Дополнительная технология IEEE 802.11b. – ЧАСТЬ 1

Рассматриваемая тех­нология обеспечивает реализацию 4 значений скорости передачи данных: 1, 2, 5.5 и 11 Мбит/с. Два первых значения используются для обеспечения совме­стимости с базовой технологией, а два следующих соответствуют целевому назначению технологии – увеличению скорости передачи данных (HR/DSSS). Структура фреймов физического уровня (PPDU) рассматриваемой технологии сохраняется аналогично структуре PPDU в версии Legacy (рис. 3.43), включая перечень всех субполей преамбулы и заголовка фреймов. Однако скорости би­товых потоков служебных полей и поля данных (MPDU/PSDU) при HR/DSSS отличаются (рис. 3.45): в преамбуле скорость сохраняется равной 1 Мбит/с, в за­головке она может принимать 2 значения – 1 или 2 Мбит/с, при передаче данных скорость может принимать 4 упоминавшихся значения -1,2, 5.5 или 11 Мбит/с. Из-за различия битовых скоростей в служебных полях и поле данных в режиме HR/DSSS возрастают «накладные расходы» на передачу служебной информа­ции. В связи с этим, технология IEEE 802.11b предусматривает возможность работы с двумя вариантами форматов служебных полей (рис. 3.46):

–                длинным форматом PPDU, которому соответствует неизменность характе­ристик служебных полей и скорости передачи их битовых потоков по сравне­нию с базовой технологией (рис. 3.43);

–                коротким форматом PPDU, которому соответствует 2-кратное сокращение числа битов преамбулы и 2-кратное увеличение скорости передачи битового потока заголовка.

Рис. 3.45. Форматы и характеристики передачи PPDU фреймов

технологии IEEE 802.11b

 

Рис. 3.46. Диаграмма Венна соотношения технологий IEEE 802.11Legal и дополнительных технологий IEEE 802.11а, 802.lib, 802.llg

Сокращение времени передачи служебных полей при применении коротко­го формата PPDU обеспечивает 2-кратное сокращение «накладных расходов»

Передача битовых потоков данных и служебных полей со значениями ско­ростей (1 и 2 Мбит/с) осуществляется в рассматриваемой технологии без отли­чий от базовой, включая сохранение метода расширения спектра (DSSS посред­ством применения кода Баркера). Увеличение скорости передачи данных до 5 5 или 11 Мбит/с при неизменной ширине необходимой полосы радиочастотного канала (22 Мбит/с) достигается посредством применения комплементарной ко­довой манипуляции (Complementary Code Keying – ССК) несущей частоты [30]. Сущность этого метода манипуляции применительно к показателям технологии IEEE 802.11b сводится к следующему.

Битовый поток данных, передаваемых со скоростями 5.5 и 11 Мбит/с, делится соответственно на 4-битовые и 8-битовые слова (пакеты), следующие с частотой 1.375 МГц. Каждому слову ставится в соответствие 8-чиповый символ полифазного комплементарного кода (Polyphase Complementary Code-PCC). Длительность чипов- символов совпадает с длительностью битов данных при скорости передачи 11 Мбит/с и вдвое короче при скорости 5.5 Мбит/с. Ширина спектра символов в базовой области частот (baseband) не зависит от скорости передачи потока данных и равна 11 МГц.

Полифазные символы являются ортогональными. Значение фазы несущего ко­лебания в пределах каждого из 8 чипов полифазного кода определяется 4 фазовыми параметрами: ф,, ср2, ф3, ф4. Взаимосвязь начальных фаз колебаний различных чипов с фазовыми параметрами кодового символа с определяется соотношением:

Общее число кодовых символов, соответствующих скорости передачи дан­ных 5.5 Мбит/с, совпадает с числом различных 4-битовых слов потока данных и равно 24= 16; число кодовых символов при скорости передачи 11 Мбит/с, когда слова битового потока содержат 8 битов, составляет 28= 256. Необходимое чис­ло ортогональных полифазных комплементарных символов обеспечивается по­средством установления взаимосвязей между 2-битовыми сегментами битовых слов и фазовыми параметрами ф,, ф2, ф3, ф4.

Технология реализации R-11 Мбит/с. Слова битового потока при рассматри­ваемой скорости являются 8-битовыми, чему соответствует наличие 4 двубито­вых сегментов: (Ь0, 6,), (b2, b3), (b4, b5), (b6, Ь7). Каждому из сегментов ставится е соответствие значение одного из фазовых параметров, а именно, ф)5 ф2, ф3, ф4 (е порядке следования сегментов, см. табл. 3.13).

Таблица 3.13

Соответствие между символами 8-битовых слов битового потока и фазовыми параметрами полифазного комплементарного кода при реализации R=ll Мбит/с технологии IEEE 802.11b

Каждому из 4 битовых различных сегментов слов, отличающихся на я/2: 00, 01, 10, 11 – ставится в соответствие одно из 4 значений соответствующего фазового параметра. Общее число различных сочетаний всех 4 фазовых пара­метров, каждый из которых может принимать 4 значения, равно 44 = 28=256, что совпадает с необходимым числом полифазных кодовых символов. Взаимосвязи между наборами первого сегмента со значениями ф, и наборами остальных сег­ментов со значениями <р2, <р3, ф4 устанавливаются различным способом:

–                взаимосвязь значений ф, и наборов (bQ, 6,) определяется исходя из правил кодирования относительной квадратурной фазовой манипуляции (DQPSK);

–                взаимосвязь значений ф2, ф3, ф4и наборов (b2, 63), (b4, bs), (b6, b7) определяется исходя из правил кодирования квадратурной фазовой манипуляции (QPSK). Особенность кодирования первого сегмента обусловлена тем, что параметр

ф, аддитивно учитывается во всех чипах полифазных кодовых символов с (см. соотношение (3.2)) и, соответственно, изменение ф, одинаково влияет на фазу несущей всех чипов.

Технология реализации R=5.5 Мбит/с. Число 2-битовых сегментов потока 4-битовых слов данных, соответствующих рассматриваемой скорости, равно двум. Первому сегменту ставится в соответствие фазовый параметр ф , четыре значения которого определяются правилами кодирования DQPSK (аналогично рассмотренному выше для технологии реализации R = 11 Мбит/с). Второму сег­менту ставятся в соответствие значения двух фазовых параметров: ф2 и ф каж­дый из которых однозначно определяется одним из битов сегмента:

Фазовый параметр ф3 поддерживается неизменным (ф3=0). Значения ф2, ф ф4 складываются со значениями ф, при задании фазы каждого из чипов полифазного символа согласно соотношению (3.2). В целом, число наборов трех изменяемых пара­метров: фр ф2, ф4 – равно 16, так что число полифазных символов совпадает с числом возможных 4-битовых слов потока данных (24=16) при рассматриваемом значении R.

Ширина спектра полифазных символов, следующих с частотой 1.375 МГц, при обоих значениях скорости передачи данных неизменна и составля­ет 22 МГц. Ширина спектра битовых потоков данных в базовой (baseband) по­лосе частот при различных скоростях двукратно отличается и составляет 5.5 МГц и 11 МГц. Коэффициент расширения спектра при R = 5.5 Мбит/с равен 2, а при /2 = 11 Мбит/с расширение спектра потока данных не осуществляется. Целесообразность перехода от передачи данных потоком обособленных битов к передаче данных М-ичными символами при равных частотах следования тех и других (11 Мбит/с и 11 Мчип/с) обусловлена энергетическими преимуществами М-ичных сигналов.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100