughout their life-cycles. This impacts system performance including reliability and its ability to meet real-time response requirements. This document is intended to help identify potential risks and to recommend measures to control these risks, depending on the requirements of the industrial automation application. This document also illustrates that most often the coexistence of several wireless systems and simultaneously the efficient handling of the frequency spectrum as a limited resource is feasible if an appropriate approach is chosen, taking into account the respective requirements. In order to achieve this, a process is needed in which all aspects of the coexistence of wireless systems during design, commissioning, and operation, as well as maintenance, are considered. This process, called coexistence management of wireless solutions, is the subject of this document. Associated actions and decisions serve to comply with the claimed limit values for the application over the whole life-cycle of the plant. This process can be more or less complex, depending on the relevance of the requirements related to the wireless communication for the plant. This complexity depends, among other aspects, on the characteristics of the wireless communication application served by each wireless solution (for example control with strict real time requirements), the number and location of the wireless solutions that can potentially interfere with each other, and the presence of any other radio emitters in the same bands. If no, or just modest, requirements are made on the wireless system, a lower effort for the coexistence of wireless solutions will be necessary than in the case of a wireless system that is part of a control application with strict real-time requirements. However, it is strongly recommended to consider that additional wireless systems might be implemented later or that the requirements on the present wireless system might change in the future (for example due to additional applications). The plant design shall ensure that the applied coexistence measures match the requirements of the wireless system. The state of coexistence is characterized by meeting the limit values of relevant parameters for all wireless communication applications in the considered area. This state of coexistence is accomplished with appropriate actions in planning and in operation. This clarifies that coexistence is not a static attribute of a wireless solution, but rather a state within the life-cycle of a plant. It is possible to leave this state temporarily or permanently due to certain events. The parameter limit values are determined by the automation application in which the wireless communication takes place. This also implies that the coexistence management shall be evaluated and established contextually and in full accordance with the automation application. From a general point of view, coexistence of two or more wireless solutions can be achieved by making orthogonal the transmissions that come from different sources. There are three possibilities to manage coexistence, where a) means a higher amount of labor hours to establish and maintain the coexistence management and b) and c) means an increasing level of automation: a) manual coexistence management (lowest level); b) automated non-collaborative coexistence management; c) automated collaborative coexistence management (highest level). Automated techniques, and the algorithms on which they are based, are usually classified into two broad categories: collaborative and non-collaborative. -30- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 4.2 Objective This document is focused on measures to provide coexistence of wireless systems for measurement and automation applications. These industrial automation applications can be classified in various ways. For example, in Table 1 they are classified according to the degree of the application criticality. Efforts for coexistence management can vary according to the classification described in Table 1. Table 1 - Example of a classification of application communication requirements Class Application Application communication requirements Functional safety Implementation of a safety-related system whose failure could have an impact on the safety of persons and/or the environment and/or the plant The communication protocol should support functional safety communication and the coexistence management shall be established in order to fulfil all requirements of this document. Control Closed or open loop control The communication protocol should support a higher availability, reliability, and time­ criticality protocol than the one used for other application domains like consumer industry or telecommunication. The coexistence management shall be established in order to fulfil most of the requirements of this document. Monitoring Process visualization and alerting No specific add-ons required for the communication protocol. Typically monitoring application can be satisfied by a relaxed set of requirements. The coexistence management shall be established in order to fulfil these minimum requirements. NOTE The relative terms "most” and "minimum" are based on the graphical description in Figure 3. The classification of automation applications provided with Table 1 refers to the functional requirements of the process industry application to be satisfied. This classification can also be adapted in other application domains. However, the determination of the criticality and the associated application communication requirements shall be determined on a case-by-case basis by the coexistence manager. NOTE 1 Application communication requirements are described in IEC 62657-1. Applications ranging from radio bar code readers to voice and video over IP applications can be classified likewise, and can be dealt with according to this document. The applicability of this document is not confined to a specific frequency band, for example the 2,4 GHz ISM band. Both concurrent communication systems and other approved wireless applications, such as microwave systems for drying or plastics welding, are considered as interferences. Moreover, further interferences might occur due to powerful low frequency electromagnetic fields (for example transformers, powerful motors or other electromagnetic interferences (EMI), see Figure 1). The interference sources to be considered are detailed in 4.4. NOTE 2 The analysis of EMI is outside of scope of this document but has been considered. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -31 - Figure 1 - Issues of consideration In Figure 2, the relation between industrial automation application, wireless communication application, EMI, industrial, scientific and medical (ISM) application and non-industrial wireless application is depicted. Wireless application is used as generic term for wireless communication application, ISM application and non-industrial wireless communication (grey in Figure 2). Wireless communication applications are parts of an automation application. Other parts of automation applications may use ISM spectrum e.g. for welding processes. Furthermore, equipment of industrial automation applications can be source of electromagnetic interference (EMI). In addition, non-industrial wireless applications (e.g. smart phones or laptops) may use the spectrum in an industrial environment. Figure 2 - Applications using frequency spectrum - 32 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 This document is aimed at addressing coexistence management at the location of an enterprise; however, the manager shall take into consideration the fact that some interference could come from outside the location of the plant. The manager shall identify and characterize potential external radio energy sources and their distance from the enterprise. Controls should be in place to ensure that unauthorized or unaccounted mobile sources are not allowed in the enterprise area. It is assumed that, in conditions without interference, a wireless communication system basically meets the requirements of the wireless automation application and that, in particular, the limit values for time and error behavior are taken into account by planning the communication requirements. The measures described here are to ensure the required performance even in the presence of other wireless applications. 4.3 Necessity to implement a coexistence management The frequency spectrum is a valuable limited resource which will be rapidly exhausted in the case of unmanaged use. The following list shows an example of wireless devices to be found in industrial environments: • wireless sensors and actuators; • WLAN access points and clients; • mobile panels; • RFID devices and RFID readers. There are also devices which can emit radiated power in the same bands as the wireless devices: • radio-frequency process heating; • plastic welding; • plasma lamps; • general welding; and • other devices. There is a high risk of interference whereby, under certain conditions, the assumed availability and performance requirements cannot be observed. In order to avoid this, or rather to reduce the risk of interference, a company-wide process for the administration of wireless applications for all parties involved is strongly recommended, and if adopted, shall be implemented according to this document. Coexistence management is an intra-company process which should be adjusted to the structure and the internal processes of the enterprise. In each individual company, the structure and the processes can be organized differently. Moreover, the focus in defining the process or its sub-steps can vary according to the user groups concerned: • wireless communication applications with a high data throughput, but relaxed real-time requirements: the coexistence management puts the focus on the provision of adequate frequency bandwidth; • wireless communication applications without specific requirements for performance and real-time: the coexistence management aims at ensuring the spatial coverage; • wireless communication applications with strict real-time requirements: the coexistence management safeguards against functional problems caused by the influence of other wireless applications (application classes Functional Safety or Control). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -33- In addition, the following basic measures to implement coexistence management are recommended: • nomination of a company-wide coexistence manager; • nomination of a location-specific coexistence manager if the company has several facilities; • establishment of a committee, consisting of contact persons of all company divisions using wireless applications (task of the committee should be the issues shown in Figure 1 and Figure 2); • inventory of all installed and, if possible, all planned wireless applications including wireless communication; • establishment of a policy to register new wireless applications or solutions and for the identification of existing ones; • coordination and adoption of decisions regarding the approval and application of wireless systems within the committee; • establishment of a policy and enforceable consequences for non-authorized introduction of new wireless applications or solutions. Effective coexistence management is a concerted process with representation of all company divisions concerned (sub-divisions, departments, technologies). The divisions concerned are those involved in planning, procurement, installation, commissioning, operation and maintenance of wireless applications, for example process planning, IT, automation, plant operation (production), development, purchasing, facility management. Coexistence management offers various benefits: • reduction or elimination of interferences leading to unplanned downtimes; • reduction or elimination of laborious, cost-intensive and time-consuming fault troubleshooting; • reduction or elimination of disinvestments in wireless solutions that cannot be operated in the present radio environment of the enterprise. NOTE The term 'wireless solution' is used here instead of the term 'wireless system' because it takes into account the distinct attributes of a product that are important for the coexistence management. 4.4 Interference potential For wireless communication applications, interference will occur at a point in space (corresponding to an antenna location, received energy, antenna characteristics and polarization) if the received signals: • overlap in the frequency domain; • overlap in the time domain; and • overlap in coding. NOTE In the case of buildings and areas close to airports, harbors, transmitter masts and other places of powerful wireless systems, the interference potential is extremely high. This leads to interferences between wireless solutions so that, for example a transferred packet has to be repeated. The system reaction to the described interference depends on several factors, for example on the wireless standard, on the hardware and software implementation or on the application class (see Table 1) the wireless system uses for transfer. The separation of non-overlapping frequency channels is a method to achieve coexistence. However, there might be interference between wireless systems using different channels in the same frequency band, for example because of adjacent channel interference. This is called cross-channel interference. In particular, analog wireless systems hold a high interference potential for digital wireless systems due to their high channel occupation. - 34 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Moreover, wireless systems using different frequency bands may interfere with each other. Beneath the main signal, a wireless system also emits outer band signals that might penetrate the frequency channel of the endangered wireless system, thus affecting the wanted signal. The received signal quality at a receiver as a function of interference by other wireless systems is typically measured by the signal-to-interference ratio (SIR), which is the ratio of the power of the wanted signal to the total residual power of the unwanted signals. The receiver can correctly interpret incoming data only if the SIR is above a given threshold. The value of the threshold depends on the adopted modulation, while the actual SIR value depends on the superposition of interferers with respect to the intentional communication in the following two domains: time and frequency. Different performances can be obtained if superposition (that means interference) in these domains is complete or only partial. For the time domain, since the traffic of victim and interferer(s) wireless system(s) may change each time, the SIR evaluation should be preceded by the definition of a time interval in which the interference is constant. For the frequency domain, the SIR evaluation should consider at least the combined effect of interfering transmitter(s) and receiver victim spectral masks. In fact, the interfering transmitter(s) can have spurious emission even outside the adopted frequency channel. On the other hand, the receiver blocking mask can reject the interferer(s) signal(s), mitigating its effect. In order to foresee/estimate the effect of interferers, it is possible to use analytical models, simulations and experimental test beds. These three approaches have different (increasing) complexity and hence different (increasing) accuracy. In order to assess whether there is a risk of interference or not, an interference risk should always be assumed if wireless applications are operating in parallel in the same frequency band without proof of their radio robustness. NOTE 1 This term wireless application is more comprehensive than the term wireless system, because in wireless applications, the radiated power is not only used for information transfer. NOTE 2 The use of the electromagnetic energy can be either intentional (as needed to serve the specific application) or unintentional/accidental. However, an interference risk does not mean that parallel operation of competing wireless systems is unfeasible. They can co-exist if the requirements on the wireless solutions involved are met. This criterion should be taken as a basis for decisions regarding the application of wireless systems. If possible, future changes in the requirements, implicating changes of the interference potential, should also be considered. In industrial automation, the life-cycle of a wireless solution typically lasts more than 5 years. During this time, new applications for the existing wireless system can be developed and deployed. Determination, coordination and control of these changes are part of coexistence management. One more influence is radiated EMI. In particular, regional regulations can allow significant radiated power for specific wireless applications in unlicensed spectrum, potentially generating a high field strength in the proximity of a wireless system. A wireless solution shows a certain interference resistance against those radiated interferences. This limit value can be exceeded by the signal of a powerful wireless application. EXAMPLE RFID applications in Europe are allowed to use 4 W in the 2.4 GHz band whereas other short-range devices are limited to 100 mW. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -35- Even though wireless solutions often hold a higher interference resistance than normatively claimed, and exceeding the limit value does not always result in harmful interference, the design of the wireless solutions shall be such that the noise level at the receiver does not exceed this limit value. Interferences from the same frequency band are much more likely than from other frequency bands. Nevertheless, the interference potentials from other frequency bands also shall be taken into account. EMI caused by defective devices and exceeding the normal operating limits should not influence the coexistence management. The defective device should instead be repaired to return to normal operating conditions. 4.5 Ancillary conditions For wireless communication, there are only limited communication resources available, thus thorough planning is required. The higher the requirements of the application class on the wireless system, as to time behavior, availability, dimension and others, the higher is the technical and organizational effort required to guarantee coexistence. The costs rise disproportionately as shown in Figure 3. A certain span of expense results from the complexity of the wireless solutions (for example, simple point-to-point link or linear, ring, star, cellular, tree, mesh topology network) and from the number of influencing factors to be considered (for example medium load, transmitter power). The span between the two curves moves upwards the more efficiently the spectrum is used. This applies to both: • the expenses for the coexistence management in the coexistence planning phase; and • the costs to develop appropriate wireless solutions. The bold arrow in Figure 3 shows that the curves will go higher as the coexistence management efforts increase to gain a higher efficient use of the spectrum. The effort might be reduced by strategic regulations for coexistence management. A possible regulation is to confine the number of considered influencing factors, for example by exclusive assignment of frequencies to specific wireless applications. It is essential to take into account that strategic decisions in the coexistence planning phase have effects on the future expenditures and therewith on the life-cycle costs of the plant. The technical and organizational expenses for coexistence management in the operating phase can multiply the coexistence planning costs throughout the life-cycle of a plant. It is therefore important to analyze whether the requirements of the planned application fit the intended application requirements. In relaxing the requirements, a more efficient use of the resource can be achieved. If the resource is exhausted, other solutions will need to be found. -36- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Figure 3 - Progression of expense to achieve coexistence corresponding to the application classes 4.6 Requirements to wireless devices for support of coexistence management Wireless devices shall be capable to vary parameters that are specified in Clause 5 to achieve the coexistence management by reducing the interference potential as specified in 4.4. EXAMPLE The device is so constructed that certain frequencies can be blocked; power can be adjusted to be below the threshold of the incumbent services/applications. 