антенна радиочастотный
CIO-World :: PDA-версия
BODY {
padding: 0; margin: 0;
background: white; color: black;
font-family: Tahoma, Arial, Helvetica;
}
H2 {
font-size: 11px;
}
TD {
font-size: 10px;
}
INPUT.inp {
border: 1px solid black;
font-size: 10px;
height: 16px;
}
INPUT.but {
border: 1px solid #BDBDBD;
background-color: white;
font-size: 10px;
padding-top: -10px;
height: 16px;
}
HR {
color: #B8B8B8;
}
.date {
color: #989898;
}
.title {
font-size: 12px;
font-weight: 800;
}
LI {
margin-top: 1px;
margin-bottom: 1px;
margin-left: 5px;
}
UL {
margin-top: 1px;
margin-bottom: 1px;
}
A {
text-decoration: none;
}
поиск:
[дерево разделов]
Технологии802.11n. Путь к новому поколению беспроводных
локальных сетейОпубликовано: 24.11.2004Автор: Александр СеменовИдя навстречу постоянно возрастающим потребностям в высокопроизводительных беспроводных локальных сетях (wireless local area network, WLAN), комитет по стандартам Института инженеров по электротехнике антенна радиочастотный электронике (IEEE-SA) во второй половине 2003 года инициировал создание исследовательской группы IEEE 802.11 n (802.11 TGn). В задачи группы TGn входит внесение изменений в спецификации протоколов физического уровня антенна радиочастотный уровня управления доступом к среде (Physical Layer антенна радиочастотный Medium Access Control Layer, PHY/MAC), которые позволят довести пропускную способность точек доступа MAC (MAC SAP) минимум до 100 Мбит/с (см. таблицу).
Таблица. Сравнение скоростей передачи данных для разных стандартов 802.11
Стандарт беспроводных сетей IEEE
Эфирная (OTA), ожидаемая
Пропускная способность точки доступа MAC, ожидаемая
802.11b
11 Мбит/с
5 Мбит/с
802.11g
54 Мбит/с
25 Мбит/с (без .11b)
802.11a
54 Мбит/с
25 Мбит/с
802.11n
200+ Мбит/с
100 Мбит/с
Эта минимальная пропускная способность должна быть примерно в четыре раза выше, чем у сегодняшних сетей стандартов 802.11a/g. Еще одна задача группы TGn состоит в том, чтобы подготовить пользователей к новому скачку производительности беспроводных сетей — повысить уровень использования существующих беспроводных сетей к тому времени, когда станут доступными новые приложения антенна радиочастотный секторы рынка. TGn предполагает плавный переход к новым технологиям благодаря обратной совместимости с действующими стандартами беспроводных сетей IEEE (802.11a/b/g).
Группа Wi-Fi Alliance также проявила интерес к исследованиям TGn в области стандартов 802.11n. В рамках Wi-Fi Alliance объединились антенна радиочастотный представители отрасли, образовав группу по маркетингу высокоскоростных сетей (High Throughput Marketing Task Group), чтобы разработать антенна радиочастотный опубликовать перечень требований по маркетингу (Marketing Requirements Document, MRD). В этом документе определены ожидания по повышению производительности, которые смогут повысить степень использования беспроводных сетей конечными пользователями благодаря возрастанию пропускной способности, увеличению области действия, повышению устойчивости интерфейса антенна радиочастотный надежности всего набора базовых услуг (Basic Service Set, BSS).
Ответственность перед TGn за разработку основных документов, которые будут использоваться при создании стандарта 802.11n, взяла на себя корпорация Intel. Она также вложила средства в разработку этих основополагающих документов, включающих модели каналов, модели использования, требования к функционированию антенна радиочастотный критерии сравнения.
Кроме того, Intel взяла на себя финансирование развития технологий уровней MAC антенна радиочастотный PHY, методологий измерения производительности, антенна радиочастотный также методологий моделирования.
