Tài liệu Sự phát triển và tương lai của Wi-Fi – Phần 1&2 doc

11 480 0
Tài liệu Sự phát triển và tương lai của Wi-Fi – Phần 1&2 doc

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Sự phát triển tương lai Wi-Fi – Phần 1&2 Công nghệ Wi-Fi xuất lần đầu vào năm 1997 Ngày công nghệ phát triển mạnh chuẩn 802.11n Trong loạt giới thiệu cho bạn số kiến thức công nghệ này, song song với phác thảo vắn tắt phát triển Giới thiệu Chuẩn 802.11 chuẩn sử dụng cho công nghệ Wi-Fi năm 1997 Institute for Electrical and Electronics Engineers (IEEE) ban bố Theo thời gian chuẩn phát ngày có phiên 802.11n Institute for Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Chúng ta bắt đầu với giới thiệu vắn tắt IEEE IEEE tổ chức khoa học nghề nghiệp xây dựng nhằm mục đích hỗ trợ hoạt động nghiên cứu khoa học, thúc đẩy phát triển khoa học công nghệ lĩnh vực điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin, khoa học máy tính Viện gồm có nhiều kỹ sư điện điện tử (nhiều người có cấp cao làm việc trường Đại học danh tiếng tồn giới), nói họ chun gia lĩnh vực Tổ chức chuẩn đời xuất phát từ cần thiết cần có chuẩn chấp thuận rộng rãi để bảo đảm khả tương thích thiết bị tồn giới Đây nhiệm vụ khó khăn IEEE, bảo đảm chấp thuận rộng rãi; nhiệm vụ mà họ lúc thực Các chuẩn công bố IEEE bao gồm tất lĩnh vực kỹ thuật điện tử có liên quan đến mạng máy tính Khi có phân tích chuẩn, điều quan trọng cần phải nhớ hiệu suất thường mục tiêu thiết kế chuẩn Trong thực tế, chuẩn khơng hồn hảo Mặc dù vậy, gợi ý trên, chuẩn có giá trị chấp thuận rộng rãi; mục tiêu sợi đỏ xuyên suốt trình thiết kế chuẩn Tiểu ban IEEE mà loạt viết giới thiệu tiểu ban LAN/MAN Tiểu ban định định danh 802, chuẩn định tiểu ban bắt đầu với định danh 802 Chỉ số 11 802.11 có nghĩa chuẩn có liên quan đến điều biến khơng gian; tất chuẩn 802.11 công bố tiểu ban 802 sử dụng điều biến không gian Bạn thường thấy số 802.11 nhiều chuẩn khác cho chủ đề viết với thời gian phía sau định, chẳng hạn 802.11-1997 Thời gian ghi thời điểm cơng bố chuẩn Khi đưa chuẩn, tiểu ban công bố cập nhật thời gian thay đổi theo cơng bố gần Thêm vào bạn thường thấy định danh miêu tả với chữ in thường, chẳng hạn 802.11b Ở chữ in thường thị sửa đổi chuẩn công bố ban đầu Trong trường hợp 802.11, chữ in thường gán cho sửa đổi phê chuẩn nhằm trợ giúp cơng nghệ 802.11có tốc độ lớn hơn, phạm vi rộng hơn, độ tin cậy tốt hơn, kết hợp ba yếu tố 802.11-1997 Chuẩn công bố cho Wi-Fi 802.11-1997, chuẩn công bố vào năm 1997 Các bạn cần phải nhớ chúng tơi nói IEEE lúc thành công mục tiêu chấp thuận rộng rãi? Đây trường hợp Chuẩn ban đầu nhận thừa nhận Một phần tốc độ bit thấp khoảng 2MB/s Tốc độ bit thực phụ thuộc vào liên kết vật lý sử dụng để truyền tải liệu Chuẩn 802.11-1997 cho phép ba cơng nghệ khác sử dụng: Hồng ngoại: Công nghệ cung cấp thông lượng MB/s Frequency Hoping Spread Spectrum: Công nghệ cung cấp thông lượng MB/s Direct Sequence Spread