4.7 Concepts 4.7.1 Manual coexistence management In the case of manual coexistence management, the coexistence manager (see 7.2.1) shall define a fixed planning of the wireless solutions intended to prevent transmission overlaps. The manager shall implement manual measures to react to modifications that change the wireless coexistence state. This is the simplest management method, especially if multiple wireless solutions of different technologies and from several vendors are involved, or if several frequency bands have to be managed. This method can be used if there are non-manageable radio emitters in the same bands as used by wireless solutions. However, the manual coexistence management capabilities are limited if some coexistence management parameters cannot be configured. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -37- 4.7.2 Automated non-collaborative coexistence management In automated non-collaborative coexistence management, the different wireless solutions are not capable of exchanging information. They are fully independent and rely only on interference detection and estimation. In other words, each offended wireless solution classifies the behavior of the offending ones and tries consequently to adapt its own behavior to the new estimated situation. For this reason, non-collaborative techniques are more general but less efficient than the collaborative ones. As an example, non-collaborative algorithms dynamically modify the communication strategies (for example the frequency band, the timeslot/packet scheduling, and so on) as a result of an assessment of the wireless application requirements versus the wireless application solution capable of establishing the required communication performance. Such methods are being proposed to address coexistence in uncontrolled public areas, however such methods would not be effective for the management of industrial automation wireless devices which have to meet performance requirements. NOTE Some metrics are described in IEEE 802.15.2 [27]. 4.7.3 Automated collaborative coexistence management 4.7.3.1 General In automated collaborative coexistence management, the different wireless solutions shall be able to exchange characteristic parameters. The precondition for collaborative coexistence management for wireless systems using multiple technologies provided by multiple vendors is that a common standardized communication link is available amongst these solutions. This link can either be: • a pilot channel between the collaborative coexistence manager and the coordinated devices using a common standardized communication protocol and service set, as for example specified in IEC 62657-4, to make the task of the collaborative coexistence manager easy; • a wireless solution of the coordinated devices that is also understood by the collaborative coexistence manager, that means that the collaborative coexistence manager shall talk the language of all the coordinated devices that participate in the automated collaborative coexistence management; • a wired link between the coordinated devices and the collaborative coexistence manager using a common standardized communication protocol and service set. An automated collaborative coexistence management could result in some restrictions on the adopted hardware since, for instance, collaborative methods are usually implemented by means of a centralized arbiter/scheduler. The exchanged information allows each offended wireless solution to effectively adapt its own behavior to the real new situation, taking into account the requirements of its own application and the applications of the other wireless systems. These dynamic modifications could influence the determinism or reliability of the communication and can therefore be inappropriate for various wireless communication applications. An example of such an automated collaborative coexistence management is a central coordination point (CCP), see IEC 62657-1:2017, 4.3.4.3. National, regional and regulatory aspects are also described there. Three different application use cases for automated collaborative coexistence manager exist: a) for sharing the same frequencies with other incumbent services/applications (see 4.7.3.2, 4.7.3.3 and 4.7.3.4); b) for intra-system coexistence in a controlled environment; c) for intra-system coexistence in a public area. - 38 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 A possible approach of an automated collaborative coexistence management for industrial automation is specified in IEC 62657-4. 4.7.3.2 Simple CCP A collaborative coexistence manager is responsible for detecting the primary users and identifying the devices which are coordinated. The CCP shall then inform the underlying coordinated devices that they shall react to fulfil the requested mitigation techniques of the primary user. No reconfiguration of the assigned frequencies is requested. Examples how the coordinated devices could react are to lower the transmit power or stop transmission. 4.7.3.3 Intra-system CCP All or at least most radio equipment in the space is known with their dynamic requirements. It is assumed that the installed devices are static. Nomadic devices are known and as such seen as static in the configuration. The collaborative coexistence manager is responsible for detecting primary users and for informing the underlying coordinated devices (incumbent services/applications) if they could interfere primary users. The collaborative coexistence manager can decide whether the coordinated devices shall react to fulfil the requested mitigation techniques of the primary user or the coexistence manager can assign different spectrum to the coordinated devices. Some additional alternatives could be that the collaborative coexistence manager organizes time synchronization or influences other parameters specified in 4.4. 4.7.3.4 Public CCP All behaviors described in 4.7.1 and 4.7.2 as well as 4.7.3.2 and 4.7.3.3 could be supported. In addition, unknown devices can ask the collaborative coexistence manager to also be managed. The coordinated coexistence management increases the spectrum efficiency and the quality of service. 4.8 Best practices to achieve coexistence The establishment of coexistence is a combination of technical and/or organizational measures to ensure the correct operation of wireless communication applications in their environments. The main criteria in the selection of appropriate actions to achieve coexistence are effectiveness, feasibility, economic efficiency and the loss of performance acceptable for the application if the wireless solution has to share the medium with other wireless systems. Future developments of the wireless communication application in the enterprise should be considered here as well. Technically, signals of wireless communication at a point in space (corresponding to an antenna location, received energy, antenna characteristics and polarization) can be separated by: • frequency; • time; • coding. ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -39- Figure 4 - Separation of wireless systems according to frequency and time The separation in the frequency domain (see Figure 4) usually causes the least performance loss and initially the lowest expense. However, these measures occupy the medium to a great extent and should therefore be reserved for specific application classes used in the plant such as functional safety and control. A separation in time can be accomplished by configuring the communication request with respect to the application communication requirements. For applications with a certain dynamic, the communication cycle should be set as long as possible and/or event driven communication should be used. Wireless technologies with automatic adaptive medium sharing mechanisms should also be used. A spatial separation is rarely possible in the case of a wireless communication application. Radio propagation can only be restricted spatially with great efforts. Structural conditions (for example large steel reinforced concrete walls) and the reduction of the radiated power (by adjusting the output power of the radio transmitter and the choice of the antenna radiation pattern) can be used for spatial separation. For larger facilities, the control of power levels can be a viable approach. If the power is reduced, the power of all related wireless devices (for example base stations, repeaters, and end devices) should be adjusted accordingly. If the transceivers have multiple antennas, then it would be possible to utilize spatial processing, such as interference rejection techniques, to separate simultaneous transmissions in space. Separation via polarization involves the specific attribute of an antenna to subdue radio waves with an orthogonal polarization (cross polarization). For example, a horizontally polarized antenna of a signal receiver can attenuate a vertically polarized interference signal. However, inside buildings or in other highly reflective surroundings, the effects of a polarization separation are relatively small. In addition, directional pillbox antennas or other emerging antenna concepts can be used to restrict the radio propagation within a certain area. -40- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 The organizational measures apply to the operation of the wireless system and they have indirect implications for the uncoupling mechanism described in Figure 4. Hence the application of a wireless system can, for example, be restricted in space or time, or just services of a wireless solution meeting the coexistence requirements can be approved. The organizational measures (in particular those for wireless systems related to business process or safety) should evaluate in advance to what extent compliance with the specifications can be ensured and controlled. Impact of the typically non-ideal radio propagation characteristics found in many industrial environments can impact the time and error behavior of a wireless solution. Therefore, suitable allowances shall be made in the planning of wireless systems. In the operation phase, investigation of mechanisms to enhance the agility of wireless communication applications against the appearance of unexpected interferences shall be considered, for example diversity techniques and cognitive radio medium access methods. In order to define adequate measures and to evaluate their efficiency, the assistance of wireless experts is recommended. 4.9 Coexistence conceptual model Figure 5 shows the coexistence conceptual model. A wireless communication application (Automation application A) has application requirements to fulfil its intended tasks. Part of the wireless communication application A is the selected wireless system A. It has certain immunity against interference from other wireless communication systems and the utilization of its resources can interfere with other wireless communication systems. The conceptual model of coexistence can be regarded as a control process. This process of coexistence management is not just one activity during the system planning but an iterative process throughout the entire life-cycle of the system. NOTE IEC 62890 provides more details about a life-cycle management. An investigation of the requirements, the characteristics of the wireless communication systems and the medium utilization factor shall be reported in an inventory. According to the life cycle phase (see 7.4), the resulting coexistence planning or maintenance shall be carried out. This results in a current resource allocation plan. This shall be the basis for configuring or implementing the wireless communication applications. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -41 - ІЕС Figure 5 - Coexistence conceptual model Figure 6 shows some of the contents of Figure 5 as a flow chart to provide the relations to Figure 7, Figure 29 and Figure 30. The coexistence management system specification is shown in Figure 6 only at the start to keep the figure simple. The documentation shall be extended and updated at each phase. If the requirements of a certain phase are not fulfilled, then the process should restart from the beginning, see lines in Figure 6 going from the output of a phase to the return path. The documentation is specified in 7.1.2. -42 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 ІЕС Figure 6 - Flow chart of the coexistence conceptual model 4.10 Coexistence management and selection of a wireless solution The starting point and precondition for the implementation phase is that the wireless solution is suitable for the requirements made on it. The investigation phase begins by reviewing the wireless system requirements and making a determination as to whether or not the system is able to fulfil application communication requirements. As part of this process, new wireless systems can be evaluated against application communication requirements. Figure 7 maps decisions and actions into the flowchart shown in Figure 6. While investigating whether a wireless solution meets the requirements of an automation application, radio transmission shall be analyzed to see whether it is a reasonable approach when considering the efforts that are required to be taken to achieve coexistence. In this respect, the selection process of a wireless solution is already part of the coexistence management process. The decision to install a wireless system shall be followed by the decision to implement a coexistence management process (see Clause 7). The coexistence management process includes coexistence planning, installation, operation and maintenance of wireless systems. The coexistence planning phase (see 7.4.2.2) begins with the inventory of all wireless applications, because they can be regarded as potential interferes (see 7.3). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -43- In the coexistence planning phase, it might become apparent that a chosen wireless solution cannot be integrated into the existing plant. Another wireless solution might be chosen or the idea of a wireless system might be abandoned. If, in the coexisting planning phase, it is ensured that all wireless communication applications meet the respective requirements, the coexistence management process for the operating phase can be initiated (see 7.4.4). NOTE 1 Processes in the planning phase and in the operating phase are specified in more detail later in this document. Figure 7 - Selection of a wireless system in the coexistence management process IEC -44 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 NOTE 2 Figure 7 does not show the box "Maintaining coexistence management system (see 7.3)" as it is shown in Figure 6, to avoid making Figure 7 too complicated. 4.11 Coexistence management system The coexistence management system consists of an organizational structure and procedural documents. The execution of the coexistence management brings the system into a state of "coexistence management in operating phase". The coexistence management system specification shall include the following information: • scope of the coexistence management; • commitment of the organization to coexistence management; • procedure for maintaining the coexistence management system specification; • organizational issues including structure of the organization, roles of personnel, communication with external organizations and personnel education; • procedures for coexistence management. The coexistence management system specification shall be documented, see 7.1.2 and maintained, see 7.3. 5 Coexistence management parameters 5.1 General 5.1.1 Definition and usage of parameters Clause 5 specifies the parameters of a coexistence management process. These parameters are relevant to the automation communication requirements and conditions within the area of operation and characterize wireless devices and systems. Their usage is specified in Clause 6. Clause 8 contains the templates related to some of these parameters. The parameters are listed in alphabetical order. All parameters also have a definition in 3.1. As there are more definitions than parameters, the numbering is different. The data types of the parameters can be defined in the Common Data Dictionary (CDD) or other tools where the parameters are part of the electronic repository. 5.1.2 Physical link The concept of physical link is used in the definition of several coexistence parameters. A physical link is the relation between radio transceivers (physical end points) of two wireless devices. The set of physical links of a wireless system forms its physical topology. A physical link may use different frequency channels for transmissions. Wireless transmission conditions can be described with a radio channel model. Such a model considers the characteristic of the frequency channel, the environmental conditions, the distance between the wireless devices, the antenna characteristic, etc. Because the antenna systems of the wireless devices may be different and the propagation conditions depend on the position of the wireless devices, the radio channel is normally different for both directions of a physical link. ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -45 - Where wireless devices have redundant wireless modules, for example for different frequency channels, the related physical links shall be counted separately. It is not required that a wireless device has a physical link to all other wireless devices. There can be physical, technological or application related reasons. The communication load of a physical link is determined by the logical links which use this physical link. A logical link may use more than one physical link, in sequence (via repeater) or in parallel (for redundancy). More than one logical link may use one physical link (different communication services). 5.2 Adjacent channel selectivity Adjacent channel selectivity is the lower value (of the upper and lower adjacent channels) of the ratios, in decibels, of the levels of the unwanted signal level, expressed as field strength to a specified wanted signal level expressed as field strength producing a data signal with a bit error ratio of 10-2. Adjacent channel selectivity is suitable to estimate the immunity of the equipment against systems in adjacent channels. NOTE This is in line with the specification of adjacent channel selectivity in ETSI TR 100 027 [21]. The unit of this parameter shall be the decibel (dB) over the intended frequency range. 5.3 Antenna gain The antenna gain is a value that describes the focusing of a transmitted or received signal. The values are given in relation to a half-wave dipole or a theoretical isotropic radiator. Since the isotropic gain of a half-wave dipole is 2,15 dBi, the antenna gain of a half wave-dipole is 2,15 dBi lower than the antenna gain of an isotropic radiator. Together with transmit power values, the receiver sensitivity and taking into account the propagation conditions, the antenna gain can be used to optimize the location and orientation of the wireless device or antenna. The unit of this parameter shall be the decibel relative to isotropic (dBi). 5.4 Antenna radiation pattern A radiation pattern illustrates the directional (angular) dependence of the strength of the radio waves of an antenna. It is usually represented graphically for the far-field conditions in either the horizontal or vertical plane. This information can be used to optimize the location and the orientation of the wireless device or antenna. This parameter shall be represented as a figure or a table. 5.5 Antenna type Wireless devices can use different kinds of antennas to collect or radiate electromagnetic waves. Examples include omni-directional antennas, directional antennas, antenna arrays, smart antennas and PCB antennas. The antennas can be integrated into the wireless device (internal) or antenna connectors are available to mount antennas externally. If a device has an antenna connector, special antenna systems such as radio coaxial radiating cables or slotted waveguide antennas can also be connected. In addition, the antenna can be mounted independently of the device in a position that is favorable for error-free transmission. If a wireless device can only be used with one certain antenna, it is called dedicated antenna. The information concerning the antenna type can be used to estimate the quality of the physical link and the sensitivity to interferences. The parameter shall be an indexed list with the items omni-directional antennas, directional antennas, antenna arrays, smart antennas and PCB antennas extensible with entries of new antenna types. -46 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 5.6 Communication availability The communication availability is a measure to quantify the dependability of wireless communication. Requirements for availability of wireless communication shall be specified. Other wireless solutions could cause degradation of availability of target wireless communication application. Tolerable availability levels to achieve the target of the application should be clarified. Depending on the granularity of coexistence management, the parameter can refer to a logical link or, more generally, to a local application or wireless communication application. The communication availability is the ratio between the up-time to the observation time. This can also be expressed by the ratio of successful transmitted messages and all messages. The unit of this parameter shall be the percent (%). 