Відмінності між версіями «Фізичний рівень IEEE 802.11»
| Рядок 1: | Рядок 1: | ||
| + | ==Сигнали для передачі інформації== | ||
| + | |||
| + | [[Файл:Wifi_2.jpg|thumb|250px|Рис. 1.1. Приклад аналогового та цифрового сигналів]][[Файл:Wifi_3.jpg|thumb|250px|Рис. 1.2. Періодичні сигнали]]Якщо розглядати сигнал як функцію часу, то він може бути або аналоговим, або цифровим. Аналоговим називається сигнал, інтенсивність якого в часі змінюється поступово. Іншими словами, в сигналі не буває пауз або розривів. Цифровим називається сигнал, інтенсивність якого протягом деякого періоду підтримується на постійному рівні, а потім також змінюється на постійну величину (це визначення ідеалізовано). На малюнку рис. 1.1 наведено приклади сигналів обох типів. | ||
| + | |||
| + | Найпростішим типом сигналу є періодичний сигнал, в якому деяка структура періодично повторюється в часі. На рис. 1.2 наведено приклад періодичного аналогового сигналу (синусоїда) і періодичного цифрового сигналу (прямокутний сигнал, або меандр) . Математичне визначення: сигнал <math>s(t)</math> є періодичним тоді і тільки тоді, коли | ||
| + | |||
| + | <math>s(t+T)=s(t)\mbox{,при}\mbox{,}-\infty<t<+\infty</math> | ||
| + | де постійна <math>T</math> є періодом сигналу ( <math>T</math> - найменша величина , яка задовольнить цього рівняння ) . | ||
| + | |||
| + | Фундаментальним аналоговим сигналом є синусоїда. У загальному випадку такий сигнал можна визначити трьома параметрами: | ||
| + | * максимальною амплітудою А; | ||
| + | * частотою <math>f</math>; | ||
| + | * фазою <math>\phi</math> . | ||
| + | Максимальною амплітудою називається максимальне значення або інтенсивність сигналу в часі; вимірюється максимальна амплітуда, як правило, в вольтах. Частотою називається темп повторення сигналів (в періодах за секунду, або герцах). Еквівалентним параметром є період сигналу <math>T</math>, що представляє собою час, за який відбувається повторення сигналу; отже , <math>T = 1 / f</math>. Фаза є мірою відносного зрушення за часом в межах окремого періоду сигналу ( даний термін буде проілюстрований нижче). | ||
| + | |||
| + | |||
| + | . | ||
| + | . | ||
| + | . | ||
| + | . | ||
| + | . | ||
| + | . | ||
| + | . | ||
| + | |||
Стандарт IEEE 802.11 передбачає передачу сигналу одним з двох методів - прямої послідовності (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) і частотних стрибків (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS), які розрізняються способом модуляції, але використовують одну і ту ж технологію розширення спектру. Основний принцип технології розширення спектру (Spread Spectrum, SS) полягає в тому, щоб від вузькосмугового спектру сигналу, що виникає при звичайному потенційному кодуванні, перейти до широкосмугового спектру, що дозволяє значно підвищити перешкодостійкість передаваних даних. | Стандарт IEEE 802.11 передбачає передачу сигналу одним з двох методів - прямої послідовності (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) і частотних стрибків (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS), які розрізняються способом модуляції, але використовують одну і ту ж технологію розширення спектру. Основний принцип технології розширення спектру (Spread Spectrum, SS) полягає в тому, щоб від вузькосмугового спектру сигналу, що виникає при звичайному потенційному кодуванні, перейти до широкосмугового спектру, що дозволяє значно підвищити перешкодостійкість передаваних даних. | ||
Версія за 23:27, 15 січня 2014
Сигнали для передачі інформації
Найпростішим типом сигналу є періодичний сигнал, в якому деяка структура періодично повторюється в часі. На рис. 1.2 наведено приклад періодичного аналогового сигналу (синусоїда) і періодичного цифрового сигналу (прямокутний сигнал, або меандр) . Математичне визначення: сигнал Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): s(t)
є періодичним тоді і тільки тоді, коли
Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): s(t+T)=s(t)\mbox{,при}\mbox{,}-\infty<t<+\infty
де постійна Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): T
є періодом сигналу ( Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): T - найменша величина , яка задовольнить цього рівняння ) .
