Технологии передачи данных в беспроводных сетях Стандарт IEEE

Одним из способов повышения эффективности передачи информации с помощью модулированных сигналов через канал с сильными линейными искажениями (замираниями) является расширение спектра, приводящее к увеличению базы сигнала.

Зачем вообще расширять спектр сигнала?

При традиционной узкополосной технологии передачи данные, представленные в двоичном коде, используются для модуляции (как правило - по фазе) гармонического несущего колебания

В результате передаваемое сообщение переносится на несущую частоту, выбранную для передачи. Распределение мощности такого сигнала по частоте, называемое спектром мощности

основная доля энергии сигнала сосредоточена в сравнительно узкой полосе частот, а следовательно низкая помехоустойчивость к помехам, создаваемым другими радиосредствами, попадающим в полосу сигнала. Такие помехи могут полностью "забить" полезный сигнал, что приведет к потере связи.

В существующих на сегодняшний день системах для расширения спектра сигнала используются три метода псевдослучайная перестройка рабочей частоты (ППРЧ) (англ. FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum). расширение спектра методом прямой последовательности (ПРС) (англ. DSSS Direct Sequence Spread Spectrum). расширение спектра методом линейной частотной модуляции (ЛЧМ) (англ. CSS Chirp Spread Spectrum).

метод частотных скачков (frequency hopping spread spectrum - FHSS) каждый из последующих бит информации "перескакивает" на другую несущую частоту (одну из 79, определенных стандартом для FHSS). Порядок чередования поднесущих определяется псевдослучайной последовательностью Каждая пара приемник-передатчик работает с одной и той же последовательностью

при методе FHSS обеспечивается дополнительная защита передаваемой информации на уровне физического канала. Для рекомендованного стандартом количества частот N=79 количество вариантов выбора порядка их следования имеет астрономическое значение 8.946*10^116. В общем случае, вероятность принять сигнал FHSS злоумышленником обратно этой величине, т.е. такое событие практически невозможно.

расширение спектра методом прямой последовательности (ПРС) (англ. DSSS Direct Sequence Spread Spectrum) в каждый передаваемый информационный бит (логический 0 или 1) встраивается последовательность так называемых чипов Последовательность чипов представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, то есть нулей и единиц, однако эти нули и единицы не являются информационными

Поскольку длительность одного чипа в n раз меньше длительности информационного бита, то и ширина спектра преобразованного сигнала будет в n-раз больше ширины спектра первоначального сигнала. При этом и амплитуда передаваемого сигнала уменьшится в n раз

расширение спектра методом линейной частотной модуляции (ЛЧМ) (англ. CSS Chirp Spread Spectrum) мощность сигнала "размывается" по спектру, и при воздействии помех фиксированной частоты теряется только часть передаваемого сигнала Линейно-частотные импульсы, используемые приемопередатчиками, имеют фиксированную длительность и линейно нарастающую или спадающую частоту несущей

Ширина используемого частотного канала составляет 64 МГц для приемопередатчиков и 16 МГц Это дает возможность приемопередатчикам работать на более высоких скоростях (до 2 Мбит/c) и с более высокой степенью надежности передавать данные в условиях сложной помеховой обстановки. Дальность передачи на открытом пространстве составляет сотни метров

Коды Баркера Код Баркера - типовая последовательность, отвечающая требованиям автокорреляции В протоколах семейства используется код Баркера длиной в 11 чипов ( ). Коды Баркера обладают наилучшими среди известных псевдослучайных последовательностей свойствами шумоподобности, что и обусловило их широкое применение.

технологии WiMAX ( Worldwide Interoperability for Microwave Access). Сети WiMAX (стандарт IEEE a) предполагают использование частотного диапазона от 2 ГГц до 11 ГГц и обеспечивают скорость передачи данных до 70 Мбит/с на расстояние до 50 км. Перспектива развития

Список литературы n/besprovodnie_seti_problemi_i_perspektivi. html n/besprovodnie_seti_problemi_i_perspektivi. html Джим Гейер «Беспроводные сети. Первый шаг.» 192 с, Москва г.