5.7 Communication reliability The communication reliability of a physical link and the related nodes is a measure to quantify the dependability of wireless communication. Requirements for reliability of wireless communication shall be specified for a given time interval that the communication services under given conditions shall perform without an error. The unit of this parameter shall be the second (s). 5.8 Bit rate of physical link The bit rate of the physical link is a measure of the number of binary digits transferred per second. Since data is often combined by modulation or coding, the time utilization of a telegram cannot always be calculated by simply dividing the number of bits of the telegram by the bit rate. It has also to be mentioned that the bit rate of the physical link is normally not identical to the bit rate of the reference interface. A high bit rate of the physical link does not automatically mean a high quality of service. The unit shall be bit/s. 5.9 Blocked frequency list Avoiding the use of the same radio frequency ranges for different wireless communication systems is the first measure to prevent interference. For wireless communication systems that use Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) technology, this means that frequency ranges in the hopping sequence that are used by other wireless communication systems are blocked and with that not used. A list of frequency channels that shall not be used, called blocked frequency list, shall be specified for the wireless system. Blocking frequencies can also be used in non-FHSS systems with dynamic frequency allocation. The parameter shall be a list of frequency channels according to 5.22. 5.10 Centre frequency Some wireless standards define frequency channels using centre frequency and frequency bandwidth. Thus, the centre frequency indicates the position of a frequency channel within the frequency spectrum. The centre frequency shall be calculated based on the relevant cut-off frequencies. The centre frequency is the geometric mean of lower cut-off frequency and upper cut-off frequency. The unit of this parameter shall be the hertz (Hz). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -47 - 5.11 Area of operation The following areas of operation shall be considered: • indoor; • outdoor; • indoor and outdoor. For indoor areas of operation, it is reasonable to define whether the communication is concentrated in a machine or manufacturing cell or if it operates all over the entire factory hall or plant. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 5.12 Communication load The communication load describes the requirement of the automation application to transfer a certain amount of user data within a certain period of time as shown in Figure 8. The communication load is the ratio of user data length and transfer interval. The communication load (Z.c) is determined as follows: where DL^j is the number of user data transferred per device i; T| is the transfer interval per device Depending on the granularity of coexistence management, the communication load and its parameters can refer to a logical link or, more generally, to an application. - 48 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Figure 8 - Communication load in case of two wireless devices However, the actual medium utilization depends on the applied wireless solution. In the example in Figure 9, the communication load is indicated for more than two wireless devices. The unit of this parameter shall be the bit per second (bit/s). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -49 - Figure 9 - Communication load in the case of several wireless devices 5.13 Cut-off frequency In principle, there are two cut-off frequencies. The upper cut-off frequency is the highest relevant frequency of the spectrum envelope. The lower cut-off frequency is the lowest relevant frequency of the spectrum envelope. However, it depends on the wireless technology or standard as to what relevant means. There are two principal approaches: • The first approach is shown in Figure 10 with the help of a wireless LAN system. The reference level is the maximum transmitted power spectral density. From this maximum level, a certain value is subtracted. An example of this value is 20 dB. The frequency furthest above the frequency, where the power spectral density drops below the resulting level, is called the lower cut-off frequency. Accordingly, the frequency furthest below the frequency, where the power spectral density drops below this level, is called the upper cut-off frequency. - 50 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 • The second approach defines the cut-off frequencies with respect to a certain spurious emission level. The cut-off frequencies determine the frequency bandwidth of a system and thus the medium utilization in the frequency domain. Furthermore, the cut-off frequencies can be used to calculate the centre frequency. Figure 10 - Cut-off frequencies derived from maximum power level The unit of this parameter shall be the hertz (Hz). 5.14 Data throughput The data throughput is relevant to the transfer of large amounts of data (for example the transmission of huge parameter data sets to drives or the downloading of programs into complex field devices). Depending on the granularity of coexistence management, the parameter can refer to a logical link or. more generally, to an application. The data throughput is the number of user data bytes, or user data bits, transferred within a consumer from the reference interface to the application per time unit. To evaluate the coexistence, the average value of a series of measurements can be used, compared with a value given by the automation application. The unit of this parameter shall be the bit per second (bit/s). 5.15 Distance between wireless devices The distance between wireless devices determines attenuation and fading, an important influence on the characteristic of the frequency channel. It depends on the positions of the wireless devices which are mainly determined by the automation application. Figure 11 shows the distances of wireless devices within a three-dimensional space. This distance can vary dynamically in the case of moving or mobile wireless devices. ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -51 - Key d distance (m) WD wireless device Figure 11 - Distance of the wireless devices If feasible, the distance between the wireless devices of a wireless system should be chosen in a way leading to optimal signal power levels; this improves the robustness of the wireless system. The distance to wireless devices of other wireless systems should be chosen in a way that results in interference signal power levels being as low as possible. This reduces the interference of the other wireless system. At least the maximum distance within a wireless system should be provided. The unit of this parameter shall be the meter (m). 5.16 Duty cycle The duty cycle is the ratio of the transmitter sequence referenced to a given observation time for the used frequency channel. The way the observation time is chosen influences the duty cycle value. This is illustrated in Figure 12. For system 1 with observation time 1, the duty cycle is greater than for system 2. However, it is lower for system 1 with observation time 2. -52- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Key Light grey = Transmission of wireless system 1 Dark grey = Transmission of wireless system 2 Figure 12 - Duty cycle ІЕС It is reasonable to specify the observation time with respect to the application profiles. The observation time should be ten times the typical transfer interval of an application profile, as shown in Table 2. The transfer interval is herewith the time difference between two transfers of user data from the automation application. The observation time for duty cycle specifications are sometimes dictated by standards. Table 2 - Application profile dependent observation time values Application profile Machine Factory hall Process plant Transfer interval 100 ms 250 ms 4 s Observation time 1 s 2,5 s 40 S IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -53- The duty cycle is the key parameter to assess the medium utilization in time. A small duty cycle results in small medium utilization and therewith a smaller influence on other frequency users. The content of this parameter shall be expressed in %. 5.17 Dwell time The dwell time specifies the agility of a frequency hopping system. The dwell time together with the number of frequency channels can be used to estimate how often the system appears in a certain channel. The number of frequency hopping channels is implicit given with the parameter frequency hopping sequence, see 5.23. The dwell time is the period of time a system is assigned to a certain channel. If the system requires an immediate response, this and the idle time shall be considered. It is suitable for frequency hopping systems only. In order to consider a worst case scenario, the maximum dwell time shall be declared for a wireless device or a wireless system. The maximum dwell time is shown in Figure 13 with max rDw. Figure 13 - Maximum dwell time The unit of this parameter shall be the second (s). - 54 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 5.18 Equivalent isotropic radiated power The equivalent isotropic radiated power (EIRP) is the product of the power supplied to the antenna (total radiated power) and the antenna gain Gi in a given direction relative to an isotropic antenna (absolute or isotropic gain), see ITU-R BS.561-2 [20]. As the isotropic gain of a half wave dipole is 2,15 dBi, the EIRP values are 2,15 dB larger than the ERP values. EIRP is one of the fundamental parameters in order to estimate the power level at a certain position. EXAMPLE Assuming an antenna with an antenna gain of 3 dBi is used (see also 5.3). then to meet the requirement of < 20 dBm EIRP, the total radiated power at the antenna input cannot exceed 17 dBm. The unit of this parameter shall be the watt (W). 5.19 Equivalent radiated power The equivalent radiated power (ERP) is the product of the power supplied to the antenna (total radiated power) and its gain relative to a half-wave dipole in a given direction, see also ITU-R BS.561-2 [20]. If the direction of an antenna is not specified, the direction of maximum gain is assumed. The ERP takes into account the losses of the transmission line and connectors. The unit of this parameter shall be the watt (W). 5.20 Frequency band A frequency band is a segment of the frequency spectrum that is assigned to one or more wireless applications by radio regulations. The regulations characterize the wireless application and describe conditions of utilization e.g. power or medium access. A given frequency band may be divided into frequency channels. Wireless specifications or standards specify the number of channels in the frequency band, its frequency bandwidth, and the channel separation. Depending on the wireless technology and the implementation of a wireless device type, a frequency band and one or more frequency channels can be selected during configuration. Furthermore, there is the possibility to change a frequency band or a frequency channel during operation. So called frequency hopping systems use more than one frequency channel per definition. The frequency band and the number of frequency channels that are selected, or that are actually used, are part of the essential parameters of coexistence management. The unit of this parameter shall be the hertz (Hz). 5.21 Frequency bandwidth The frequency bandwidth is the range of frequencies occupied by a modulated carrier signal. The frequency bandwidth value depends on the spectral power level referred to (see 5.46). The bit rate of a communication channel is proportional to the frequency bandwidth of the signal used for the communication. From the point of view of coexistence management, the frequency bandwidth indicates the utilization of the frequency spectrum by the wireless equipment. Systems can also unintentionally radiate outside the defined frequency bandwidth. This could lead to so-called adjacent channel interference (for the next) or even alternate channel interference (for the next but one). The unit of this parameter shall be the hertz (Hz). ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -55- 5.22 Frequency channel The (radio) frequency channel is a part of the frequency band and the physical part of a logical link. Thus, it is used to transmit a radio wave between two wireless communication modules. Within a wireless device this parameter may be used as: • range of frequency channels: all possible; • operational frequency channels: configured for current use; • blocked frequency channels: configured not to be used. The frequency channel shall be expressed as a number represented as an unsigned integer value without a unit according to a specification or standard. If no channel number is specified, combinations of centre frequency and frequency bandwidth or lower and upper cut-off frequency shall be given in hertz (Hz). Table 3 shows the selection of units. Table 3 - Parameter options for frequency channel Option name Parameter Unit ChannelNumber ChannelNumber — CutoffFrequency UpperCutOff Frequency Hz LowerCutOffFrequency Hz CentreFrequency CentreFrequency Hz Frequency Bandwidth Hz The presentation in IEC CDD could • have the structure frequency channel , , , where only one of the three options can be used and the remaining two options shall have the value 0. or • be expressed with relations of parameters, or • use polymorphism to describe the selection of the different optional description forms in Table 3. 5.23 Frequency hopping sequence The description of the frequency hopping sequence shall include the sequence of frequency channels used for transmission (hopping sequence) and dwell time. The procedure can be described in accordance with the relevant wireless standard, for example by means of a parameter table or a mathematical rule. The description may include adaptation mechanisms such as a list of frequency channels not to be used named blocked frequency range. The parameter can be expressed in different ways depending on the used wireless technology. a) The frequency channels shall be according to 5.22 and the dwell time shall be according to 5.17. These two parameters could • be expressed in a value list of the two parameters: frequency channel and dwell time, or • be expressed with relations of parameters, or • use polymorphism to describe the selection of the two different optional description forms. b) Formula, that includes frequency channels and dwell time. - 56 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 5.24 Future expansion plan Future expansion plans should be taken into account. Installation of new wireless solutions and changes to the physical environment (e.g., buildings) can affect conditions for wireless communications. For example, reserving resources could avoid changes in the installed base when adding more wireless devices. The parameter shall be a multiple octet string with text. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 5.25 Geographical dimension of the plant For the purpose of the wireless communication coexistence, the geographical dimension of the plant shall be specified by the length, width and height of the space in which the wireless systems can be installed. The area of operation, for example the factory hall for a machine, should be considered. Within this space, several wireless systems with different spatial coverage (see 5.55) may operate. The geographical dimension of the plant determines the passive influences on radio propagation, for example by reflections. The content of this parameter shall be length, width and height; the unit shall be m. 5.26 Infrastructure device Infrastructure devices are devices such as router or base stations without interface to the automation application, for example via wired industrial networks. Infrastructure devices are necessary to build up the wireless system according to the wireless technology or standard. They may improve the robustness of a network, however they can also interfere with other wireless systems. Thus, infrastructure devices are not part of the automation application but of the wireless system. Router or base stations that have an interface to wired industrial networks or which implement automation application functions are not counted among infrastructure devices. They are part of the wireless automation application and with that counted among wireless automation devices. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 5.27 Initiation of data transmission This parameter specifies how the application initiates the data transfer for a logical link: periodically, aperiodically or stochastically. A periodic transfer might result in a higher communication load than an aperiodic transfer because the same values might be frequently transmitted. The initiation of data transmission influences the communication load and can contribute to a temporal separation of the wireless systems. The parameter shall be a multiple octet string with text. 5.28 Interference type This parameter describes spectrum users that emit energy due to emissions, radiation, induction, or combinations thereof, resulting in degradation, misinterpretation, or loss of information at the receiver of a wireless device that would not occur in the absence of such energy. According to Figure 2, these frequency users are electromagnetic interfering (EMI) sources, industrial, scientific, medical (ISM) applications or non-industrial wireless applications. The type of the interference and its medium utilization factor shall be known. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -57- 5.29 Intervisibility This parameter describes the logical link between two implemented logical automation devices. The intervisibility considers Line of Sight (LOS), Non Line of Sight (NLOS) and Obstructed Line of Sight (OLOS) between those devices. The intervisibility influences the radio signal propagation. The specification of this parameter is important to specify the conditions for radio channel measurements and modelling. The required value considers the logical topology of the automation application. The promised value can require specific measures of the wireless communication system. This can be differences in the positions of communication devices compared to the required positions of the automation devices linked by cables, different antenna positions, specific antenna types, or wireless devices with wireless communication functions (for example access points). The content of this parameter shall be text expressed with an indexed list: LOS, NLOS, or OLOS. 5.30 ISM application This parameter describes frequency users emitting radio waves without transmitting data such as welding machines, microwave oven operating in the same area. The type of the other frequency user and its medium utilization factor shall be known. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 5.31 Length of user data per transfer interval The user data length is the number of octets that is carried in the payload of a wireless packet. Normally user data are transferred via the reference interface. However, there are cases were an event at the reference interface initiates the transmission of a certain number of user data. The user data length determines the medium utilization. However, there can be a complex or non-linear relation between user data length and medium utilization. Depending on the granularity of coexistence management, the parameter can refer to a logical link or, more generally, to an application. The unit of this parameter shall be the bit (bit). 5.32 Limitation from neighbours of the plant Neighbours of the plant might cause limitations for wireless communication. Examples are high power radio source(s) and sensitive equipment. Documenting the possible interfering elements from neighbors will make the designer aware of potential constraints placed upon the wireless systems by the neighbours. The content of this parameter shall be text, expressed with a multiple octet string. 5.33 Maximum number of retransmissions This parameter describes how many times user data are retransmitted automatically by the communication stack because of transmission errors. It is possible that retransmissions are initiated by different protocol layers. Therefore, the maximum number of retransmissions shall be specified for each relevant layer. If possible, details of the mechanism, for example waiting times, should be explained. This parameter can have a significant influence on medium utilization. Depending on the use case, the maximum number of retransmissions of the device (wireless device type) or the configured maximum number of retransmissions (wireless communication solution) shall be specified. - 58 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 The content of this parameter shall be expressed with an unsigned number. 