Фундаментальним аналоговим сигналом є синусоїда. У загальному випадку такий сигнал можна визначити трьома параметрами:
- максимальною амплітудою А;
- частотою Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): f
- фазою Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): \phi
.
Максимальною амплітудою називається максимальне значення або інтенсивність сигналу в часі; вимірюється максимальна амплітуда, як правило, в вольтах. Частотою називається темп повторення сигналів (в періодах за секунду, або герцах). Еквівалентним параметром є період сигналу Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): T , що представляє собою час, за який відбувається повторення сигналу; отже , Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): T = 1 / f . Фаза є мірою відносного зрушення за часом в межах окремого періоду сигналу ( даний термін буде проілюстрований нижче).
.
.
.
.
.
.
.
Стандарт IEEE 802.11 передбачає передачу сигналу одним з двох методів - прямої послідовності (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) і частотних стрибків (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS), які розрізняються способом модуляції, але використовують одну і ту ж технологію розширення спектру. Основний принцип технології розширення спектру (Spread Spectrum, SS) полягає в тому, щоб від вузькосмугового спектру сигналу, що виникає при звичайному потенційному кодуванні, перейти до широкосмугового спектру, що дозволяє значно підвищити перешкодостійкість передаваних даних.
Метод FHSS передбачає зміну несучої частоти сигналу при передачі інформації. Для підвищення перешкодостійкості потрібно збільшити спектр передаваного сигналу, для чого несуча частота міняється по псевдовипадковому закону, і кожен пакет даних передається на своїй несучій частоті. При використанні FHSS конструкція приймача виходить дуже простою, але цей метод застосовний тільки якщо пропускна спроможність не перевищує 2 Мбіт/с, так що в доповненні IEEE 802.11b залишився один DSSS. З цього виходить, що спільно з пристроями IEEE 802.11b може застосовуватися тільки те устаткування стандарту IEEE 802.11, яке підтримує DSSS, при цьому швидкість передачі не перевищить максимальної швидкості в "вузькому місці" (2 Мбіт/с).
В основі методу DSSS лежить принцип фазової маніпуляції (тобто передачі інформації стрибкоподібною зміною початкової фази сигналу). Для розширення спектру передаваного сигналу застосовується перетворення передаваної інформації в так званий код Баркера, що є псевдовипадковою послідовністю. На кожен передаваний біт виділяється 11 біт в послідовності Баркера. Розрізняють пряму і інверсну послідовності Баркера. Одиничні біти передаються прямим кодом Баркера, а нульові - інверсним.
Під бездротові комп'ютерні мережі в діапазоні 2,4 ГГц відведений досить вузький "коридор" шириною 83 Мгц, розділений на 14 каналів. Для виключення взаємних перешкод між каналами необхідно, щоб їх смуги стояли один від одного на 25 Мгц. Нескладний підрахунок показує, що в одній зоні одночасно можуть використовуватися тільки три канали. У таких умовах неможливо вирішити проблему відбудови від перешкод автоматичною зміною частоти, от чому в бездротових локальних мережах використовується кодування з високою надмірністю. При ситуації, коли і цей метод не дозволяє забезпечити задану достовірність передачі, швидкість з максимального значення 11 Мбіт/с послідовно знижується до одного з наступних фіксованих значень: 5,5; 2; 1 Мбіт/с. Зниження швидкості відбувається не тільки при високому рівні перешкод, але і якщо відстань між елементами бездротової мережі достатньо велика.
Перейти до Організація мережі в технології WI-FI