Как достичь повышения производительности беспроводных сетей нового поколения
По мнению экспертов Intel, для начала широкого использования новых применений беспроводных сетей недостаточно просто продемонстрировать устойчивую пропускную способность в 100 Мбит/с в определенных условиях. Видение будущего стандарта IEEE 802.11n таково: достичь антенна радиочастотный превысить пропускную способность в 100 Мбит/с, установленную IEEE TGn для точек доступа MAC. Специалисты сходятся во мнении, что технология беспроводных сетей 802.11n будет поддерживаться бытовыми электронными приборами, персональными компьютерами антенна радиочастотный портативными платформами антенна радиочастотный будет использоваться всеми основными корпоративными, домашними антенна радиочастотный общественными приложениями.
В стандарте 802.11n там, где это возможно, будут использоваться существующие технологии, но по мере появления новых технологий, повышающих производительность, они будут внедряться, чтобы удовлетворять потребностям постоянно развивающихся приложений. Повторное использование имеющихся технологий, таких, как частотное уплотнение ортогональных сигналов (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM), кодирование с прямым исправлением ошибок (forward error correction, FEC), уплотнение сигналов методом квадратурной амплитудной модуляции (quadrature amplitude modulation, QAM), позволит уменьшить стоимость разработки антенна радиочастотный сможет обеспечить обратную совместимость.
Пакеты блока данных протокола физического уровня (PHY Protocol Data Unit, PPDU) должны декодироваться без предварительного знания о методе передачи. Существующие устройства должны иметь возможность частичного декодирования высокоскоростных пакетов новых форматов антенна радиочастотный не допускать повторной передачи, даже если распознавание пакета было неполным. В то же время нужно обеспечить такое взаимодействие новых высокоскоростных устройств стандарта 802.11n с имеющимися устройствами стандартов 802.11a/g, чтобы обработка пакетов старых форматов не приводила к существенному снижению пропускной способности.
Говоря об увеличении производительности беспроводных сетей, необходимо рассмотреть три ключевые проблемы. Во-первых, для увеличения физической скорости передачи данных потребуется усовершенствование технологии радиосвязи. Во-вторых, нужно разработать новые механизмы для обеспечения эффективного управления усовершенствованными режимами функционирования на физическом уровне. В-третьих, необходимо повысить эффективность передачи данных, чтобы уменьшить влияние на скорость передачи заголовков пакетов физического уровня антенна радиочастотный задержки из-за реверсирования радиосигналов, которые могут свести на нет все преимущества повышения физической скорости передачи данных.
В то же время при разработке новых средств повышения производительности нужно помнить, что должна быть обеспечена совместимость с существующими устройствами стандартов 802.11a/b/g. Все это надо принимать во внимание при обсуждении практичных антенна радиочастотный эффективных решений для секторов рынка недорогих устройств.
Повышение физической скорости передачи данных
Один из путей повышения физической скорости передачи данных в беспроводных сетях — использование множества антенных систем как в приемнике, так антенна радиочастотный в передатчике. Эта технология называется системой со многими входами антенна радиочастотный многими выходами (multiple-input multiple-output, MIMO), или интеллектуальной радиосетью. При использовании MIMO одновременно передается антенна радиочастотный принимается несколько сигналов. Это позволяет повысить эффективность радиосвязи.
Технология MIMO предоставляет множество преимуществ благодаря возможности одновременно обрабатывать несколько пространственно разделенных сигналов. Два важных преимущества — пространственное разнесение антенн антенна радиочастотный пространственное мультиплексирование.
Использование многоэлементных антенн в технологии MIMO позволяет корректно принимать несколько лучей сигнала с помощью пространственно разнесенных приемных антенн. Многолучевые сигналы — это отраженные сигналы, которые принимаются после приема основного сигнала или сигнала прямой видимости (line of sight, LOS). Такие сигналы обычно воспринимаются как помехи, снижающие способность приемника восстанавливать правильную информацию.
Еще одно преимущество технологии MIMO — возможность пространственного уплотнения сигналов (Spatial Division Multiplexing, SDM). SDM позволяет пространственно разделить множество независимых потоков данных, которые передаются одновременно в одном частотном диапазоне. Использование SDM в MIMO существенно увеличивает пропускную способность, так как возрастает количество принимаемых разделенных потоков данных. Для каждого пространственного потока необходима своя пара из приемной/передающей антенны на каждой стороне (см. рис. 1). Следует понимать, что при использовании технологии MIMO для каждой антенны необходим отдельный радиочастотный тракт антенна радиочастотный отдельный АЦП. Но в конечном итоге при этом увеличивается сложность и, как следствие, стоимость разработки высокопроизводительной системы.
Технология MIMO будет играть заметную роль в проекте группы IEEE TGn. В стандарте IEEE 802.11n эта технология придет на смену существующему физическому интерфейсу OFDM, который применяется в стандартах 802.11a/g. Однако для практической реализации MIMO потребуются, возможно, дополнительные технические решения. Чтобы снизить стоимость антенна радиочастотный оправдать ожидания, необходимо тщательно проектировать системы, которым требуется больше двух радиочастотных антенных трактов.
Еще один способ увеличения скорости передачи на физическом уровне — использование каналов с расширенной полосой частот. Увеличение частотного диапазона канала не новый подход. Как можно увидеть из формулы Шеннона [C=B log2 (1+SNR)], теоретический предел пропускной способности канала C возрастает прямо пропорционально используемой полосе частот B (см. рис. 2).
Использование расширенной полосы частот совместно с технологией OFDM обещает значительные преимущества благодаря существенному увеличению производительности. Каналы с расширенным частотным диапазоном эффективны, так как для их работы требуется только небольшое увеличение мощности цифровой обработки сигналов (digital signal processing, DSP). При правильной реализации использование каналов с полосой частот 40 МГц может более чем в два раза увеличить полезную пропускную способность двух существующих каналов 802.11. Сочетание архитектуры MIMO антенна радиочастотный каналов с расширенной полосой частот дает возможность разрабатывать очень мощные антенна радиочастотный недорогие решения, которые позволят существенно увеличить физическую скорость передачи.
Если при реализации MIMO использовать каналы с полосой частот только 20 МГц, то для того чтобы удовлетворить требованиям TGn антенна радиочастотный достичь скорости передачи в точках доступа MAC 100 Мбит/с, потребуется значительно увеличить стоимость разработок. Для реализации требований IEEE TGn на таких каналах необходимы, по крайней мере, три высокочастотных антенных тракта на каждой стороне, как для приемника, так антенна радиочастотный для передатчика. В то же время, используя каналы с полосой частот 20 МГц, можно создать надежное решение для приложений на базе существующего оборудования, для работы которых необходима высокая пропускная способность.
На рисунке 3 представлены результаты моделирования, отражающие эфирную (over-the-air, OTA) пропускную способность для разных значений отношения сигнал/шум, где это отношение определялось после принятия в расчет ухудшения передачи каналов. Эффективность протокола MAC принималась равной 70%, чтобы проиллюстрировать требования TGn о пропускной способности 100 Мбит/с на уровне MAC (эфирная пропускная способность 140 Мбит/с).
Результаты моделирования показывают сравнение производительности реализаций каналов 20 МГц антенна радиочастотный 40 МГц. Конфигурация системы обозначается таким образом: двухантенный передатчик, передающий 2 потока данных на двухантенный приемник через канал с полосой частот 40 МГц, обозначается на графике как 2x2-40 МГц. Другие обозначения соответствуют следующим конфигурациям:
4x4-20 МГц — передача 4 потоков данных;2x3-20 МГц — передача 3 потоков данных;2x2-20 МГц — передача 2 потоков данных.
Основное преимущество использования конфигурации 2x3-20 МГц по сравнению с 2x2-20 МГц — улучшение отношения сигнал/шум (signal-to-noise ratio, SNR). Оно было измерено в широком диапазоне для данной пропускной способности. Результаты показывают, что конфигурация MIMO на базе двух каналов не позволяет выполнить требование TGn о пропускной способности 100 Мбит/с на уровне MAC. Для удовлетворения этому требованию понадобятся по крайней мере три канала 20 МГц. По результатам моделирования ясно видно преимущество конфигурации 2x2-40 МГц. Заметим, что даже использование четырех радиоканалов с полосой частот 20 МГц, передающих четыре потока данных, не позволяет достичь производительности двух каналов с полосой частот 40 МГц, передающих два потока данных. Использование каналов с полосой частот 40 МГц позволяет уменьшить сложность антенна радиочастотный стоимость системы, обеспечив надежное высокопроизводительное решение.
Чтобы с большой степенью надежности выполнить требования стандарта 802.11n о повышении пропускной способности, потребуется использовать технологию MIMO антенна радиочастотный каналы с расширенной полосой частот. Умеренное увеличение полосы частот антенна радиочастотный продуманная реализация технологии MIMO позволят создать недорогие системы, удовлетворяющие этим требованиям. Подход, использующий MIMO совместно с каналами 40 МГц, позволит достичь еще большей производительности технологии IEEE 802.11n в соответствии с законом Мура антенна радиочастотный достижениями технологий CMOS в области цифровой обработки сигналов.
Стандарт IEEE 802.11n должен использовать минимальные средства для обеспечения эффективного функционирования беспроводных сетей с высокой пропускной способностью. Стандарт должен поддерживать как каналы 20 МГц, так антенна радиочастотный каналы 40 МГц. При этом каналы с полосой частот 40 МГц будут широкополосными. Они будут состоять из двух смежных частотных каналов по 20 МГц. Кроме этого должны быть предусмотрены антенна радиочастотный каналы с полосой частот 20 МГц, которые будут использоваться в случае ограничений на полосу частот.
Все устройства в стандарте 802.11n будут поддерживать каналы 40 МГц, если это разрешено законодательством. Поддержка каналов 40 МГц необходима для того, чтобы предотвратить снижение производительности при совместной работе устройств 20 МГц антенна радиочастотный высокоскоростных устройств 40 МГц. Это позволит достичь в сетях 802.11n максимально возможной производительности. В условиях, когда ширина полосы пропускания канала ограничена 20 МГц, для достижения необходимой производительности придется нести дополнительные расходы на более сложные реализации MIMO. Корпорация Intel выражает уверенность в том, что после повсеместного распространения устройств в стандарте 802.11n в странах, где запрещено использование каналов с шириной полосы пропускания 40 МГц, это ограничение будет снято.
В стандарте 802.11n также требуется поддержка по крайней мере двух пространственно разделенных потоков данных с использованием пространственного уплотнения сигналов (Spatial Division Multiplexing, SDM). Поддержка таких потоков необходима для создания архитектурных решений, которые смогут эффективно функционировать в сетях с высокой пропускной способностью. Для поддержки по крайней мере двух пространственно разделенных потоков данных все устройства стандарта 802.11n должны будут иметь минимум две передающие антенны. Поддержка большего числа каналов антенна радиочастотный более двух антенн станет дополнительной возможностью. Исходя из практических соображений, максимальное количество каналов будет ограничено четырьмя.
Для приложений, требующих наивысшей производительности, можно будет применять дополнительные возможности, которые позволят достичь максимальной пропускной способности. По мнению специалистов Intel, эти дополнительные возможности будут описаны в стандарте 802.11n для обеспечения совместимости, но применяться они будут только тогда, когда в этом будет смысл. Эти дополнительные возможности могут включать поддержку более чем двух передающих антенн, адаптивное формирование луча для канала, антенна радиочастотный также расширенные возможности кодирования с прямым исправлением ошибок (FEC).
Управление режимами функционирования на физическом уровне
Для того чтобы добиться максимальной пропускной способности, потребуются интеллектуальные механизмы управления режимами функционирования на физическом уровне. Несмотря на то что уровень MAC напрямую не влияет на физическую скорость передачи, он будет играть ключевую роль в оптимизации выбора эффективных режимов функционирования на физическом уровне.
По мнению экспертов Intel, сначала адаптация каналов будет происходить на физическом уровне, без участия уровня MAC. После того как установлена начальная адаптация, уровень MAC при помощи периодического обмена сигналами должен будет устанавливать антенна радиочастотный поддерживать адаптацию в зависимости от условий передачи. Это управление будет включать выбор схемы кодирования антенна радиочастотный модуляции, скорости передачи информации, конфигурации антенн, ширины полосы пропускания каналов, антенна радиочастотный также выбор канала, на котором можно достичь максимальной пропускной способности благодаря оптимизации отношения приема/передачи.
Увеличение эффективности передачи
В точках доступа MAC большое значение для увеличения общей пропускной способности будут иметь новые функции уровня MAC, которые будут обеспечивать максимальную полезную пропускную способность. Важно понять, что передача заголовков пакетов физического уровня антенна радиочастотный задержки из-за реверсирования радиосигналов значительно ограничивают достижимую пропускную способность. Эти накладные расходы практически не уменьшаются с увеличением физической скорости передачи. Новые современные режимы функционирования физического уровня, описанные выше, должны будут обеспечивать обработку заголовков пакетов физического уровня. Понимая, что размер заголовков пакетов должен будет возрасти, необходимо минимизировать общие накладные расходы при передаче.
Новый подход к увеличению эффективности передачи — составные последовательности обмена (aggregate exchange sequences). Составная последовательность — это объединение нескольких блоков данных протокола MAC (MAC Protocol Data Units, MPDU) в один блок данных протокола PHY (PHY Protocol Data Unit, PPDU). Составные последовательности обмена доступны при использовании протокола, который может подтверждать прием нескольких блоков MPDU одним подтверждением приема блока (Block ACK) в ответ на запрос подтверждения блока (block acknowledgement request, BAR). Такой протокол снимает необходимость инициировать передачу каждого блока MPDU. Если использовать существующие протоколы уровня MAC без составных последовательностей, то для того чтобы достичь предписанной группой TGn скорости передачи данных 100 Мбит/с в точке доступа MAC, физическая скорость передачи должна быть равна 500 Мбит/с.
Еще одна возможность увеличения эффективности передачи — новые механизмы передачи данных уровня MAC, которые позволяют передавать данные в обоих направлениях без необходимости инициации передачи. Этот подход позволяет посылать ответ на составной блок MPDU в обратном направлении в ответ на инициацию передачи станцией-инициатором. При обеспечении защиты от конфликтов в BSS можно создать механизмы для минимизации времени реверсирования передачи между инициатором антенна радиочастотный ответчиком.
Для более эффективной передачи данных антенна радиочастотный снижения накладных расходов на связь необходимо использовать составные пакеты PPDU, содержащие несколько пакетов MPDU, которые передаются из одного источника в одно антенна радиочастотный то же место назначения. Для того чтобы повысить эффективность этого метода, необходимо увеличить размер пакета PPDU, который по сегодняшним стандартам составляет 4095 байт.
Новые форматы пакетов MPDU дадут возможность использовать составные пакеты PPDU антенна радиочастотный для передачи данных в разные места назначения. Такая возможность будет полезна для приложений, использующих протокол Voice over Internet Protocol (VoIP). Для этого подхода требуется большая мощность BSS для обслуживания множества станций с относительно низкими требованиями к пропускной способности.
Совместимость с действующими устройствами в стандарте 802.11
Одно из требований IEEE TGn — обеспечение обратной совместимости с устройствами в стандартах 802.11a/b/g. Устройства в стандарте 802.11b будут сосуществовать, антенна радиочастотный устройства в стандартах 802.11a/g смогут работать совместно с устройствами 802.11n в том же диапазоне частот антенна радиочастотный на том же канале. Это означает, что для обеспечения обратной совместимости стандарт 802.11n должен будет поддерживать каналы с шириной полосы пропускания 20 МГц.
Обратную совместимость с существующими устройствами 802.11a/b/g должен будет обеспечивать уровень MAC. Это означает, что все устройства в стандартах 802.11a/b/g должны иметь доступ к BSS стандарта 802.11n. На уровне MAC также будет обеспечиваться совместная работа поддерживаемых схем модуляции (например, OFDM) в совместимых частотных диапазонах (например, 2,4 ГГц ISM или 5 ГГц U-NII по мере реализации). Для управления несоответствием частот в смешанной среде BSS антенна радиочастотный для обеспечения поддержки работы в смешанном режиме с низким уровнем накладных расходов потребуются специальные механизмы сосуществования 802.11n антенна радиочастотный имеющихся устройств 802.11a или 802.11g.
***
В настоящее время беспроводные сети стандартов 802.11a/b/g обеспечивают достаточный уровень производительности для существующих сетевых приложений, антенна радиочастотный возможности беспроводных сетей соответствуют ожиданиям пользователей. Но с появлением нового поколения беспроводных сетевых приложений потребуется значительное увеличение пропускной способности беспроводных сетей. Для того чтобы обеспечить эти потребности, группы IEEE TGn антенна радиочастотный Wi-Fi Alliance сформулировали свой прогноз уровня производительности беспроводных сетей нового поколения.
Будущий стандарт IEEE 802.11n должен достичь антенна радиочастотный превысить пропускную способность в 100 Мбит/с, установленную IEEE TGn для точек доступа MAC (Top-of-MAC). Технология 802.11n будет поддерживать все основные платформы, включая устройства бытовой электроники, персональные компьютеры антенна радиочастотный портативные платформы. Она будет использоваться всеми основными корпоративными, домашними антенна радиочастотный общественными приложениями. Более широкая цель такого подхода — пропаганда практичных применений новых надежных антенна радиочастотный экономичных технических решений, которые могут быть разработаны антенна радиочастотный внедрены за время, отведенное группой IEEE TGn для этого проекта.
Ключевые критерии при разработке беспроводных сетей нового поколения — снижение стоимости антенна радиочастотный устойчивая работа. Для надежного удовлетворения возрастающих потребностей приложений нового поколения в высокой пропускной способности потребуется использовать сочетание технологии MIMO антенна радиочастотный каналов с расширенным частотным диапазоном. В то же время благодаря новым функциям MAC, которые позволяют увеличить полезную пропускную способность, увеличится общая пропускная способность точек доступа MAC.
<<обратно в раздел
<<на главную
разделы
ковры резиновый
втулка переходный
втулка переходный
видеослот
профессиональный видеосъемка
надевание бахила
вкус цвет
пломбирование
эфирный антенна funke
вилатерм
renu multiplus 355мл
задний зеркало
сервис альфа лаваль
антиобледенительные система
перегородка сантехкабин
заказать микроавтобус
вихревой теплогенераторы
узи тошиба
ваза 2115
mobil gargoyle
сглаз
кс-4361а
три цвета: синий
проведение лотерея
электросчетчик сэт
капсула миаози
кпк опт
поглощение радиоволна
покрышка бриджстоун
софт автошкола
лечение папиллома
kyiv apartaments rent
индивидуальный банковский ячейка
этикетировщик
рак щитовидный железа
газонокосилка black decker
summer кухонный
купить nokia 8910
устройство плавный пуск
антенна радиочастотный