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灵科路由无线传输的发展趋势

随着无线网的发展,其采用的科技也是越来越强,目前为了解决无线网传输慢的问题,提升无线局域网的网络质量,而出现的波束成形新技术,它是将无线技术和数字信号处理结合,以达到高速传输的效果。一、无线网信号...

随着无线网的发展,其采用的科技也是越来越强,目前为了解决无线网传输慢的问题,提升无线局域网的网络质量,而出现的波束成形新技术,它是将无线技术和数字信号处理结合,以达到高速传输的效果。

 
 

一、无线网信号传输距离和信道质量以及无线通信的抗干扰问题便成为瓶颈。支持高吞吐是WLAN技术发展历程的关键。802.11n主要是结合物理层和MAC层的优化,来充分提高WLAN技术的吞吐,接收端的信号处理,可以通过对多天线阵元接收到的各路信号进行加权合成,形成所需的理想信号。从天线方向图 (pattern)视角来看,这样做相当于形成了规定指向上的波束。例如,将原来全方位的接收方向图转换成了有零点、有最大指向的波瓣方向图。同样原理也适用用于发射端。对天线阵元馈电进行幅度和相位调整,可形成所需形状的方向图。

二、如果要采用波束成形技术,前提是必须采用多天线系统,还可用多发射天线。由于采用了多组天线,从发射端到接收端无线信号对应同一条空间流(spatial streams),是通过多条路径传输的。在接收端采用一定的算法对多个天线收到信号进行处理,就可以明显改善接收端的信噪比。即使在接收端较远时,也能获得较好的信号质量,当基于MIMO而同时传递多条独立空间流时,系统的吞吐量可成倍地提高。MIMO系统支持空间流的数量取决于发送天线和接收天线的最小值。

三、波束成形的工作过程是基站给客户端周期性发送声信号,客户端将信道信息反馈给基站,于是基站可根据信道状态发送导向数据包给客户端。高速的数据计算处理,给出了复形的指示,客户端方向上的增益得以加强,方向图随之整型,相应方向的传输距离也有所增加。AP如果用4组发射天线4x4三组空间流,便能在多天线得到的增益基础上,获取较大的空间分集增益。

四、从结构和设置来分,支持802.11n标准的波束成形可分为显性波束成形和隐形波束成形两大类。显性波束成形在无线路由器和客户端均有设置,对增加距离和链路耐用性有很大提高。隐性波束成形的好处是客户端不需要做相应的处理,在设备实现上较为简单,对增加距离和耐用性也有一定帮助,随着WLAN的发展,基站的数量需求极大,而且基站安装的成本比较高,在这种情况下,增大覆盖范围,克服无线干扰显得尤为重要。

五、波束成形并不要求采用特殊的天线,也不增加其它无线子系统,就能在性能上得以提高,而且比其它数字信号处理技术,例如空时分组码(STBC)及低密度奇偶校验码(LDPC)的引入,效益更高,可高出数倍。在家庭和企业的环境下,均可适用,当前,波束成形也成为了802.11 ac 技术规范的一部分。而对于Wi-Fi认证来说,它仅是一种供选项,并不是必须的。将来是否成为Wi-Fi认证的必要构件,仍有待技术发展的态势而定。事实上,在任何Wi-Fi的设备上都是可以采用波束成形技术的,只不过,这涉及到设备得进行的相应配置。

波束成形技术固然能改善系统性能,增加接收距离,但同时也会增加设备成本和功耗。在多天线都处于连接的状态下,即使在严重的衰落情况下,它提供的信号增益也可获提高,但要求信号处理能力也要很强。所以,多天线带来的问题是要求数据处理速度高,控制成本,并降低功耗。

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