Spectrum: Công nghệ cung cấp thông lượng MB/s Tỉ lệ chấp thuận thấp chuẩn công nghệ phần tốc độ bit thấp, nhiên có phần đắt đỏ công nghệ Vào năm 1997, việc thiết kế thu phát yêu cầu để sử dụng chuẩn 802.11-1997 đắt tính đầu máy tính, đặc biệt máy tính laptop, khả di động chúng yêu cầu cần phải có cơng nghệ WiFi) Tuy nhiên sau này, chuẩn 802.11 cập nhật vào năm 1999 với định danh “a” “b” nhận đồng thuận nhiều Mặc dù 802.11a 802.11b phát hành đồng thời vào năm 1999 có 802.11b chấp thuận cách rộng rãi 802.11a 802.11b 802.11a chuẩn cải thiện từ 802.11-1997 Trong 802.11-1997 truyền tải liệu với tốc độ 2MB/s 802.11a truyền tải liệu với tốc độ 54 MB/s Việc tăng tốc độ truyền tải liệu sử dụng tần số 5GHz thay cho tần số 2.4GHz sử dụng 802.11-1997 ( tần số sử dụng cho tùy chọn Frequency Hoping Spread Spectrum the Direct Sequence Spread Spectrum; khơng có tùy chọn hồng ngoại) Ngoài việc tăng tốc độ, ưu điểm khác việc sử dụng tần số 5GHz khơng có nhiều thiết bị sử dụng tần số này, khả xuyên nhiễu thiết bị giảm Mặc dù việc sử dụng băng tần 5GHz có nhược điểm lớn Do tần số 5GHz sử dụng sóng ngắn (tần số có tỷ lệ ngược với bước sóng; tần số cao bước sóng ngắn) nên kỹ thuật có phạm vi phủ sóng tín hiệu bị cản trở nhiều vật cản tường; chí khơng có nhiều tường tín hiệu truyền khơng gian có nhiều đối tượng (bàn ghế,…) cường độ tín hiệu bị suy giảm nhanh 802.11b thừa hưởng Direct Sequence Spread Spectrum từ chuẩn 802.111997 ban đầu, với tần số hoạt động 2.4 GHz Việc tiếp tục sử dụng tần số 2.4 GHz có ưu điểm nhược điểm Ưu điểm tần số không bị điều chỉnh lại giá thành chi phí sản xuất rẻ Tuy nhiên nhược điểm có nhiều thiết sử dụng sử dụng tần số (điện thoại kéo dài, kiểm tra trẻ nhỏ), tất chúng xuyên nhiễu lẫn Thay đổi chủ yếu 802.11b tốc độ liệu tối đa Tốc độ liệu tối đa 802.11b đạt khoảng 11MB/s, số so sánh với tốc độ Ethernet truyền thống năm 1999 2000 Vơi tốc độ này, nhiều khách hàng sử dụng Wi-Fi, thừa hưởng tất ưu điểm khả di động mà không bị nhược điểm tốc độ Cùng với việc giảm đánh kể giá thành công nghệ làm cho công nghệ 802.11b chấp thuận cách rộng rãi 802.11g Khi tốc độ Ethernet tăng, điều tác động đến chuẩn 802.11 Vào năm 2003, IEEE phê duyệt chuẩn 802.11g Chuẩn 802.11g hoạt động tần số 2.4 GHz, giống 802.11b 802.11-1997, sử dụng kỹ thuật Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) sử dụng 802.11a Kỹ thuật OFDM cho phép 802.11g hoạt động tốc độ 54 MB/s; tăng đáng kể tốc độ so với 802.11b 11 MB/s Giống 802.11b, 802.11g chấp thuận cách rộng rãi cho khách hàng doanh nghiệp 802.11n 802.11n chuẩn nay, chuẩn vừa phê chuẩn vào tháng vừa qua 802.11n sử dụng công nghệ để tăng tốc độ liệu Multiple Input / Multiple Output (MI-MO) Chúng giới thiệu sâu cho bạn chuẩn 802.11n phần loạt này, nhiên bạn đốn từ MI-MO 802.11n làm việc với nhiều thu phát điều cho phép tăng tốc độ liệu Trong phần hai loạt này, tiếp tục giới thiệu cho bạn trạng thái hành