5.34 Mechanism for adaptivity One or more mechanisms for adaptivity can be used to modify one or more of a system's operational parameters in order to improve a system's robustness against interferences and to minimize medium utilization factor. Adaptive communication mechanisms may use automatically feedback information obtained from a system itself or from the signals carried by a system to modify dynamically a system's operational parameters. It is also possible to plan the operational parameters in advance and configure the systems appropriately. Mechanisms for adaptivity are as follows: • detect and avoid (DAA): if the channel is occupied, change the channel (for example AFH); • detect and suppress (DAS): if the channel is occupied, don't transmit (for example listen before talk); • detect and reduce (DAR): if the channel is occupied, reduce the output power and/or channel usage. Depending on how many systems are using mechanisms for adaptivity and which parameter they adapt, these measures can help improving coexistence or may lead to unstable and unreliable system behavior. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 5.35 Medium access control mechanism The medium access control ensures, for example, that a communication request is served as long as the medium is free (see CSMA for example in IEEE 802.3 [24]) or it allocates the request to well defined time slots (see TDMA for example in IEEE 802.15.4 [28]). Combinations of these two as well as other access mechanisms are possible. The purpose of these mechanisms is primarily to control the medium access within one wireless system. However, it also influences the immunity and the medium utilization characteristic of a system and shall be considered, therefore, in the coexistence management process. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 5.36 Medium utilization factor The Medium Utilization (MU) factor is a measure to quantify the amount of resources (Power and Time) used by non-adaptive equipment. The MU factor is defined by the formula (1). MU = (Pout / 100 mW) x DC (1) where MU is medium utilization factor in %; is the transmitter output power in mW; DC is the duty cycle expressed in %. The equipment may have a dynamic behavior with regard to duty cycle and corresponding power level. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -59- For devices using frequency hopping spread spectrum that blocks one or more hopping frequencies, these blocked frequencies are considered as active transmitting for the calculation of the MU factor. The parameter value shall be given in %. 5.37 Message Based on the OSI layer model, a packet denotes the data unit that is used in the network layer. User data of the application should therefore not be called a packet. In addition to the term user data, the term message is therefore used, for example, for the parameter message loss ratio. Depending on the wireless technology and the length of the application's user data, messages can be transmitted in one packet, multiple messages can be combined into one packet, or messages can be split into multiple packets. The content of this parameter shall be expressed by an array type with two elements of integer measure type; the first element is the number of octets of the message and the second element is the number of packets in that the message is divided. The number of packets shall be set to 0 if the message transport doesn’t use packets. The number of packets shall be set to -1, if the packet length is variable. 5.38 Modulation A signal gets its information content by changing amplitude, frequency or phase of a wave. This is done by modulating the wave. Both analog and digital modulations are used. Digital modulations can be combined with spreading schemes in order to improve the robustness of the physical signal. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 5.39 Natural environmental condition Natural environmental conditions such as temperature, humidity or air pressure can influence the propagation conditions. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 5.40 Network topology The topology describes the structure and composition of a wireless communication network in a wireless communication application. NOTE See IEC 62657-1 for use cases of different topologies. Definitions of these topologies are given in IEC 61918. Applicable topologies are: • point-to-point; • linear; • ring; • star; • tree; • mesh; • cellular. Combinations of these topologies are possible. This information can be used to assess the intended coverage of a wireless solution. -60- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 The content of this parameter shall be an indexed list with the topologies: point-to-point, linear, ring, star, tree, mesh, cellular, other. 5.41 Number of consecutive lost messages This parameter specifies how many messages of a logical link delivered for transmission were not received correctly between the correct reception of two messages. This means that between two messages received successfully, one or a sequence of messages had their reception completely or partially failed. The content of this parameter shall be expressed with an unsigned number. 5.42 Object movement Mobile objects such as forklifts or loads on moving cranes can significantly influence the radio propagation conditions. Mobile objects cause temporal and frequency-selective fluctuations in radio signal power. This has consequences for the reception of the wanted signal and/or interference. The movement shall be specified as a trajectory for a worst-case scenario with respect to the signal propagation. The specification of a trajectory is a list of pairs of target position and speed to the target position. The unit for position is m for each dimension, the unit for speed in m/s. 5.43 Operating time between failures The operating time between failures of a logical link is the sum of the operating time periods between two successive failures. The logical link is considered as a repairable item in the sense that a message can be repeated within the survival time. A measure to assess a logical link is the mean operating time between failures. The unit shall be s. 5.44 Message loss ratio The message loss ratio (MLR) reveals how many of the messages, transferred from the application to the reference interface within the producer, are transmitted from the reference interface to the application within the consumer. The MLR is determined as follows: where is the number of transmitted messages; Nr is the number of regularly received messages. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -61 - Assuming that an application expects a message by a time rDL at the latest, all messages with a transmission time greater than rDL shall be counted as lost and assigned to the number of not received messages (A't - Nr). For the evaluation of coexistence, it shall be proved how many consecutive message losses are tolerated before a wireless communication application fails. Depending on the granularity of coexistence management, the parameter can refer to a logical link or, more generally, to an application. The accumulated downtime of wireless communication application per observation interval defines the communication availability which is the focal quality criterion of wireless communication. The parameter value shall be given in %. 5.45 Position of wireless devices The position of wireless devices (or their antennas) influences the frequency channel characteristic. Nearby obstacles, moving equipment or narrow corridors can worsen propagation conditions. This is valid for the absolute position of one wireless device or the position relative to other wireless devices. That means, the position of wireless devices shall be chosen in order to achieve optimal propagation conditions for wireless transmission. Therefore, it could be advantages to separate the implementation of automation functions from the implementation of the wireless communication functions and connect the devices via wired communication. Another option is to separate the antenna only, e.g. when the automation device is mounted in an electrical cabinet. For moving or mobile wireless devices, the trajectory of the movement is important. The position of a wireless device is specified in a three-dimensional space. The unit of each dimension of this parameter shall be m. 5.46 Power spectral density The power spectral density (PSD) describes how the power of a signal is distributed with frequency. Colloquially, the area below the PSD curve is often called the spectrum of the signal. The measurement unit of the power spectral density is in watts per hertz. The PSD shall be provided for example as shown in Figure 14 for an IEEE 802.15.4 [28] system. Figure 14 - Power spectral density of an IEEE 802.15.4 system -62- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 The PSD as shown in Figure 14 provides a comprehensive picture of the signal power in the frequency spectrum for the coexistence management. The unit of this parameter shall be the decibel-milliwatt per hertz (dBm/Hz) over the intended frequency range. 5.47 Purpose of the automation application The description of the automation application supported by the wireless system shall be summarized to the extent needed to provide a useful overview of the requirements imposed on the wireless system. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 5.48 Receiver blocking The receiver blocking is an indicator of the correct receiver operation in the presence of out-of- channel signals. Receiver blocking response (or performance level) is defined as the maximum interfering signal level expressed in dBm reducing the specified receiver sensitivity by a certain number of dB (usually 3 dB). Consequently, the receiver blocking response is normally evaluated at a wanted signal level, which is 3 dB above the receiver sensitivity and at frequencies differing from that of the wanted signal (see additional information in the ZVEI document [30]). Receiver blocking considers effects like spurious response, intermodulation sensitivity and adjacent channel selectivity. The unit of this parameter shall be the decibel-milliwatt (dBm). 5.49 Receiver maximum input level Received signals with levels above the receiver maximum input level can disturb or disrupt the data reception. The receiver maximum input level shall be used to estimate or assess the minimum recommended distance to other wireless devices. For this purpose, the transmit power values of wireless devices and of interferers, as well as the propagation conditions shall be taken into account. The unit of this parameter shall be the decibel-milliwatt (dBm). 5.50 Receiver sensitivity Receiver sensitivity determines how well a receiver can accept wanted signals in the absence of interference (see also ETSI TR 100 027 [21]). It defines the minimum received signal power that the receiver requires to achieve a given bit error ratio according to the given implementation. Together with transmit power values of the system and of interferers, and considering the propagation conditions, the power margin of the system can be estimated and assessed. The unit of this parameter shall be the decibel-milliwatt (dBm). 5.51 Regional radio regulations Regional radio regulations specify important coexistence parameters such as frequency band and output power. These specifications shall be taken into account within the coexistence management process. NOTE This list of coexistence parameters can be shortened by listing the regional radio regulation standards with which the system/device is compliant, for example ETSI EN 300 328 [23]. ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -63 - The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 5.52 Relative movement The trajectory of a wireless device's movement changes the distance to other wireless devices and interferers. This can increase or decrease the wanted signal value or the interference. The movement itself and the relative speed between the communicating wireless devices can worsen the propagation conditions and thus increase the interference. The movement of a wireless devices shall be specified as a trajectory. The specification of a trajectory is a list of pairs of target position and speed to the target position. The unit for position is m for each dimension, the unit for speed is m/s. 5.53 Response time The response time is primarily important in confirmed services, for example in application- oriented transmission of process data or parameter data, and also real-time communications, also IEC 62657-1:2017, 5.3.1. The response time is the time interval between the instant delivery of the first user data bit, or byte, of a message to the reference interface of a transmitter, and the instant when the last bit, or byte, of the confirmation message is delivered at the reference interface of the same transmitter, which can be assigned to the request. This means that the response time is composed of at least one transmission time between transmitter and receiver and one transmission time between receiver and transmitter. The processing time within the receiver shall be added. The communication between transmitter and receiver can be affected directly via infrastructure device (for example base station) or via further network nodes (for example sensor networks). Interferences influence response time values. Coexistence exists as long as a limit value given by the automation application is met. Otherwise, the corresponding transmission shall be assessed as a message loss. The response time is a random variable. This is important because response times depend more highly on external transmission conditions compared to wire-bound communication. Since the response time is essentially determined by the time values of two transmissions, the distribution of the random values corresponds to Figure 17. The unit of this parameter shall be the second (s). 5.54 Security level Requirements for cyber security could affect coexistence management. Some sensitive wireless solutions might need to be physically separated from some other kind of wireless systems, or might need to have clearance from the boundary of the site. The definition and the usage of security levels shall be according to IEC 62443. A system can require technical and organizational measures in order to ensure a certain security level. Technical measures can increase the processing time, introduce additional transmissions, and increase the packet length. Thus, the transmission time and the medium utilization time could be increased. The communication system could become more prone for interferences if the coexistence management does not take into account these measures. The content of this parameter shall be expressed with an unsigned number. -64- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 5.55 Spatial coverage of the wireless communication system The spatial coverage of the wireless communication system depends on the application communication requirements. However, it is also decisive for the feasibility of spatial separation of wireless applications. In positioning the several wireless devices, the antenna mounting height shall be regarded. The spatial coverage is specified by length, width and height of a cuboid that encloses the wireless communication system. The content of this parameter shall be the length, width and height; the unit shall be m. 5.56 Spatial extent of the application The spatial extent of an application is determined by the automation devices that belong to a distributed automation system. The automation devices define with its positions a cuboid that is to be covered by a wireless communication solution. For mobile automation devices the maximum movement radius is to be considered. The content of this parameter shall be the length, width and height; the unit shall be m. 5.57 Spurious response Spurious response is a receiver parameter that indicates the robustness against unwanted signals that means having frequencies other than the tuned frequency channel. It is a response in the receiver intermediate frequency (IF) stage produced by an undesired emission in which the fundamental frequency (or harmonics above the fundamental frequency) of the undesired emission mixes with the fundamental or harmonic of the receiver local oscillator. The unit of this parameter shall be the decibel (dB). 5.58 Survival time The survival time provides a time that an application, that consumes communication services, can continue without receiving an anticipated message. The unit of this parameter shall be the second (s). 5.59 Total radiated power The total radiated power (TRP) is the power supplied to an antenna reduced by antenna losses. TRP is often specified in more recent standards. It can be measured with a three-dimensional turn table which allows integrating the spatial power density over 360°. The unit of this parameter shall be the watt (W). 5.60 Transfer interval The transfer interval has an effect on the communication load and can contribute to temporal separation. For aperiodic transfer, the minimum value is of interest as the worst case. For stochastic transfers, the parameters of the distribution function are relevant. Depending on the granularity of coexistence management, the parameter can refer to a logical link or, more generally, to an application. In Figure 15, the relations between machine cycle or plant cycle, transfer interval and communication cycle are depicted. Usually, the industrial automation applications follow cycles of the production process. During such a machine cycle or plant cycle, a number of events occur which shall be transmitted via a wireless communication medium. In the case of a periodic transmission, the communication cycle shall be faster than the transfer interval. If an aperiodic data transmission is involved, the transfer interval is the least possible time between two transfer requests. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -65- The unit of this parameter shall be the second (s). Figure 15 - Communication cycle, application event interval and machine cycle 5.61 Transmission gap The transmission gap is the time between two successive channel usages by a transmitter. If a request requires an immediate response, the idle time is not considered. In Figure 16, the transmission gap is depicted with rTG. -66- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Figure 16 - Transmission gap For frequency hopping systems, the transmission gap is related to one of the used channels and not between transmissions of different channels. The minimum transmission gap gives an impression of the minimum available time for other wireless devices to transmit. Real applications may leave larger gaps. Therefore, additionally the duty cycle should be considered. The unit of this parameter shall be the second (s). 5.62 Transmission time The transmission time is an adequate instrument to evaluate the coexistence in terms of automation application with event-driven transfer. An example is the transmission of a state change in a proximity sensor and real-time applications see IEC 62657-1:2017, 5.3.1.2.3.1. The transmission time is the interval from starting the delivery of the first user data byte of a message to the reference interface of a producer until the delivery of the last user data byte of the same message from the reference interface of a consumer. The interferences described in 4.4 entail longer transmission time. Coexistence exists as long as the transmitted messages keep a limit value given by the automation application. Otherwise, the corresponding transmission shall be assessed as a message loss (see also 5.42). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -67- The transmission time is a random variable. This is important because transmission times more highly depend on external transmission conditions compared to wire-bound communication. Figure 17 exemplifies density functions of the transmission times of wireless solutions resulting from measurements with large samples. The density functions represent the number of messages needing a certain transmission time. Usually, the number of messages with a greater transmission time, for example /ттг* increases from /V2 t0 A'’2 other wireless solutions interfere. On the other hand, the number of messages with a smaller transmission time, for example rTT1, decreases from to V1 if other wireless solutions interfere. The causes might be, for example, waiting times for a free medium or retransmissions due to message losses. Figure 17 - Example of the density functions of transmission time Figure 18 shows an example of the distribution functions of the transmission time. The two curves show the number of received messages that arrives within a certain transfer time. -68- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Figure 18 - Example of the distribution functions of transmission time In a metrological ascertainment of transmission time values, the statistical parameter can be ascertained from the sample. Changes in statistical parameters, depending on the presence of other wireless applications, are a measure of the strength of influence on the wireless solution. For this relative evaluation, distribution parameters are adequate instruments, for example the percentile. The percentile P95 is a common value (see Figure 18). In 95 % of all transmissions, this value is not exceeded. Experience shows that the P95-value is a sensible compromise between the required sample size and significant information. Other statistical distribution parameters can, however, also be consulted. These distribution parameters (for example percentile P95) are not identical with the availability of the plant. A maximum value of transmission time would be necessary in order to get an absolute result on coexistence by comparing this time value with a limit required by the application. However, the maximum value of a certain measurement is not equivalent to the absolute maximum transmission time. The measured maximum value has a certain probability that can be calculated if the functional equations of the curves in Figure 17 and Figure 18 are known. The reliability of the calculation depends on the sample size of the measurement on which the functional equations are based. Besides this, the maximum value for the transmission time can in principle be estimated analytically by taking the maximum value for all time segments. This maximum value is not suitable to evaluate coexistence because, in this case, for the time segments influenced by other wireless applications, the maximum value shall be taken as well. Depending on the granularity of coexistence management, the parameter can refer to a logical link or, more generally, to an application. Medium access delay should also be considered in the transmission time. The unit of this parameter shall be the second (s). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -69 - 5.63 Transmitter output power The parameter transmitter output power is an indicator for transmission range. It can be constant or configurable. The transmitter output power reduced by losses between the transmitter output and the antenna is the total radiated power. The unit of this parameter shall be the watt (W). 5.64 Transmitter sequence The transmitter sequence rTS is the time that a transmitter uses a frequency channel without the possibility to be interrupted by a wireless device of the same wireless system. If a request requires an immediate response, and during the idle time the medium cannot be used by a device of the same wireless system, the entire time shall be considered (see max/TS2 in Figure 19). This is a reasonable simplification, even though devices of other systems could start a transmission. For coexistence management, the maximum value of the transmitter sequence of a wireless communication system is of interest. In the example shown in Figure 19, the relevant transmitter sequence of system 1 is max zTS1 and the relevant transmitter sequence of system 2 is max rTS2. -70- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Key Light grey = Transmission of wireless system 1 Dark grey = Transmission of wireless system 2 Figure 19 - Transmitter sequence For frequency hopping systems, this time shall be considered for each used frequency channel. Depending on the use case, the maximum transmitter sequence of the device (wireless device type) or the maximum transmitter sequence of wireless communication solution (wireless communication solution) shall be specified. The maximum transmitter sequence gives an impression of the maximum occupied time. Real applications may use a small portion only. Therefore, additionally the duty cycle should be considered. The unit of this parameter shall be the second (s). IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -71 - 5.65 Transmitter spectral mask The power spectral density envelope can be characterized by a number of specific points creating the transmitter spectral mask as shown in Figure 20 for an IEEE 802.15.4 [28] system. This is a reasonable simplification for the coexistence management. Specific transmitter spectral masks are defined by a standard document. This document considers not only the power in the intended channel but also in the adjacent and alternate channels. The power spectral density shall be less than the limits specified through the transmitter spectral mask. The spectral profile of the transmitter radiated power can be used to emphasize the quality of equipment with respect to coexistence if the transmitter spectral mask is markedly smaller than required by the related standard. There is no unit for this parameter. The parameter shall represent a figure. Figure 20 - Transmitter spectral mask of an IEEE 802.15.4 system 5.66 Update time The update time can be used for evaluation in case of automation application with cyclic transfer and real-time applications see IEC 62657-1:2017, 5.3.1.2.3.2. The cyclic transfer of a position detection system might serve as an example. The update time is the interval from the delivery of the last user data byte of the message of a producer, from the reference interface of a consumer to the automation application, until the delivery of the last user data byte of the following message of the same producer. The interferences described in 4.4 result in distributions of the transmission time. Coexistence exists as long as the transmitted messages keep a limit value for the distribution of the update time given by the automation application. The update time is a random variable. Figure 21 shows an example of distribution functions of the update time. For a relative assessment, that means whether a wireless application interferes more or less, the standard deviation can be consulted as a distribution parameter. - 72 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Figure 21 - Example of distribution functions of the update time A maximum span of the update time, also called jitter, would be necessary in order to get an absolute result on coexistence by comparing this time value with a limit required by the application. However, the maximum span of a certain measurement is not equivalent to the absolute maximum span of update time. The maximum span has a certain probability that can be calculated if the functional equations of the curves in Figure 21 are known. The reliability of the calculation depends on the sample size of the measurement on which the functional equations are based. Depending on the granularity of coexistence management, the parameter can refer to a logical link or, more generally, to an application. The unit of this parameter shall be the second (s). 5.67 Wireless device density The number of wireless devices has an impact on communication load and medium utilization. The fewer wireless devices which are communicating within the wireless system, the lower is the probability of interferences. Wireless device density is the number of wireless devices within the spatial coverage, see 5.55, of the wireless communication system. The wireless device density has an impact on medium utilization. This parameter shall be expressed as a number represented as an unsigned integer value and the unit shall be number of devices per m2. 5.68 Wireless device type information For each device, the typical device type information, such as model type, manufacturer, hardware version, shall be provided. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -73- 5.69 Wireless communication solution density This parameter describes wireless communication solutions operating in the same area. All wireless solutions shall be considered, independently of technology or used frequency band. The medium utilization factor of these wireless solutions shall be described. Wireless communication solution density is the number of wireless communication solutions within the geographical dimension of the plant (see 5.25). This parameter shall be expressed as a number represented as an unsigned integer value and the unit shall be number of devices per m3. 5.70 Wireless technology or standard Most wireless equipment will use a standardized basic technology which sometimes already predefines some of the parameters listed in Clause 5. Therefore, the values or the domain for a number of parameters are implicitly defined by naming the wireless technology or standard. The frequency band shall be provided explicitly since this allows a first general categorization of a wireless solution. Furthermore, the modulation scheme shall be specified. The kind of modulation, or the coding of the symbols before physical transmission, might help to avoid interferences of the wireless solutions. Moreover, the communication requests are transferred differently onto the communication medium, meaning that one and the same communication load can lead to different channel occupation ratios. Implementations that use a basic technology might, for certain parameters, be much better than the basic standard. A wireless implementation may also only use a subset of a reference wireless standard and therefore not all parameters could be relevant. Moreover, there are wireless technologies that do not follow a certain standard. Examples of standards specifying a wireless communication system are IEC 62591, IEC 62601 and IEC 62734. The content of this parameter shall be text expressed with a multiple octet string. 6 Coexistence management information structures 6.1 General Clause 6 specifies the structuring of coexistence management parameters according to usage dimensions. The principle is depicted in Figure 22. The parameters explained in Clause 5 are selected and structured in Clause 6. Table 4 shows the hierarchy of the characteristics. -74- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Table 4 - Hierarchy of the characteristics Hierarchy Explanation or references Industrial communication network Part of the automation application; super class of the class wireless industrial automation and wired industrial automation. Wireless industrial automation Contains one or more physical system interface. Distributed automation system Elements, relations, and interfaces that exchange data through physical links where the dependable communication availability of the data at the logical target endpoints of the reference interface determines the correct operation of the application General plant characteristic See 6.2 and Table 20 Application communication requirements See 6.3 and Table 21 Requirements influencing the characteristic of wireless solutions See 6.3.2 and Table 21 Performance requirements See 6.3.3 and Table 21 Radio environment Has one or more physical layer interfaces and the relevant elements are passive environmental influences and active environmental influences. Passive environmental influences See 6.2.3 Active environmental influences See 6.2.4 Interference type See 5.28 and Table 28 Wireless communication system See 6.4 and 6.5 Wireless system type and wireless device type See 6.4 Wireless system type See 6.4.2 and Table 22 Wireless device type See 6.4.3 and Table 23 Wireless transmitter parameters See 6.4.3.2 and Table 23 Wireless receiver parameters See 6.4.3.3 and Table 23 Wireless solution See 6.5 Wireless system solution See 6.5.2 and Table 24 Wireless device solution See 6.5.3 and Table 25 Wireless device solution general parameters See 6.5.2 and Table 25 Wireless device solution transmitter parameters See 6.5.3 and Table 25 Wireless device solution receiver parameters See 6.5.3 and Table 25 Wired industrial automation Out of the scope of this document, but shown as a possibility. The structures provided in Clause 6 are used in the templates given in Clause 8. Parameters to describe the relevant information shall be provided and the parameter can be a value range or a list of values. The templates given in Clause 8 shall be used to describe a specific object of the items relevant for the coexistence management by assigning values or value ranges to the parameters. Thus, the information can be deployed within the wireless coexistence management process. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -75- Clause 5 Clause 6 Clause 8 Clause 7 IEC Figure 22 - Principle for use of coexistence parameters Four sets of parameters are specified for the wireless coexistence management process. They are used to describe • the general characteristics of plants common to all wireless communication systems (see 6.2), • the application communication requirements of each automation application (see 6.3), • the characteristics of each wireless system and device-type (see 6.4), • the characteristics of each wireless solution (see 6.5). 6.2 General plant characteristic 6.2.1 General Subclause 6.2 specifies the set of parameters that characterizes the plant in general with respect to all wireless communication applications. For the description of a plant characteristic, the templates given in Clause 8 shall be used. The definitions and specifications of the coexistence management parameters are according to the descriptions in Clause 5. The description of the plant characteristic shall be used in the coexistence management process, which is defined in Clause 7. Figure 23 shows the relation between the definition and specification in this document and the use of them in a coexistence management system specification. IEC Figure 23 - Parameters to describe the general plant characteristic 6.2.2 General plant characteristic The parameters in Table 5 shall be used to describe the propagation conditions and the interference potential within a plant to describe the general plant characteristic. -76- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Table 5 - List of parameters used to describe the general plant characteristic Parameter name Reference Content Regional radio regulations 5.51 List of relevant regional radio regulations Future expansion plan 5.24 Informal specification of the potential possible future expansions of the plant 6.2.3 Passive environmental influences The parameters in Table 6 shall be used to describe the propagation conditions and the interference potential within a plant for the passive environmental influences. Table 6 - List of parameters used to describe the passive environmental influences Parameter name Reference Content Area of operation 5.11 Informal specification of the area of operation with respect to its influences on the passive environmental effects Object movement 5.42 Specifies the mobility of assets (e.g. obstacles) Geographical dimension of the plant 5.25 Specification of the geographical dimension of the plant using length, width and height Natural environmental condition 5.39 Informal specification of expected natural environmental conditions with respect to its influences on the passive environmental effects Intervisibility 5.29 Informal specification of the radio propagation conditions with respect to its influences onto the passive environmental effects or formal specification of the transition factor Frequency band 5.20 The frequency band used by the planned wireless system has a significant influence on radio propagation 6.2.4 Active environmental influences Examples of devices that can cause active environmental influence are welding machines, electrical drives or frequency converters. Other sources of active environmental influences are wireless communication devices that use the same frequency range or the same or nearby frequency channels. The parameters in Table 7 shall be used to describe the propagation conditions and the interference potential within a plant for the active environmental influences. Table 7 - List of parameters used to describe the active environmental influences Parameter name Reference Content Wireless communication solution density 5.69 List of wireless solutions (including all relevant parameters according to 6.5.2) in the plant (active environmental influences) Interference type 5.28 List of frequency users including detailed description with respect to its influences on the active environmental effects Limitation from neighbours of the plant 5.32 Informal specification of limitations from neighbors of the plant with respect to their influences on the active environmental effects Frequency band 5.20 To take interference into account, the frequency band used by the planned wireless system shall be known Most of the parameter values can be provided by the plant owner. However, for some parameters, expertise of wireless experts is required. If such expertise is not available within the organization of the plant, it is strongly recommended to consult external expertise. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 77 - Textual descriptions can be used for these parameters if it is not feasible to provide quantitative values. In these cases, the textual description should be as specific as possible. Graphics and pictures can support such descriptions. Additional information may be needed. For example, a wireless system can be tagged by an identifier referring to such additional information. Table 8 provides the list of parameters used to describe an interference type. Table 8 - List of parameters used to describe the interference type Parameter name Reference Content Interference type 5.28 List of frequency users including detailed description with respect to its influences on the active environmental effects Frequency band 5.20 To take interference into account, the frequency band used by the planned wireless system shall be known Frequency channel 5.22 Declaration of frequency channel values that are used or that can be selected, specified by centre frequency and frequency bandwidth (see 5.10 and 5.21). cut-off frequencies (see 5.13), or numbers of frequency channels (see 5.22). Total radiated power 5.59 Possible total radiated power values Power spectral density 5.46 Description of power spectral density Transfer interval 5.60 Declaration of minimum transfer interval value Transmission gap 5.61 Declaration of minimum transmission gap value Transmitter sequence 5.64 Declaration of maximum transmitter sequence value Duty cycle 5.16 Declaration of maximum duty cycle value Dwell time 5.17 Declaration of maximum dwell time value Medium utilization factor 5.36 Declaration of the MU factor 6.3 Application communication requirements 6.3.1 Overview Application communication requirements are mostly quantitative requirements specifying the required conditions and the required characteristics of wireless solutions at the reference interface. These requirements shall be met in order to achieve the purpose of the automation application. By definition, coexistence is the state in which all applications using wireless communication fulfil their requirements. These requirements are usually related to business goals and take into account, in addition, a number of conditions such as safety of persons, efficient use of resources or hazard conditions. In order to fulfil these goals, the wireless solution shall meet the application communication requirements in terms of communication availability and real time capability, considering the industrial conditions and the characteristics of wireless systems that influence those requirements. Figure 24 shows the relationship between the definition and specification of parameters in this document and its use to describe the application communication requirements in a coexistence management system specification. -78- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 IEC Figure 24 - Parameters to describe application communication requirements Application communication requirements can be divided into requirements that influence the behavior of a wireless device or system and performance requirements that shall be met by the wireless solution in order to ensure the purpose of the automation application. 