| 我们知道,扩频技术是利用开放的ISM2.4GHz的频段。也正是由于这个2.4~2.484GHz频段无需申请许可证(但发射功率受限制),因而此频段很拥挤,微波噪声最大,采取何种发送及接收技术,都将直接影响到微波传输的速率和质量。
比较而言,直扩采取主动占有方式,跳频是被动适应。直扩技术同时使用整个子频段,信号被扩展多次而无损耗;跳频技术是连续间断跳跃使用多个频点,当跳跃至某个频点时,判断该频点是否有噪声干扰,若无则传输信号,若有则依据算法跳至下一频点继续判断。因此跳频技术的频率及传输率会变化。并且很难避免一些无谓的效率上的损耗,即在检测频点是否空闲的信号发生延迟时,因为有响应时间限制,跳频设备会以为检测信号发射失败(丢包),又会重发。因此通常情况下,直扩速率比跳频更高,系统容量(带宽,即可接纳基站的数量)也比跳频方式更大。
通常情况下直扩技术是这样具体实现的:在发射端,用数字位信号表示的源信号,与一个唯一的伪随机代码信元(CodeBits)复合,经过调制产生微波信号发射出去。这种代码信元是由代码发生器产生的唯一的高速的多位随机码(chips)。在接收端,能产生与发射端同步并相同的随机码元,按照发射的逆过程解调,即能解析出源信号。所以,市场上的802.11产品有以下典型特点:
1、抗干扰能力强。
我们知道微波信号传输质量低,往往是因为在发送信号的中心频点附近有能量较强的同频噪声干扰,导致信号失真。而直扩技术产生的11位随机码元能将源信号在中心频点向上下各展宽11MHz,使源信号独占22MHz的带宽,且信号平均能量降低。在实际传输中,接收端接收到的是混合信号,即混合了(高能量低频宽的)噪声。混合信号经过同步随机码元解调,在中心频点处重新解析出高能的源信号,依据同样算法,混合的噪声反而被解调为平均能量很低可忽略不计的背景噪声。
2、码分多址能力强。
我们知道开放的2.4GHzISM频带(工业、科学教育、医学频带)范围是2.4~2.484GHz。IEEE802.11支持2.4GHz频带下的13个子信道,每个信道占有高达22MHz的带宽,并可在2.4GHz频带下同时拥有3个完全独占的子信道,因此可将相互干扰减至最小。在每一个子信道内,依据11位随机码元对各基站用户进行编码分址。各用户使用正交或接近正交的扩频编码,各用户的源信号能被复合到同一个无线发射信道中,实现频道复用。在选择低速传输模式下,IEEE802.11产品可在满足办公自动化应用的需求下,支持最多254个用户的分址能力。
3、高速可扩展能力强。
由于独占信道且码分多址,IEEE802.11产品的速率高。但由于在IEEE802.11标准中,11位随机码元中只有1位用来传输数据,因此吞吐量的扩展能力强。贝尔实验室新出的增强型IEEE802.11Turbo,最大速率达到8Mbps(实际有效传输速率与10M有线网速率相同),就充分利用了这种扩展能力。相对于通用标准采用的相位变化DQPSK/DPSK调制技术,Turbo型采用了直序/脉冲位置调制(DS/PPM)技术。PPM技术使用了预置的8位码元中的3位传输数据,这就使传输率产生了飞跃。用不了多久,作为被IEEE802.11委员会接受为高速方案的提案人,贝尔实验室采用CCK(ComplementaryCodeKeying)技术将IEEE802.11产品传输速率进一步提高到11Mbps。
|