công nghệ Wi-Fi, 802.11n Giới thiệu Trong phần trước loạt này, bắt đầu giới thiệu Viện kỹ sư điện điện tử - Institute for Electrical and Electronics Engineers (IEEE) mô tả phát triển công nghệ Wi-Fi Trong phần hai này, giới thiệu công nghệ Wi-Fi hình thể gần nhất, biết đến với chuẩn 802.11n MIMO Sự cách tân 802.11n xuất anten Multiple Input Multiple Output (MIMO) chuẩn Wi-Fi Các cấu hình anten Wi-Fi trước sử dụng công nghệ Single Input Single Output (SISO) Như tên gợi ý nó, MIMO có nghĩa có nhiều anten để thu nhiều anten để phát liệu MIMO ba cấu hình chung sử dụng cho công nghệ đa anten Các cấu hình này, thể hình là: Single Input Multiple Output (SIMO) – Một đầu vào, nhiều đầu Multiple Input Single Output (MISO) – Nhiều đầu vào, đầu Multiple Input Multiple Output (MIMO) – Nhiều đầu vào, nhiều đầu Hình 1: Các cấu hình anten khác Cơng nghệ MIMO có nhiều lợi ích người dùng Đầu tiên trường hợp có nhiều người dùng truy cập vào tài nguyên Wi- Fi Cho ví dụ, văn phịng bạn có nút Wi-Fi đặt phòng chờ, bạn đồng nghiệp kết nối đến nút uống cafe sáng nghỉ giải lao Trước có chuẩn 802.11n, có nhiều người dùng truy cập vào nút 802.11n, lúc hiệu suất truy cập bị giảm cách đáng kể Cịn với cơng nghệ này, anten gán cho người dùng tất người dùng (giả định số lượng người dùng nhỏ số anten) không nhận thấy giảm tốc độ truy cập Sự phân bố anten MIMO có nhiều lợi ích có người dùng Chúng ta quay trở lại kịch phòng chờ văn phòng Lúc cho có người dùng truy cập vào nút Wi-Fi Mặc dù số đồng nghiệp bạn sử dụng điện thoại di động blackberry họ có lượng sóng ngắn phát ra, hay chí có sử dụng điện thoại không dây Đây vấn đề cũ Wi-Fi Nó tình mà có người sử dụng Wi-Fi lại khó khăn việc nhận tín hiệu có q nhiều tạp âm mơi trường (tạp âm điện từ trường) MIMO trung hịa xun nhiễu cách gửi tín hiệu đến người dùng nhiều anten Người dùng nhận tín hiệu so sánh tín hiệu với nhau, sau định xem tín hiệu thực (tín hiệu trước bị xuyên nhiễu) Phương pháp cho việc đếm xuyên nhiễu tín hiệu gọi phân bố anten Có cách chung để thực phân bố Phân bố theo không gian Khi ứng dụng sử dụng anten phân bố theo khơng gian trạm gốc phải có nhiều anten, anten đặt tách biệt mặt vật lý Thông thường anten có đặc tính Khoảng cách anten Nhưng thường khoảng cách tương đương với độ dài bước sóng tín hiệu phát Trong số trường hợp khác, anten đặt cách đến vào dặm Đây lược đồ phân bố anten thường sử dụng bạn thấy trạm gốc Wi-Fi 802.11n Phân bố theo kiểu dáng Sự phân bố theo kiểu mẫu thường sử dụng với anten định hướng Trong lược đồ phân bố anten này, nhiều anten định hướng đặt gần với anten có kiểu mẫu xạ khác Lược đồ cung cấp hiệu suất tốt đem so với lược đồ sử dụng anten đa hướng Phân bố theo độ phân cực Sự phân bố theo độ phân cực gồm có cặp (hoặc nhiều cặp) anten, cặp có phân cực đối diện Vì tín hiệu phát từ anten có phân cực đối diện diện nên xuyên nhiễu tín hiệu khác Chính thu có khả nhận tín hiệu tốt hơn, tối