6.3.2 Requirements influencing the characteristic of wireless solutions The set of parameters in Table 9 are application communication requirements that influence the performance of wireless solutions and thus the coexistence state. The values of these parameters shall be collected. Table 9 - List of parameters used to describe the requirements influencing the characteristic of wireless solutions Parameter name Reference Content Communication load 5.12 Specification of the required communication load at a reference interface using user data length and transmission interval Initiation of data transmission 5.27 Specification of the required initiation of data transmission at a reference interface Length of user data per transfer interval 5.31 Specification of the required length of user data at a reference interface Maximum number of retransmissions 5.33 Specifies how many times user data are acceptable to be retransmitted automatically by the communication stack because of transmission errors Position of wireless devices 5.45 Specification of the required position of a wireless device using three dimensions according to the spatial coverage of the wireless communication system Distance between wireless devices 5.15 Specification of the length of a physical link Purpose of the automation application 5.47 Description of the purpose of the automation application Relative movement 5.52 Specification of the trajectory of a device and its moving profile or the length of a physical link, the relative acceleration and speed Security level 5.54 Specification of the required security level Spatial coverage of the wireless communication 5.56 Specification of the required spatial coverage of the wireless communication system using length, width and height Transfer interval 5.60 Specification of the required transfer interval at a reference interface Wireless device density 5.67 Specification of the required wireless device density according to the spatial coverage of the wireless communication system ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -79- 6.3.3 Performance requirements Performance requirements describe the time and error behavior necessary to achieve the purpose of the automation application. The set of parameters in Table 10 shall be used to describe the required performance including the acceptable maximum number of retransmissions and MLR. Table 10 - List of characteristic parameters Parameter name Reference Content Data throughput 5.14 Specification of the required values for data throughput Communication availability 5.6 Specification of the required values for communication availability Transmission time 5.62 Specification of the required values for transmission time Update time 5.66 Specification of the required values for update time Response time 5.53 Specification of the required values for response time NOTE The parameters given in Table 10 are random variables. These parameters are specified in terms of their mean value, percentile, standard deviation or span (jitter). 6.4 Wireless system type and wireless device type 6.4.1 Overview Subclause 6.4 specifies sets of parameters that characterize the model of a wireless system or a wireless device by providing the parameters to specify a wireless system type and a wireless device type. Depending on the life-cycle, the content can change for example from • what is required from the view point of a planner; • what is specified in a standard including options and recommendations? NOTE These parameters are not those of a particular implementation of a wireless system or device; that is called a wireless solution. Additional information could be useful. For example, the parameter in 5.68 can be listed. Figure 25 shows the relationship between the definition and specification in this document and its use in a coexistence management system specification. IEC Figure 25 - Parameters to describe wireless system type and device type - 80 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Almost all parameters are specified in standards or specifications for wireless systems. However, a particular wireless communication system or device might have better or worse performance than specified. Furthermore, specifications sometimes allow value ranges for parameters. The values and value ranges of the parameters in Table 11, Table 12 and Table 13 shall be provided together with the wireless product. References can be used for parameters whose values or value ranges can be found in specifications or standards. Subclause 6.4 differentiates between common wireless system parameters and specific device parameters. 6.4.2 Wireless system type The type of a wireless system shall be characterized using the parameters given in Table 11. Table 11 - List of parameters used to describe the wireless system type Parameter name Reference Content Wireless technology or standard 5.70 Reference to a specifications or standards of which the wireless system is compliant Regional radio regulations 5.51 List of regional radio regulations with which the wireless system is compliant Network topology 5.40 Topologies of the wireless network. Wireless device density 5.67 Declaration of maximum possible number of active devices in the spatial coverage Infrastructure device 5.26 Description of possible or required infrastructure devices Frequency band 5.20 Description of possible frequency band Lower cut-off frequency 5.13 Lower frequency limit of the frequency band Upper cut-off frequency 5.13 Upper frequency limit of the frequency band Frequency hopping sequence 5.23 Description of possible or required frequency hopping sequences Modulation 5.38 Description of possible or required modulations Communication reliability 5.7 Description of possible or required bit rate value of a physical link or a list from which can be selected Transfer interval 5.60 Declaration of minimum transfer interval value Transmission gap 5.61 Declaration of minimum transmission gap value Transmitter sequence 5.64 Declaration of maximum transmitter sequence value Dwell time 5.17 Declaration of maximum dwell time value Medium access control mechanism 5.35 Description of possible or required medium access control mechanisms Medium utilization factor 5.36 Declaration of the MU factor dependent of 5.35 Mechanism for adaptivity 5.34 Description of possible or required mechanisms for adaptivity Security level 5.54 Description of functions for ensuring security levels 6.4.3 Wireless device type 6.4.3.1 General A wireless device type can be characterized by the specification of transmitter and receiver parameters. For a device implementing both transmitting and receiving functions, both sets of parameters shall be specified. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -81 - 6.4.3.2 Wireless transmitter parameters The spectral energy radiated by a device can be measured with a spectrum analyser. An example of a measurement is shown in Figure 26. The blue line illustrates the power spectral density of a transmitter. A simplified representation is the transmitter spectral mask, see 5.65, which is overlaid in Figure 26 (see red colored line). NOTE Depending on the specific technology or standard, different parameters are used to describe the frequency spectrum and the power level. Key solid line (red) = spectral mask solid line (blue) = the power spectral density Figure 26 - Example of power spectral density and transmitter spectral mask While frequency and power are originally determined by the wireless device or system, the utilization of the spectrum in time also depends on the communication requests of the application. In Figure 27, the principle of medium utilization in time and frequency is depicted. It can also be recorded using a spectrum analyzer. The yellow color in Figure 27 shows the area of the centre frequencies with the highest power level. Relevant parameters describe the time of a transmission and the time between two consecutive transmissions. In certain circumstances, it is of interest as to whether the time refers to one or several frequency channels. - 82 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Figure 27 - Example of medium utilization in time and frequency The values or value ranges of a wireless device type may be better than the values specified for the wireless system type. Therefore, the transmitter parameters in Table 12 shall be used to characterize a wireless device type. Table 12 - List of parameters used to describe the transmitter of a wireless device type Parameter name Reference Content Wireless device density 5.67 Declaration of maximum possible number of active devices in the spatial coverage Antenna type 5.5 Description of antenna types that are used, or that can be selected Antenna gain 5.3 Declaration of antenna gain Antenna radiation pattern 5.4 Declaration of antenna radiation pattern Equivalent radiated power 5.19 Declaration of maximum ERP value Equivalent isotropic radiated power 5.18 Declaration of maximum EIRP value Receiver maximum input level 5.49 Declaration of radiated power value or a list from which can be selected Total radiated power 5.59 Possible total radiated power value Transmitter output power 5.63 Description of transmitter output power in case the antenna is external or the ERP/EIRP has to be adjusted by the parameter transmitter output power Transmitter spectral mask 5.65 Description of transmitter spectral mask Power spectral density 5.46 Description of power spectral density Frequency channel 5.22 Declaration of frequency channel values that are used or that can be selected, specified by centre frequency and frequency bandwidth (see 5.10 and 5.21), cut-off frequencies (see 5.13), or numbers of frequency channels (see 5.22) Communication reliability 5.7 Declaration of communication reliability Transfer interval 5.60 Declaration of minimum transfer interval value Transmission gap 5.61 Declaration of minimum transmission gap value Transmitter sequence 5.64 Declaration of maximum transmitter sequence value Duty cycle 5.16 Declaration of maximum duty cycle value Dwell time 5.17 Declaration of maximum dwell time value IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -83- Parameter name Reference Content Medium utilization factor 5.36 Declaration of the MU factor dependent of 5.35 6.4.3.3 Wireless receiver parameters The receiver parameters in Table 13 shall be used to characterize a wireless device type. Table 13 - List of parameters used to describe the receiver of a wireless device type Parameter name Reference Content Adjacent channel selectivity 5.2 Description of adjacent channel selectivity value Receiver sensitivity 5.50 Description of receiver sensitivity value Receiver maximum input level 5.49 Description of maximum receiver input level value Receiver blocking 5.48 Declaration of receiver blocking response value Spurious response 5.57 Declaration of receiver spurious response value 6.5 Wireless solution 6.5.1 Overview Subclause 6.5 describes the characterization of wireless solutions which are implementations of wireless systems and device types. In contrast to the description of wireless systems and device types, here the parameter values refer to a certain installation within a plant. Figure 28 shows the relationship between the definition and specification of parameters in this document and their use. Based on a type description of a certain wireless system and its wireless devices (see 6.4), with respect to the coexistence management information structure, and the description of wireless solution given in 6.5, the wireless communication solution and its wireless device solutions can be described. IEC Figure 28 - Parameters to describe a wireless communication solution 6.5.2 Wireless system solution The wireless system solution shall be characterized using the parameters in Table 14, in addition to the parameters of the wireless system type and wireless device type according to 6.4. -84- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Table 14 - List of parameters used to describe a wireless solution Parameter name Reference Content Wireless system type 6.4.2 Reference to a wireless system type described with parameters according to 6.4.2 Network topology 5.40 Description of network topologies Wireless device density 5.67 Declaration of maximum possible number of active devices in the spatial coverage Position of wireless devices 5.45 List of positions of wireless devices Relative movement 5.52 List of descriptions of movement of wireless devices Infrastructure device 5.26 List of positions of infrastructure devices Frequency channel 5.22 Declaration of frequency channel values that are used or that can be selected, specified by centre frequency and frequency bandwidth (see 5.10 and 5.21), cut-off frequencies (see 5.13), or numbers of frequency channels (see 5.22) Frequency hopping 5.23 Configured frequency hopping sequences Modulation 5.38 Configured modulations Bit rate of physical link 5.8 Configured bit rates of physical link Transfer interval 5.60 Declaration of minimum transfer interval value Transmission gap 5.61 Declaration of minimum transmission gap value Transmitter sequence 5.64 Declaration of maximum transmitter sequence value Dwell time 5.17 Declaration of maximum dwell time value Medium access control mechanism 5.35 Description of configured medium access control mechanisms Mechanism for adaptivity 5.34 Description of configured mechanisms for adaptivity Medium utilization factor 5.36 Declaration of the MU factor dependent of 5.35 Security level 5.54 Description of configured functions for ensuring security level 6.5.3 Wireless device solution The wireless device solution shall be characterized using the parameters in Table 15 and Table 16, in addition to the parameters of the wireless device type according to 6.4.3. Table 15 - List of general parameters used to describe the wireless device solution Parameter name Reference Content Wireless system type 6.4.2 Reference to a wireless system type described with parameters according to 6.4.2 Wireless device type 6.4.3 Reference to a wireless device type described with parameters according to 6.4.3 IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -85- Table 16 - List of parameters used to describe the transmitter of a wireless device solution Parameter name Reference Content Antenna type 5.5 Description of antenna types Antenna gain 5.3 Declaration of antenna gain Antenna radiation pattern 5.4 Declaration of antenna radiation pattern Equivalent radiated power 5.19 Declaration of effective radiated power values Equivalent isotropic radiated power 5.18 Declaration of EIRP value Total radiated power 5.59 Declaration of total radiated power values Transmitter output power 5.63 Description of transmitter output power in case the antenna is external or the ERP/EIRP has to be adjusted by the parameter transmitter output power Power spectral density 5.46 Description of power spectral density Frequency channel 5.22 Declaration of frequency channel values that are used or that can be selected, specified by centre frequency and frequency bandwidth (see 5.10 and 5.21). cut-off frequencies (see 5.13), or numbers of frequency channels (see 5.22) Bit rate of physical link 5.8 Declaration of minimum bit rate Transfer interval 5.60 Declaration of minimum transfer interval value Transmission gap 5.61 Declaration of minimum transmission gap value Transmitter sequence 5.64 Declaration of maximum transmitter sequence value Duty cycle 5.16 Declaration of maximum duty cycle value Dwell time 5.17 Declaration of maximum dwell time value Medium utilization factor 5.36 Declaration of the MU factor dependent of 5.35 The receiver parameters of a device are mostly specified by the wireless device type. Only the receiver sensitivity can be configured, see Table 17. Table 17 - List of parameters used to describe the receiver of a wireless device solution Parameter name Reference Content Adjacent channel selectivity 5.2 Description of adjacent channel selectivity value Receiver sensitivity 5.50 Configured values of receiver sensitivity Receiver maximum input level 5.49 Description of maximum receiver input level value Receiver blocking 5.48 Declaration of receiver blocking response value Spurious response 5.57 Declaration of receiver spurious response value 6.6 Application related characteristic parameters Characteristic parameters allow a quantitative assessment of wireless communication systems, see Table 18. A set of required values are part of application communication requirements. A set of promised values are part of the capability description of the wireless communication system. The characteristic parameters refer to the interfaces between the logical wireless communication devices and the assumed logical automation device, called reference interface. - 86 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Table 18 - List of relevant characteristic parameters of wireless solutions Parameter name Reference Content Transmission time 5.62 Specification of the required values for transmission time Update time 5.66 Specification of the required values for update time Response time 5.53 Specification of the required values for response time Data throughput 5.14 Specification of the required values for data throughput Communication availability 5.6 Specification of the required values for communication availability Message loss ratio 5.44 Specifies the acceptable MLR Communication reliability 5.7 Applied to the function of a wireless communication system, the communication reliability is the ability of a logical link to transmit messages under stated conditions for a specified period of time. The communication reliability can be determined using the operating time between failures. Operating time between failures 5.43 The operating time between failures of a logical link is the sum of the operating time periods between two successive failures. The logical link is considered as a repairable item in the sense that a message can be repeated within the survival time. A measure to assess a logical link is the mean operating time between failures. Survival time 5.58 A time that an application, consuming a communication service, can continue without an anticipated message Relevant statistical values of the characteristic parameters are listed in Table 19. There is the mention of minimum, mode, mean and percentile P95 values. The minimum, mode, mean, standard deviation, and percentile statistical values are the most relevant ways to express the characteristic parameters. For evaluation of message transmission, all proposed values from each parameter name are relevant. Table 19 - List of relevant statistical values of characteristic parameters Parameter name Reference Statistical values Transmission time 5.62 Minimum, mode, percentile P95 Update time 5.66 Mean, standard deviation Response time 5.53 Minimum, mode, percentile P95 Data throughput 5.14 Capacity of a communications channel Communication availability 5.6 The ratio of the time interval of error free transmission (uptime. ry) to an observation time iQ Message loss ratio 5.44 The ratio, expressed as a percentage, of the number of messages not delivered divided by the total number of messages during a time interval T, where the number of messages not delivered is the difference between the number of messages arriving at the ingress flow point and the number of messages delivered at the egress flow point in a point-to- point connection Survival time 5.58 A time that an application, consuming a communication service, can continue without an anticipated message. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -87 - 7 Coexistence management process 7.1 General 7.1.1 Overview A coexistence management process represents the activities of the coexistence management system. The coexistence management process includes technical and organizational activities in order to establish and to maintain the coexistence state of all wireless solutions in a plant. The coexistence parameters specified in Clause 5, and organized as described in Clause 6, are used in different phases of the coexistence management process. The overall process starting from the decision to establish such a process is depicted in Figure 7. The coexistence management process consists of the following phases: • investigation phase (see 7.4.1); • planning phase (see 7.4.2); • implementation phase (see 7.4.3); • operation phase (see 7.4.4). NOTE As all these phases belong to the coexistence management, in the following text the term 'coexistence management' is omitted in front of the phase names. The investigation phase shall be initiated when changes are discovered or when a new wireless system or other radio emitter in the managed band(s) are planned to be installed. In the planning phase, the resource allocation plan is developed or modified based on the coexistence parameter values. In the implementation phase, new wireless solutions are installed and the configuration of existing wireless solutions is modified in accordance with the resource allocation plan. In the operation phase, the status of wireless communication applications is monitored to detect problems related to coexistence and to initiate maintenance procedures. In all phases, the local and regional legal and regulatory issues shall be considered and shall be fulfilled. 7.1.2 Documentation The coexistence management system shall be documented in a coexistence management system specification and maintained as part of the coexistence management process. The scope of the documentation should correspond to the application class. Some elements that should be part of the coexistence management system specification that are mentioned in this document are listed below: • scope; • commitment of the organization; • procedure for maintaining; • structure of the organization; • roles of personnel; • communication with external organizations; • procedures for coexistence management; -88- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 • visualization of the interference risk; • occupation of the frequency bands; • location and positions of the wireless applications; • inventory results; • commissioning of external or internal service providers; • information on the wireless applications; • results of analyses and measurements; • particulars of installation and approval; • establishment of communication channels; • establishment of a committee; • establishment of an obligation to register wireless systems; • release or rejection of newly registered wireless applications; • document management and coordination of specifications; • training; • procedure of the audit; • audit results; • results of analysis and metrological examination; • action plan; • general plant characteristic; • automation communication requirements; • wireless system type; • wireless device type; • wireless system solution; • wireless device solution. NOTE The order of the bullet list above is not mandatory. The organization of a document structure can be based on different viewpoints like life-cycle, hierarchical structure, etc., referring to the same content. This is out of the scope of this document. The following documents contain the elements listed above and shall be part of the coexistence management system specification: • general plant characteristic (see 6.2 and Table 20); • application communication requirements (see 6.3 and Table 21) - requirements influencing the characteristic of wireless solutions (see 6.3.2); - performance requirements (see 6.3.3); • wireless communication system (see 6.4, 6.5) - wireless system type and wireless device type (see 6.4) i) wireless system type (see 6.4.2 and Table 22); ii) wireless device type (see 6.4.3 and Table 23) a) wireless transmitter parameters (see 6.4.3.2); b) wireless receiver parameters (see 6.4.3.3); - wireless solution (see 6.5) (this represents the resource allocation plan) i) wireless system solution (see 6.5.2 and Table 24); ii) wireless device solution (see 6.5.3 and Table 25); ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 -89 - • resource allocation plan (see 6.3, 6.4, and 6.5). It is recommended to support the documentation by a suitable documentation method. The requirements on such a method are described in 7.1.3. 7.1.3 Suitable documentation method For an efficient processing of coexistence management, related to the complexity of the local situation, the application of a suitable documentation method is advisable. The documentation should at least include the following content: • storage of information about numerous wireless systems and devices, including information about their spatial position and their radio parameters (for example in a data base); • plausibility check of the recorded data; • administration of information concerning the status of the known wireless applications; • access to the documentation and their administration for all parties involved in the project (if necessary, even for those located in other countries) subject to access authorizations; • visualization of the interference risk and the occupation of the frequency bands in an intuitive comprehensible form (for human beings); • experiences of the company in handling the wireless applications; • optionally, visualization of the positions of the wireless applications. 7.1.4 Application of tools The essential steps to administer radio frequencies can be supported with suitable tools. Software tools can be used to administer the documentation specified in 7.1.3. Other tools can support the concepts specified in 4.7. 7.2 Establishment of a coexistence management system 7.2.1 Nomination of a coexistence manager For effective control of the coexistence management process, a central responsibility is required at the appropriate level. One or more central contact persons (coexistence managers) shall be assigned. The area of responsibility of the coexistence manager shall be determined individually for each enterprise. Thus, a coexistence manager may be responsible for the whole company, for one or more locations, or for business divisions and departments, depending on the company organization. The crucial factor is to ensure the efficiency of the process. Whatever the approach adopted by the specific company, it could be considered as belonging to one of two main options: • based on the relevance of the problem; • independent of the relevance of the problem. In the first case, the coexistence manager is chosen from the divisions mostly affected by potential interferences. Often the IT and the automation divisions are the ones concerned. In the second case, the neutrality of the responsible division is emphasized. Hence, for example, the coexistence manager could be chosen from the "facility management" division administrating the company resources, because the frequency spectrum is to be considered a limited and therefore a valuable resource. -90- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 Internal processes and the organization of a company are the decisive factors to choose either of the two strategies. In each individual case, the decision shall be made subject to the respective conditions. Here it is important to ensure the efficiency of the process. The coexistence manager shall have basic knowledge about automation applications and the characteristics of wireless systems. The coexistence manager shall have the authority to take the necessary measures to fulfil the defined tasks. This document describes the coexistence manager as a person. However, this does not imply that some of the sub-functions of the coexistence manager could not be allocated to an automated process. Clearly, the final responsibility of the overall coexistence manager function shall remain with an individual. 7.2.2 Responsibility of a coexistence manager The coexistence manager shall be responsible for the following activities: • establishment of communication channels within the company; • establishment of a committee, consisting of contact persons of all company divisions using wireless systems; • establishment of an obligation to register wireless systems in the location(s) of interest in the company; • inventory of wireless applications and, if necessary, commissioning of external or internal service providers to accomplish the inventory; • release or rejection of newly registered wireless applications and, where necessary, generation of requirements for the use of wireless applications based on the agreed decisions of the internal committee; • development and coordination of specifications and regulations to implement and operate wireless applications; • documentation of information about the operational wireless applications, of the decisions of the coexistence management committee and of the accomplished examinations (if necessary, commissioning external or internal service providers to get these documents); • ensure the existence of a policy with enforcement for non-authorized introduction of new wireless applications or solutions. 7.2.3 Support by wireless experts A coexistence manager shall have basic knowledge of wireless technologies, associated radio compatibilities and protocol expertise. Specialist knowledge is required to promote qualified decisions regarding the use of wireless applications which involve considerable risks. If a coexistence manager does not have the specialist knowledge, the coexistence manager shall be assisted by a wireless expert. The following typical tasks are examples that require the assistance of a wireless expert: • performing inventory; • analysis of radio robustness; • metrological testing of radio robustness; • designing the architecture of the wireless solution; • preparation of a draft decision memo for the use of wireless technologies; • determination of strategies for the use of wireless technologies in the future; • controlling the adherence to the agreed specifications; • specifying the values of the parameters for the selected solutions. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -91 - 7.2.4 Training The coexistence manager and, if necessary, other members of the committee shall be trained at regular intervals. This training serves to update the knowledge of the persons concerned and to communicate the following information: • requisite professional background (basics of radio robustness); • basic knowledge about modern wireless technologies; • impact of potential problems with practical examples; • handling of the coexistence management process; • available tools and monitoring technology. The training content should be adjusted to the actual situation in the company. Due to the extremely dynamic nature of technology development, it is advisable to organize these trainings at regular intervals (for example once a year or every two years). 7.3 Maintaining coexistence management system The coexistence management system shall be appropriately maintained so that it can keep those wireless solutions within its scope in conditions of coexistence, even after requirements and/or environment change. The coexistence manager within the organization, for example of a company or a hospital, shall be responsible for maintaining the coexistence management system. Documents in the management system shall be modified appropriately in the following cases: • when inconsistency of the coexistence management system is detected; • if the organization is changed. Audit of the coexistence management system should be conducted to check consistency of the coexistence management system. The procedure of the audit shall be documented. 7.4 Phases of a coexistence management process 7.4.1 Investigation phase 7.4.1.1 Overview The investigation phase shall be initiated when one of the following events occurs: • new wireless system needs to be installed or upgrades/modifications of existing solutions are going to be realized; • environment of wireless system changes; • problem related to coexistence occurs. The investigation aims to • ascertain the actual state in respect of operating wireless applications, • identify free and occupied frequency resources. The investigation provides a basis for the coexistence management and is an important step in its implementation. A crucial premise to implement coexistence management successfully is that the results of the investigation are complete and correct. -92- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 7.4.1.2 Practical tips to accomplish an investigation 7.4.1.2.1 General Depending on the application, the investigation can be a complex task so that assistance by skilled and qualified wireless experts is recommended. In order to accomplish an investigation efficiently, the interrogation of specialist departments (operators and planners of manufacturing plants and building equipment) and radio measurements is essential. Adequate tools (for example suitable questionnaires) for the investigation shall be provided, allowing the registration of operating wireless systems. It is important to define which responsible parties in the company are able to provide reliable and up-to-date information. Therefore, an agreement within the coexistence management committee is necessary. Subject to the application requirements (particularly in the application classes "safety" to "control", see Table 1), the investigation shall be supported by measurements. These measurements serve to verify the plausibility of the interrogation results and, in addition, to ascertain unknown and external wireless applications (for example from the vicinity or from outside sources). In order to reduce the measuring effort, the results of the interrogation can be used as input data to determine the measuring method. The operating procedures shall also collect information about the runtimes of the wireless systems. The measurements shall be carried out under the realistic conditions of an application. Further information can be gathered with the aid of automatic monitoring systems. Several modern wireless systems (for example controller-based WLANs) allow the recording of information per wireless system. Moreover, radio monitoring systems are offered which automatically gather information concerning the occupation of the frequency spectrum. In the scope of a measurement, the information provided by these systems shall be analyzed, or rather shall be metrological checked. If this specific knowledge is not available in-house, the companies can use the external service providers. 7.4.1.2.2 Accomplishment of metrological investigations Spectrum and protocol analyzers can be used for metrological examinations of the coexistence. Protocol analyzers are based on an end device or on specialized hardware. The end device-based protocol analyzer is a software solution, processing the data recorded by an end device (for example network adapter, specialized end device). Protocol analyzers, based on specialized hardware, are specialized measurement or monitoring systems, particularly used by large systems for the development of hardware, control, and fault finding. Usually, these devices are faster than end-device-based solutions. They are able to record and analyze more parameters but they are significantly more expensive and sometimes difficult to transport. As an additional function, wireless solutions can continuously ascertain the actual values of the parameters and provide them to the automation application. The choice of a tool to perform simulations, measurements or tests should consider its suitability for the planned application and its economic efficiency. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -93- 7.4.1.2.3 Evaluation of coexistence 7.4.1.2.3.1 Digital wireless systems The wireless systems assumed here are systems with digital modulation and coding mechanisms. Typically, industrial automation applications use digital wireless solutions. Coexistence exists if all wireless solutions involved fulfil the communication requirements of their applications. Therefore, the evaluation of coexistence requires application related characteristic parameters. The characteristic parameters related to the reference interfaces of the wireless solution shall be derived from values provided with the characteristic of the wireless solution according to 6.5. 7.4.1.2.3.2 Analog wireless systems Analog wireless systems are primarily used for the transmission of video and voice data. A crucial factor for the orderly operation of analog systems is compliance with the required signal-to-interference ratio (SIR), or rather signal-to-(interference + noise) ratio (RSSI). The non-compliance with this ratio leads to a reduction in the received signal quality. Depending on the transmitted information, the following negative effects might result: • reduction in speech quality in the case of voice transmission; • reduction in image quality in the case of picture/video transmission. NOTE The values of the signal-to-(interference + noise) ratio range from about 14 dB to 60 dB. They can be ascertained from the respective ITU or ECO/CEPT recommendations or from the device manual- 7.4.1.2.4 Analysis and measurement During the implementation of a new wireless system, or in the inventory, the interference risk should be analyzed. The interference risk should be analyzed in two steps. In the first step, analyze whether interference potentials as described in 4.4 do exist. If there is an interference risk between the wireless systems, in the second step a thorough analysis shall follow. The coexistence manager, if necessary, with assistance from a wireless specialist, can preliminarily analyze the interference risk. The second step is an in-depth analysis, taking into account the particularities of the wireless systems, the radio surroundings and if needed of the automation application and the wireless devices. This analysis shall determine the influences to be expected, the degree of interference risk and the potential measures to be taken in order to ensure coexistence. In many cases, this analysis will turn out to be very complex so that a metrological examination will be necessary. In this case, the analysis serves to systematically prepare the metrological examination. The metrological examination shall determine to what extent the requirements on the wireless system are answered and what influences have to be faced. The result of the metrological test is a draft decision memo for the application of the wireless system and shall be agreed upon by the coexistence management committee. According to this agreement, a wireless solution will be released (if needed with requirements) or rejected. The results of analysis and metrological examination shall be documented and auditable. They can be further used in the scope of coexistence management, for example in the consideration of similar situations. -94- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 The metrological examination can take place either in the physical (application) world or under laboratory conditions. In this context, laboratory conditions mean an environment where several practice-relevant situations can be examined in a comprehensible and reproducible (and if possible standardized) way. Normally an investigation in real surroundings is preferred, because transmitter-specific realities can be considered here. This cannot be achieved in laboratory studies. The measurement process to be determined should simulate typical, potential operational scenarios of the wireless system and of already existing wireless systems, taking into account the particularities of the automation application. The parameters to be ascertained should be chosen in such a way as to allow one to evaluate whether the requirements for the wireless system are met. Moreover, the examination shall not disturb operating wireless communication applications. If, for that reason, the parameters at the user interface listed in 7.4.1.2.3 are indeterminate in particular cases, the analysis can be accomplished by use of specific wireless protocol analyzers or by adequate indicators (for example plant failure, bus error). Realistic investigations under laboratory conditions can provide repeatable and thus valuable information concerning the reaction of the wireless system to different interferences. This information might be useful to analyze coexistence and to prepare the approval. The investigation results might be provided to the contractor accompanied by the documentation of the wireless solution. Examinations under laboratory conditions can also be useful to prepare the implementation of a wireless system, in cases where the target environment is not yet available (for example during the construction of a new production hall). Measurements can also be used as examples to verify the analytical results, if the analysis is meant to allow authoritative statements for the coexistence of wireless systems. The metrological examination can also be used as a basis for further analyses, for example to predict interferences in the case of an increasing number of wireless devices. 7.4.2 Planning phase 7.4.2.1 Overview In the planning phase, the resource allocation plan is developed or modified based on the updated inventory. The resource allocation plan describes how to allocate radio resource to each wireless solution. The resource allocation plan shall be documented appropriately. It shall be reviewed by the coexistence management committee and shall be authorized by the coexistence manager. 7.4.2.2 Coexistence management in the planning phase Figure 29 shows a sub-process of Figure 6 and Figure 7. Figure 29 gives a review of the decisions and actions of the coexistence management process essential in the planning phase. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -95- Figure 29 - Planning of a wireless system in the coexistence management process Even if there are no operating wireless applications, it should be considered that wireless applications can be introduced after the initial planning. If there are working wireless applications already, it shall be ascertained whether they are all under the control of the coexistence manager. On the one hand, it might be that external systems irradiate; on the other hand, it might be that for example existing wireless solutions or wireless solutions of critical application classes (for example classes functional safety and control) are prioritized and cannot be modified. In these cases, the realities shall be accepted and the remaining degrees of freedom (for example frequency, time, space) can be used to achieve coexistence. It is easier if all wireless applications are under one’s own control. It is also best if existing or concurrently planned wireless applications can be optimized to operate together with regard to radio robustness. 