Введение
Повсеместное распространение беспроводных сетей в последние годы побуждает разработчиков задумываться о новых стандартах связи, предусматривающих всё более высокие скорости соединения. Так, если первоначально беспроводные устройства поддерживали скорость соединения только 1 и 2 Мбит/с, чего было явно недостаточно, то сейчас максимальная скорость соединения составляет уже 54 Мбит/с, и это уже может составить конкуренцию традиционным кабельным сетям. Существуют различные типы беспроводных сетей, отличающиеся друг от друга и радиусом действия, и поддерживаемыми скоростями соединения, и технологией кодирования данных. Наибольшее распространение получили беспроводные сети стандарта IEEE 802.11b и IEEE 802.11a, а сегодня активно говорят о внедрении нового протокола IEE 802.11g.
В данной статье мы рассмотрим основные различия между стандартами IEEE 802.11a/b/g, сконцентрировавшись на физическом уровне передачи данных.
Стандарт IEEE 802.11b
Стандарт IEEE 802.11b был принят в 1999 году и сегодня является наиболее распространенным. Этот стандарт фактически представляет собой расширение базового стандарта IEEE 802.11, который предполагал возможность передачи данных по радиоканалу на скорости 1 Мбит/с и опционально на скорости 2 Мбит/с, а в стандарте IEEE 802.11b были уже добавлены более высокие скорость передачи - 5,5 и 11 Мбит/с. Стандартом IEEE 802.11b предусмотрено использование частотного диапазона от 2,4 до 2,4835 ГГц, который предназначен для безлицензионного использования в промышленности, науке и медицине (Industry, Science and Medicine, ISM).
На физическом уровне стандартом IEEE 802.11 предусмотрено два типа радиоканалов - DSSS и FHSS, различающиеся способом модуляции, но использующие одну и ту же технологию расширения спектра.
Основной принцип технологии расширения спектра (Spread Spectrum, SS) заключается в том, чтобы от узкополосного спектра сигнала, возникающего при обычном потенциальном кодировании, перейти к широкополосному спектру, что позволяет значительно повысить помехоустойчивость передаваемых данных. Рассмотрим более детально, как это происходит.
При потенциальном кодировании информационные биты 0 и 1 передаются прямоугольными импульсами напряжений. Прямоугольный импульс длительности T имеет спектр, ширина которого обратно пропорциональна длительности импульса и описывается формулой
.
Чем меньше длительность импульса, тем больший спектральный диапазон занимает такой сигнал. Чтобы повысить помехоустойчивость передаваемого сигнала (то есть увеличить вероятность безошибочного распознавания сигнала на приёмной стороне в условиях шума), можно воспользоваться методом перехода к широкополосному сигналу, добавляя избыточность в исходный сигнал. Для этого в каждый передаваемый информационный бит встраивают определенный код, состоящий из последовательности так называемых чипов (рис. 1).
Рис. 1. Изменение спектра сигнала при добавлении шумоподобного кода.
Информационный бит, представляемый прямоугольным импульсом, разбивается на последовательность более мелких импульсов-чипов. В результате спектр сигнала значительно расширяется, поскольку ширину спектра можно с достаточной степенью точности считать обратно пропорциональной длительности одного чипа. Такие кодовые последовательности часто называют шумоподобными кодами. Наряду с уширением спектра сигнала, уменьшается и спектральная плотность энергии, так что энергия сигнала как бы размазывается по всему спектру, а результирующий сигнал становится шумоподобным в том смысле, что его теперь трудно отличить от естественного шума. Возникает вопрос: для чего усложнять первоначальный сигнал, если в результате он становится неотличимым от шума? Дело в том, что кодовые последовательности чипов обладают уникальным свойством автокорреляции, под этим термином в математике понимают степень взаимоподобия двух функций, то есть насколько две различные функции похожи друг на друга. Соответственно под автокорреляцией понимается степень подобия функции самой себе в различные моменты времени. Например, если некоторая функция зависит (меняется) от времени и эта зависимость выражается в виде f(t), то можно рассмотреть функцию в некоторый момент времени t0 и в момент времени t0+τ. Степень соответствия этих двух функций друг другу в различные моменты времени и называется автокорреляцией. При этом можно подобрать такую последовательность чипов, для которой функция автокорреляции, отражающая степень подобия функции самой себе через определённый временной интервал, будет иметь резко выраженный пик лишь для одного момента времени. Таким образом, функция будет подобна самой себе только для одного момента времени и совсем не похожа на самоё себя для всех остальных моментов времени. Одна из наиболее известных (но не единственная) таких последовательностей - код Баркера длиной в 11 чипов: 11100010010. Коды Баркера обладают наилучшими среди известных псевдослучайных последовательностей свойствами шумоподобности, что и обусловило их широкое применение. Для передачи единичного и нулевого символов сообщения используются, соответственно, прямая и инверсная последовательности Баркера.
Поиск 
| Новости
| Видеокарты
| Процессоры
| Материнские платы
| Мониторы
| Аудио/видео
| HDD и CD/DVD
| Собери сам
| Игры
| Софт
| Домашний ПК
