Utviklingen og fremtiden for Wi-Fi (del 2)

Hvis du ønsker å bli varslet når Russell Hitchcock utgivelser neste del av denne artikkelserien kan du
melde seg til WindowsNetworking. com Sanntid artikkel oppdatering nyhetsbrev
.

Hvis du ønsker å lese den første delen av denne artikkelserien kan du gå til utviklingen og fremtiden for Wi-Fi ( del 1).

Innledning

i min forrige artikkel jeg begynte ved å innføre institutt for Elektro og Elektronikk Engineers (IEEE) og fortsatte med å beskrive utviklingen av Wi-Fi teknologi. I denne artikkelen vil jeg diskutere Wi-Fi-teknologi i sin siste form, vanligvis kjent som 802.11n.

MIMO

Den store ny innovasjon med 802.11n er innføring av Multiple Input Multiple Output (MIMO) antenner inn i Wi-Fi-standarder. Tidligere Wi-Fi-antenner konfigurasjoner var bare én inngang én utgang (SISO). Som navnet antyder, betyr MIMO at det er flere antenner for innspill samt flere antenner for utgang. MIMO er en konfigurasjon av tre generelle konfigurasjoner mulige for flere antenner. Disse konfigurasjonene, vist i figur 1, er:

  1. Enkelt Input Multiple Output (SIMO)
  2. Multiple Input Enkelt Output (Miso)
  3. Multiple Input Multiple Output (MIMO)


    Figur 1
    :
    Forskjellige flere antenner konfigurasjoner, courtesy of The Computer Desktop Encyclopedia

    Den MIMO-teknologi vil være fordelaktig for brukere umiddelbart. Først MIMO er gunstig når det er mer enn en bruker får tilgang til samme Wi-Fi-kilde. For eksempel, på kontoret, kan du ha en enkelt Wi-Fi node i en stue, og du og dine kolleger kan koble til denne noden når du har din formiddagskaffe. Før 802.11n om det var flere brukere tilgang til en enkelt Wi-Fi node, vil ytelsen blir betraktelig. Nå, med 802.11n og MIMO en enkelt antenner kan tilordnes til hver bruker, og alle brukere (forutsatt at antall brukere er mindre enn eller lik antallet av antennene) vil ikke observere hastigheten avtar.

    Antenner Diversity

    MIMO er også gunstig når det bare er en enkelt bruker også. La oss gå tilbake til kontoret salongen scenario for et minutt. Nå la oss si at du er den eneste brukeren tilgang til Wi-Fi-node. Men noen av dine kollegaer er på sine bjørnebær, det er et par av mikrobølger som kjører, og noen er til og med bruke en trådløs telefon. Dette er et klassisk problem for Wi-Fi. Det er nøyaktig situasjon der en ønsker å bruke Wi-Fi og likevel er det svært vanskelig å få et pålitelig signal på en slik støyende (elektromagnetisk støy som er, selv om dine kolleger kan også være høyt) miljø. MIMO kan motvirke dette interferens ved å sende det samme signalet til den samme brukeren over flere antenner. Brukeren mottar disse signalene kan da sammenligne hvert av signalene med hverandre, og deretter bestemme hva den sanne signal (signalet før forstyrrelsen) var.

    Denne metoden for å motvirke signal forstyrrelser kalles antenner mangfold. Det er fem generelle måter å oppnå antenner mangfold, som jeg nå vil beskrive.

    Spatial mangfold

    Når en søknad syssels romlig antenner mangfold, basestasjonen består av flere antenner hver fysisk atskilt fra de andre. Det er mest vanlig at disse antennene alle har de samme egenskapene. Avstanden mellom disse antenner kan være hva som helst. Vanligvis avstanden tilsvarer lengden av en bølgelengde av det signal som skal overføres. I andre tilfeller antennene kan skilles ved miles (men i dette tilfellet tror jeg ikke det er likevel riktig å referere til dem som en enkelt basestasjon). Dette er den mest vanlige antenner mangfold valget du vil se i Wi-Fi 802.11n-basestasjoner.