7.4.2.3 Radio field planning It is recommended to use software tools to accomplish radio field planning. The following groups can be distinguished: • system-specific software tools; • system-independent software tools. System-specific software (for example for IEEE 802.11 [25]) can factor in several features of the wireless standard and facilitates measurement with an end device. -96- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 System-independent software is usually a product that simulates radio wave propagation and hence can be used for nearly any system. However, only physical variables are simulated (for example signal level or signal propagation delay). The planner shall deduce site specific-related parameters from physical variables. In the implementation of a wireless system, radio field planning should be performed assisted by the described software products. Planning (at least for the application classes safety and control) should be accomplished by measurement and simulation. Simulation as a support for planning is advisable because exact measurements over a wide area are laborious and they often only represent a snapshot (for example for varying surroundings such as tall bay warehouses or production halls) and they rarely allow for optimization. The simulations should, if possible, be specified with measurements. A pure simulation-based planning is only advisable for environments where measurements are not perceivable or not feasible (for example for not yet constructed or equipped buildings). In radio field planning, other wireless applications should also be taken into account. If there is no reliable information concerning the frequency occupation in the relevant range and in the immediate area, an environmental analysis should be accomplished in each planning. For that purpose, spectrum and protocol analyzers can be used. If spectrum analyzers are applied, antennas with known directional characteristics should be used to ascertain absolute level values. 7.4.2.4 Coexistence management measures Coexistence measures shall be considered in the resource allocation plan. 7.4.3 Implementation phase 7.4.3.1 Overview In the implementation phase, new wireless solutions are installed and configuration of existing wireless solutions is modified in accordance with the resource allocation plan. The radio resource allocation is achieved by configuring options and parameters related to utilization of the radio resource to the wireless systems. Implementation shall be validated in order to ensure that the resource allocation plan has been implemented appropriately. NOTE The investigation phase, planning phase and implementation phase together are called development phase in IEC 62890. 7.4.3.2 Installation and approval In order to meet the specifications of coexistence management, it is crucial to implement these specifications when the considered wireless system and other wireless applications are installed and commissioned. The internal or external service providers accomplishing the installations shall be informed about the requirements. It is advisable to implement the specifications of the coexistence management, for example intra-company regulations, at least for services related to the business process or to safety. If necessary, these requirements can be integrated into the work plan. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -97- The validation of installation shall ensure that it is in accordance with the resource allocation plan developed in the planning phase and the specifications of coexistence management. Aside from a function test and a visual inspection of the installation, the suitable acceptance controls should at least imply registration of the relevant performance parameters of the system and to control the frequency bands. 7.4.4 Operation phase 7.4.4.1 Overview In the operation phase, the condition of wireless solutions shall be monitored in order to detect problems related to coexistence and changes of environment. Monitoring to check the condition of coexistence shall be conducted continuously or on a regular basis. Results shall be recorded appropriately. Detailed specification of methods and tools used for monitoring is out of the scope of this document. If events listed below are detected, then the investigation phase shall be initiated: • problem related to coexistence occurs; • new wireless system needs to be installed; • environment of wireless system changes. 7.4.4.2 Coexistence management in the operating phase Figure 30 presents the implementation and operation of a wireless system in the coexistence management process of the operating phase. After a wireless solution has been selected and coexistence established due to planning, installation and commissioning can be initiated. Subsequently, all information relevant to coexistence shall be documented. A vital part of coexistence management during operation is to establish the obligation to register internal wireless applications. This applies to the report of interferences as well as for the information that further wireless applications are scheduled. If new wireless systems are to be installed, the selection process with add-on planning and evaluation shall be initiated. In the case of interferences, the reasons shall be understood via measurements and analyses and the required function shall be re-established. Interferences in wireless communication become apparent when something in the plant fails or does not react as planned. These situations should be avoided. Therefore, it is advisable to control the compliance with the specifications of coexistence management regularly. For this purpose, an automatic system for the permanent monitoring of the frequency spectrum and the characteristic parameters (see 6.6), which might locate irregularities even if the plant operation is not yet affected, can be installed. In addition, control measurement should be performed periodically in order to identify variances in the propagation conditions and the existence of other frequency users. These measures can also help identify an interferer outside the responsibility and control of the coexistence manager that shall not be disturbed. The coexistence manager can take immediate actions to incorporate the interferer outside of his/her control into the coexistence management plan. EXAMPLE To achieve the compatibility of the industrial wireless communication solutions with the Broadband Fixed Wireless Access (BFWA) in the band of 5 725 MHz to 5 875 MHz in Europe (BFWA link can be affected within a radius around the industrial wireless communication solutions between 3 km and 10 km), an efficient way could be a sensing antenna to be installed on top of the industrial plant to detect the BFWA signal and react immediately to stop using this band beyond the normal energy. Such an antenna would have the advantage of a better propagation condition to the victim link and the possibility to choose a higher gain antenna for the sensing purpose. -98- ІЕС 62657-2:2022 © IEC 2022 The coexistence manager shall create an action plan, enabling a quick response to events and initiation of the necessary actions without delay. Figure 30 - Implementation and operation of a wireless system in the coexistence management process For this purpose, the coexistence manager shall work closely with the other company divisions to be informed about the acquisition of wireless applications. The coexistence manager shall approve them. For the acceptance of coexistence management, it is important to adopt and integrate the process into the internal regulations. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 -99- The operational phase includes a maintenance process to preserve the coexistence state. Wireless communication applications using coexistence management can be considered as a system with renewal possibilities. This means that if the probability of coexistence decreases, maintenance measures shall be initiated to retain the required probability of coexistence. Besides the identification of the coexistence problem, according to Figure 5 the medium resource allocation can be adjusted. This can be done by frequency channel separation, by reducing the data traffic volume or by local separation of the applications using for example beam forming. For details, see 4.7 and 4.8. Maintenance should consider temporarily installations of additional devices or changing the position of a devices. 8 Coexistence parameter templates Clause 8 provides templates for coexistence parameters defined in Clause 5 and structured in Clause 6 from a coexistence management point of view. These templates shall be used in order to gather or provide the required information and thus support the coexistence management process. Each parameter shall be represented by the following items: value, unit, usage and remark, by using the convention described in 3.3. From these templates, an actual instance can be derived, for example using a printed table or an equivalent description in a formal language. The instantiation process is not described here since it is out of the scope of this document. The term template used in this document does not require any specific formatting. That means that the table form of the templates in this document can be transferred to any other form for example in paper form, electronically, and as a data base. The requirement of the template is that the listed parameter with the associated values or units or other information are present and linked together as given in the templates in this document to form the required structure. The template in Table 20 shall be used to describe the characteristic of the plant. The content is specified in Table 5, Table 6 and Table 7. If a parameter does not have a unit, then the corresponding cell shall be marked with not applicable (N/A). The column marked "Value" can contain a list of values. NOTE 1 Templates given in Clause 8 with the corresponding definitions in 3.1 are intended for future inclusion in the IEC Common Data Dictionary (CDD, see IEC 61360). The CDD content can then be used in an electronic form - 100 - ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 Table 20 - Template used to describe the general plant characteristic Parameter name Value Unit Usage Remark General plant characteristics Regional radio regulations Future expansion plan Passive environmental influences Area of operation Object movement Geographical dimension of the plant Natural environmental condition Intervisibility Frequency band Active environmental influences Wireless communication solution density Interference type Limitation from neighbours of the plant Frequency band The template in Table 21 shall be used to describe the application communication requirements for each wireless communication system. The content is specified in Table 9, Table 10 and Table 11. IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 101 - Table 21 - Template used to describe the application communication requirements Parameter name Value Unit Usage Remark Influencing parameters Communication load Initiation of data transmission Length of user data per transfer interval Maximum number of retransmissions Position of wireless devices Distance between wireless devices Purpose of the automation application Relative movement Security level Spatial extent of the application Length Width Height Transfer interval Wireless device density Characteristic parameters Data throughput Communication availability Transmission time Update time Response time Message loss ratio The templates in Table 22 and Table 23 shall be provided with a wireless solution. They describe the options of the wireless system or device. The content of Table 22 is specified in Table 11. The content of Table 23 is specified in Table 12 and in Table 13. - 102 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Table 22 - Template used to describe the wireless system type Parameter name Value Unit Usage Remark Wireless technology or standard Regional radio regulations Network topology Wireless device density Infrastructure device Frequency band Lower cut-off frequency Upper cut-off frequency Frequency hopping Modulation Communication reliability Transfer interval Transmission gap Transmitter sequence Dwell time Medium access control mechanism Mechanism for adaptivity Security level Table 23 - Template used to describe a wireless device type Parameter name Value Unit Usage Remark T ransmitter Regional radio regulations Antenna gain Antenna radiation pattern Equivalent radiated power Equivalent isotropic radiated power Total radiated power Transmitter output power Transmitter spectral mask Power spectral density Frequency channel Medium access control mechanism Communication reliability Transfer interval Transmission gap Transmitter sequence Duty cycle Dwell time Medium utilization factor ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 - 103 - Parameter name Value Unit Usage Remark Receiver Adjacent channel selectivity Receiver sensitivity Receiver maximum input level Receiver blocking Spurious response The templates in Table 24 and Table 25 shall be used to document the current configuration and operation of each implemented wireless solution. The content of Table 24 is specified in Table 14. The content of Table 25 is specified in Table 12 and in Table 13. Table 24 - Template used to describe the wireless system solution Parameter name Value Unit Usage Remark Wireless system type Network topology Wireless device density Position of wireless devices Relative movement Infrastructure device Frequency channel Frequency hopping Modulation Bit rate of physical link Transfer interval Transmission gap Transmitter sequence Dwell time Medium access control mechanism Mechanism for adaptivity Security level - 104 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Table 25 - Template used to describe a wireless device solution Parameter name Value Unit Usage Remark General Wireless system type Wireless device type Transmitter Antenna type Antenna gain Antenna radiation pattern Equivalent radiated power Equivalent isotropic radiated power Total radiated power Transmitter output power Power spectral density Frequency channel Bit rate of physical link Transfer interval Transmission gap Transmitter sequence Duty cycle Dwell time Receiver Adjacent channel selectivity Receiver sensitivity Receiver maximum input level Receiver blocking Spurious response The templates in Table 26 and Table 27 shall be used to describe the relevant characteristic parameters for the coexistence management. The content is specified in Table 18 und Table 19. Table 26 - Template used to describe the relevant characteristic parameters of wireless solutions Parameter name Value Unit Usage Remark Transmission time Update time Response time Data throughput Communication availability Message loss ratio Communication reliability Operating time between failures Survival time IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 105- Table 27 - Template used to describe the relevant statistical values of characteristic parameters Parameter name Value Unit Usage Remark Transmission time Update time Response time Data throughput Communication availability Message loss ratio Survival time The templates in Table 28 shall be provided to describe an interference type. The content is specified in Table 8. Table 28 - Template used to describe an interference type Parameter name Value Unit Usage Remark Interference type Frequency band Frequency channel Total radiated power Power spectral density Transfer interval Transmission gap Transmitter sequence Duty cycle Dwell time NOTE 2 The content of the templates could be used as a property definition-set in IEC 61360. - 106 - IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 Bibliography [1] IEC 60050 (all parts), International Electrotechnical Vocabulary (IEV), available at [2] IEC 60050-712:1992, Antennas International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 712: [3] IEC 60050-161:2018, International Electromagnetic compatibility Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 161: [4] IEC 60050-713:1998, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 713: Radiocommunications: transmitters, receivers, networks and operation [5] IEC 61158 (all parts), Industrial communication networks - Fieldbus specifications [6] IEC 61158-2:2014, Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 2: Physical layer specification and service definition [7] IEC 61360 (all parts), Standard data element types with associated classification scheme [8] IEC 61784-1, Industrial communication networks - Profiles - Part 1: Fieldbus profiles [9] IEC 61784-2, Industrial communication networks - Profiles - Part 2: Additional fieldbus profiles for real-time networks based on ISO/IEC/IEEE 8802-3 [10] IEC 61918:2018, Industrial communication networks - Installation of communication networks in industrial premises [11] IEC 62278:2002, Railway applications - Specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety (RAMS) [12] IEC 62591:2016, Industrial networks - Wireless communication network and communication profiles - WirelessHART™ [13] IEC 62601, Industrial networks - Wireless communication network and communication profiles - WIA-PA [14] IEC 62657 (all parts), Industrial networks - Coexistence of wireless systems [15] IEC 62657-3, Industrial networks - Coexistence of wireless systems - Part 3: Formal description of the automated coexistence management and application guidance [16] IEC 62734:2014, Industrial networks - Wireless communication network and communication profiles - ISA 100.11a [17] IEC 62890:2020, Industrial-process measurement, control and automation - Life-cycle­ management for systems and components [18] ISO 5807, Information processing - Documentation symbols and conventions for data, program and system flowcharts, program network charts and system resources charts IEC 62657-2:2022 © IEC 2022 - 107 - [19] ISO/IEC 2382-16:1996 , Information technology - Vocabulary - Part 16: Information theory 4 [20] ITU-R BS.561-2 (07/86), Definitions of radiation in LF, MF and HF broadcasting bands, available from Internet: < > [viewed 2022-02-10] http://www.itu.int/rec/R-REC-BS.561-2-198607-l/en [21] ETSI TR 100 027, V1.2.1 (1999-12), Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Methods of measurement for private mobile radio equipment [22] ETSI TR 102 889-2: 2011, Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM): System Reference Document: Short Range Devices (SRD); Part 2: Technical characteristics for SRD equipment for wireless industrial applications using technologies different from Ultra-Wide Band (UWB) [23] ETSI EN 300 328: 2019, Wideband transmission systems; Data transmission equipment operating in the 2,4 GHz ISM band and using wide band modulation techniques; Harmonised Standard covering the essential requirements of article 3.2 of Directive 2014/53/EU [24] IEEE 802.3, IEEE Standard for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements - Part 3: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications [25] IEEE 802.11, IEEE Standard for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications [26] IEEE 802.15.1:2005, IEEE Standard for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements - Part 15.1: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Wireless Personal Area Networks (WPANs) [27] IEEE 802.15.2:2003, IEEE Recommended Practice for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements - Part 15.2: Coexistence of Wireless Personal Area Networks with Other Wireless Devices Operating in Unlicensed Frequency Bands [28] IEEE 802.15.4, IEEE Standard for Local and metropolitan area networks - Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs) [29] Federal Standard 1037C, Telecommunications: Glossary of Telecommunication Terms. 07 August 1996, available at < > [viewed 2022-02-10] http://www.its.bldrdoc.gov/fs-1037/fs-1037c.htm [30] ZVEI, Frankfurt, Germany, April 2009, Coexistence of Wireless Systems in Automation Technology - Explanations on reliable parallel operation of wireless communication solutions [31] ITU Radio Regulations, edition of 2020, Volume 1: Articles, available at: < > https://www.itu.int/pub/R-REG-RR-2020 4 Withdrawn. -108- ІЕС 62657-2:2022 © ІЕС 2022 [32] Directive 2014/53/EU of the European Parliament and of the Council of 16 April 2014 on the harmonisation of the laws of the Member States relating to the making available on the market of radio equipment and repealing Directive 1999/5/EC, available at < > [viewed 2022-02-10] http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A32014L0053 ------------------------------------------------------------- Документ безкоштовно доступний для ознайомлення в форматі TXT без графіки і без таблиць. Повний текст документу див. в нормативній базі "Зодчий" https://cct.com.ua/zodch.htm -------------------------------------------------------------