Radiofrequentie (RF) modulatietechnieken Basisprincipes - dummies

Ter voorbereiding op het beheer van uw draadloze netwerken, zou u iets moeten weten over de verschillende radiofrequenties (RF) modulatietechnieken die worden geïmplementeerd in IEEE 802. 11 netwerken.

U hoeft niet alles van hen te weten; gewoon bekend zijn met de terminologie die in de volgende paragrafen wordt gebruikt, omdat dit handig kan zijn wanneer u probeert de storingsbron te vinden of uit te zoeken hoe uw netwerk wordt beïnvloed door interferentie.

Frequentie verspringend gespreid spectrum (FHSS)

De FHSS-modulatietechniek maakt gebruik van de beschikbare kanalen om gegevens te verzenden en te ontvangen, maar in plaats van op één kanaal te blijven, schakelt het snel tussen kanalen met een pseudorandom-patroon dat is gebaseerd op een beginsleutel; deze sleutel wordt gedeeld tussen de deelnemers aan de communicatiesessie.

Als interferentie slechts enkele kanalen beïnvloedt, wordt deze storing tot een minimum beperkt omdat elk kanaal slechts kort wordt gebruikt. Als de interferentie breed is, kan deze nog steeds alle kanalen beïnvloeden die in gebruik zijn. Deze modulatietechniek vereist dat het initiële zaad of de sleutel gedeeld wordt, maar nadat dit is gebeurd, is het erg moeilijk om af te luisteren.

IEEE 802. 11 draadloze netwerken gebruiken deze techniek voor modulatie, terwijl Bluetooth een adaptieve versie van deze techniek gebruikt die stopt met het gebruik van kanalen waar interferentie of zwakke signalen aanwezig zijn. Direct gespreid spectrum (DSSS)

In plaats van snel te schakelen tussen verschillende kanalen, verspreidt DSSS het draaggolfsignaal over het volledige 22-MHz-frequentiebereik van zijn kanaal. Een apparaat dat over kanaal 1 verzendt, zou bijvoorbeeld het draaggolfsignaal over de 2. 401- naar 2. 423-GHz-frequenties verspreiden (het volledige bereik van 22 MHz van kanaal 1).

Tegelijkertijd verzendt het de gegevens over dit kanaal, het produceert ook, in een sneller tempo, een ruissignaal in een pseudo-willekeurige patroon. Dit ruissignaal is bekend bij de ontvanger, die het ruissignaal van het gegevenssignaal kan omkeren of aftrekken. Met dit proces kan het draaggolfsignaal over het hele spectrum worden verspreid.

Met het volledige spectrum dat wordt gebruikt, wordt het effect van narrow-spectrum interferentie verminderd. Als het kanaal door andere apparaten wordt gebruikt, wordt het effect van hun signaal verminderd omdat ze niet hetzelfde pseudo-willekeurige ruispatroon gebruiken.

DSSS heeft een voordeel ten opzichte van FHSS doordat het beter bestand is tegen interferentie. Het wordt voornamelijk gebruikt door IEEE 802.11b-netwerken en draadloze telefoons die werken in de 900-MHz, 2. 4-GHz en 5-GHz-spectra. IEEE 802. 11g / n-netwerken gebruiken soms ook DSSS, maar deze nieuwere netwerken geven de voorkeur aan orthogonale frequentieverdelingsmultiplexing (ODFM).

Orthogonale frequentieverdelingsmultiplexing (OFDM)

Hoe langzamer gegevens worden verzonden, hoe kleiner de kans is dat interferentie of lijnruis een probleem met de overdracht zal veroorzaken. Met multiplexen kunt u verschillende stukjes data nemen en ze combineren tot een enkele eenheid die vervolgens via het communicatiekanaal kan worden verzonden.

In dit geval neemt OFDM de gegevens die moeten worden verzonden en verdeelt deze in een groot aantal subdraaggolfstromen (maximaal 52 subdraaggolven) die vervolgens allemaal kunnen worden gemultiplext in een enkele gegevensstroom. Omdat er 52 subdraaggolven bestaan, kan de laatste gegevensstroom langzamer worden verzonden, terwijl er nog steeds meer gegevens worden geleverd dan andere methoden in dezelfde periode.

Dit multiplexproces geeft OFDM een voordeel ten opzichte van DSSS omdat het een hogere doorvoer mogelijk maakt (54 Mbps in plaats van 11 Mbps), en het kan zowel in het 2,4 GHz-frequentiebereik als in het 5-GHz-frequentiebereik worden gebruikt.

Multiplexen heeft veel toepassingen en OFDM wordt gebruikt in elke technologie die grote hoeveelheden gegevens over langzamere transmissielijnen of -normen moet verzenden. OFDM wordt gebruikt met IEEE 802. 11g / a / n-netwerken, evenals met ASDL en digitale radio.

Multiple-in, multiple-out (MIMO)

Met MIMO kunnen meerdere antennes worden gebruikt bij het verzenden en ontvangen van gegevens. Het concept van ruimtelijk multiplexen maakt het mogelijk dat deze meerdere signalen worden gemultiplext of geaggregeerd, waardoor de doorvoer van gegevens wordt vergroot.

Om de betrouwbaarheid van de gegevensstroom te verbeteren, wordt MIMO meestal gecombineerd met OFDM. Als u meerdere antennes gebruikt, kunt u hogere transmissiesnelheden behalen - meer dan 100 Mbps.

MIMO wordt gebruikt in zowel WiMAX- als IEEE 802. 11n-netwerken en is de grootste reden waarom deze netwerken hun hoge snelheden halen.