    Mønster Diversity

    Mønster mangfold brukes oftest med retningsantenner. I denne antenner mangfoldet ordningen, blir flere retningsbestemte antenner plassert i umiddelbar nærhet med hver antenne som har en forskjell strålingsmønster. Dette antenner mangfold ordningen kan ofte gi bedre resultatutvikling sammenlignet med ordninger som bruker en enkelt omni-directional antenner.

    polarisasjonsdiversitet

    polarisasjonsdiversitet består av to (eller flere par) av antenner som hver har en motsatt polarisasjon. Fordi signalene som sendes fra hver av disse antenner har motsatt polarisasjon, vil interferensen sett av signalene være forskjellig. Det er derfor mer sannsynlig at en av disse signaler vil bli forstått av mottakeren, eller i det minste mottakeren kan bruke begge signalene til å rekonstruere den opprinnelige transmisjonen.

    Adaptive Arrays

    Adaptive arrays bestå av en enkelt matrise med flere elementer som kan endre deres polarisering mønstre lett. Disse slags antenner er meget kostbart og krever mye av styrekretser som legger enda større utgifter. Av denne grunn er det lite sannsynlig at denne teknologien noen gang ville bli brukt Wi-Fi-teknologi.

    Sende /Motta Diversity

    Sende /motta mangfold kan skje når en basestasjon har en antenner for å sende og et separate antenner for mottak. Det er ingen overførings fordelene med denne ordningen, men det gjør spare på kostnader og behovet for en dupleksenhet er eliminert. Det er ingenting for spennende her, bare vet at når du ser dette, ble noen prøver å spare litt penger.

    Fremtidige fordeler

    Tidligere har jeg nevnt at MIMO vil umiddelbart bli gunstig for brukerne. Selv om dette er sant, er det enda flere fordeler som kommer.

    Dirty Paper Coding

    En teknologi som jeg er veldig spent på er kalt Dirty Paper Coding (DPC). DPC er i det vesentlige en matematisk problem og involverer komplekse pre-koding av signalene før overføring. Før jeg forklare hva DPC er, la meg forklare hva problemet det kommer til å løse. For det, la oss gå tilbake til kontoret salongen scenario med deg og noen av dine medarbeidere hver tilgang til basestasjonen (for å lese WindowsNetworking.com artikler selvfølgelig!). Så, som jeg forklarte før MIMO lar hver antenner som skal tildeles en enkelt bruker, slik at hver bruker er å bruke sin egen basestasjon antenner. Når dette skjer signalene (på toppen av å se forstyrrelser fra mikrobølgeovner, trådløse telefoner, etc.) forstyrre hverandre og dermed redusere omfanget av overføring. DPC lover å løse dette problemet. I utgangspunktet, sier DPC teorien om at hvis du kjenner begge signalene som blir overført du derfor kjenner forstyrrelser (og effekten av forstyrrelser) og du bør være i stand til å endre signalene slik at inngrepet gjenoppretter signalet slik at mottakeren mottar den tiltenkte signal.

    Dette høres enkelt, men det er ikke. Det er fordi hvis du endrer en av de signalene så interferensen sett endres også, noe som krever at du endrer den andre signal, som igjen endrer forstyrrelser. Så med kompliserte signaler overføres via en Wi-Fi-basestasjon det er svært vanskelig å beregne de endringene som kreves for DPC. Det er enda vanskeligere å gjøre det raskt nok til at brukeren ikke merker et tidsetterslep.

    Multiple kilde for enkelt bruker:

    Multiple kilde for Single User (MSSU) er noe jeg rett og slett ikke kan finne noe informasjon om på Internett; det er noe jeg har tenkt på det jeg mener bør være tilgjengelig snart. I dette tilfellet er det kun en bruker å koble til en MIMO basestasjon. I stedet for hver antenner å overføre en kopi av de samme data, data kan bli delt og hver av antennene kunne overføre en del av dataene som da kan settes sammen av mottakeren. Det er litt som din egen personlige torrent. I teorien kan brukeren få den samme mengde av data i halvparten av tiden. Det ville ikke være det som er sett i praksis skjønt; for det første den trådløse delen av den totale bane data reisene må være en flaskehals for å se noen forbedringer i det hele tatt. Selvfølgelig trådløs banen er vanligvis ikke flaskehalsen av data banen, noe som er nok derfor jeg ikke har vært i stand til å finne noe informasjon om dette. Men, jeg tror dette er en mulighet i fremtiden, og jeg vil vente på det som kommer.

    Hvis du ønsker å bli varslet når Russell Hitchcock utgivelser neste del av denne artikkelserien kan du
    melde seg til WindowsNetworking.com sanntid artikkel oppdatering nyhetsbrev
    .

    Hvis du ønsker å lese den første delen av denne artikkelserien kan du gå til utviklingen og fremtiden for Wi-Fi (del 1).