thiểu thu sử dụng hai tín hiệu để xây dựng lại truyền phát ban đầu Phân bố theo mảng thích nghi Mảng thích nghi gồm có mảng anten thay đổi kiểu phân cực chúng cách dễ dàng Kiểu anten đắt yêu cầu nhiều điều khiển, điều làm cho giá thành chúng đắt lên Với lý này, kiểu anten khó phù hợp với cơng nghệ Wi-Fi Phân bố thu/phát Sự phân bố thu/phát xuất trạm gốc có anten phát anten khác để thu Khơng có nhiều ưu điểm thu phát lược đồ này, tiết kiệm nhiều chi phí khơng cần ghép song cơng duplexer Các lợi ích tương lai Ở đề cập MIMO đem lại nhiều lợi ích đến người dùng Nhưng lợi ích kể chưa đủ, MIMO có nhiều lợi ích khác Dirty Paper Coding Một cơng nghệ mà chúng tơi cảm thấy thú vị công nghệ mang tên Dirty Paper Coding (DPC) Về DPC vấn đề toán học có liên quan đến việc mã hóa tín hiệu trước truyền tải Trước giải thích DPC gì, cho phép chúng tơi giải thích cơng nghệ giải vấn đề Chúng ta quay trở lại kịch phòng chờ văn phịng , nơi có bạn số đồng nghiệp bạn truy cập vào trạm gốc Như tơi giải thích trước, MIMO cho phép anten gán cho người dùng để người dùng sử dụng anten trạm gốc riêng Tuy nhiên điều làm cho tín hiệu xuyên nhiễu lẫn làm giảm phạm vi truyền tải Lúc DPC có nhiệm vụ giải vấn đề Về bản, thuyết DPC cho hiểu rằng, bạn biết hai tín hiệu phát bạn biết xuyên nhiễu thay đổi tín hiệu để nhận nhận tín hiệu dự định Điều nghe đơn giản thực tế lại khơng diễn Đó bạn thay đổi số tín hiệu nhiễu thay đổi, từ u cầu bạn thay đổi tín hiệu khác, lại tiếp tục làm thay đổi nhiễu Vì với tín hiệu phức tạp phát trạm gốc Wi-Fi, khó tính tốn thay đổi yêu cầu cho DPC Thậm chí cịn khó để thực đủ nhanh để người dùng không thấy chậm trễ Đa nguồn cho người dùng Đa nguồn cho người dùng (MSSU) có nghĩa trường hợp có người dùng kết nối đến trạm gốc MIMO Lúc này, thay anten phát copy liệu giống nhau, liệu phân chia anten phát phần liệu để sau lắp ráp lại nhận Theo lý thuyết phương pháp này, người dùng nhận số lượng liệu phần nửa thời gian ... MIMO Lúc này, thay anten phát copy liệu giống nhau, liệu phân chia anten phát phần liệu để sau lắp ráp lại nhận Theo lý thuyết phương pháp này, người dùng nhận số lượng liệu phần nửa thời gian ... Input Multiple Output (SIMO) – Một đầu vào, nhiều đầu Multiple Input Single Output (MISO) – Nhiều đầu vào, đầu Multiple Input Multiple Output (MIMO) – Nhiều đầu vào, nhiều đầu Hình 1: Các cấu... kiểu anten khó phù hợp với cơng nghệ Wi-Fi Phân bố thu /phát Sự phân bố thu /phát xuất trạm gốc có anten phát anten khác để thu Khơng có nhiều ưu điểm thu phát lược đồ này, tiết kiệm nhiều chi

Ngày đăng: 26/01/2014, 05:20

Hình ảnh liên quan

Hình 1: Các cấu hình anten khác nhau - Tài liệu Sự phát triển và tương lai của Wi-Fi – Phần 1&2 doc

Hình 1.

Các cấu hình anten khác nhau Xem tại trang 7 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Sự phát triển và tương lai của Wi-Fi – Phần 1&2

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan