? ? ? ? 多年來,多徑接收是一項避免使用或者用來作補償使用的技術,這是因為當電磁波以直接或間接路徑到達接收天線時,它們相位不同,并且會互相干擾。在模擬電視時代,多徑信號會產生圖像重影;同時無線電信號也會受到信號衰落和信噪比變化的影響。
然而,在不增加信號帶寬的前提下,依靠多徑技術來提高數據流量在實際應用中確是一種可行的方案——路徑越多,流量越大,被稱之為多進/多出,或者 MIMO。可以這樣理解:在相同的頻帶上,利用獨立的多個發射機和多個天線同時發送不同的數據流。在接收端,利用多個接收天線接收多個通過直接或間接路徑過來的復合信號。然后,采用先進的數字信號處理(DSP)技術,解調出不同的數據流上的數據(圖1)。
理論上,如果數據以80Mbps的流量進入MIMO系統,它可以被分為兩個40Mbps的數據流,或者4個20Mbps的數據流,這2個或者4個數據流通過MIMO以較低的速度并行地發送,然后在接收端DSP解碼后進行復合。因而,這看起來就像是一個80Mbps的數據流在一個帶寬僅適合傳輸 20Mbps或者40Mbps的信道中被傳輸。換句話說,我們在同一信道傳輸了更多的比特數。事實上,我們并沒有傳輸翻番或者翻兩番的數據流量,這確實增加了信道的利用率。
不勞而獲?
更高的信道利用率不是平白無故的得來的,我們付出的代價是增加了復雜的MIMO設備,必須使用多個發射機,接收機和天線。此外,為了解碼接收到的多徑信號所組成的復合信號我們需增加DSP的功能。
但是 ,此項技術不只是簡單的增加發射機,接收機和天線。因為每增加一個,相互之間的潛在干擾就會增加。例如:當兩個或者多個發射機同時發送數據時很可能會產生一定的串擾,除非它們有很好的隔離度。同樣,多個接收機也很有可能會產生本振信號相互泄漏,除非它們之間隔離得非常好。
因此,電路板的布局變得非常重要,不僅要減少相互之間的干擾,還要盡量避免群時延,相位不平衡等問題,同時,器件選型也變得更加復雜,因為我們必須保證發現并排除所有能引起干擾的可能。這樣的話就必須投入大量時間去驗證,勢必會增加總的開發成本。
Wi-Fi MIMO-802.11n 草案2.0
迄今為止,Wi-Fi MIMO 還沒有得到802.11n標準的認可。因此,現有的大多數Wi-Fi MIMO設備被冠以“草案n認證”,這表明它們符合802.11n草案的規范(雖然期間還有其他過渡型草案,但是認證還是基于草案2.0的)。最終認可時間預計會在2009年。然而,最終認可的標準和草案2.0相比應該不會有太大的出入,因此一些公司已經提供“草案n”的產品。
到目前為止,在與802.11a,b和 g的兼容性方面,還沒有出現多大的問題;由于最初的一系列產品是針對消費者而非企業用戶,而消費者對標準認可基本不關心,他們更希望的是Wi-Fi的覆蓋范圍和傳輸速度的改善。目前為止,這對企業來說,還是有相當風險的。
IEEE 802.11a和g在空中的額定速率是54Mbps,在實際使用中的速率是25Mbps(如:在MAC服務接入點的實際速率)。802.11n在空氣中的額定傳輸速率是200Mbps,實際上大約可以達到100Mbps。4倍速率提升的預期,足以讓基于802.11n標準的無線連接能夠輕松應付各類應用,對邊緣服務來說,最好情況下能以802.11a和g來傳輸(如:視頻流)。
開發測試的挑戰
如前所述,開發802.11n設備不是簡單的復制發射機,接收機和天線。每增加一個發射機/接收機,它們相互之間的干擾就會增加。這意味著,開發測試必須能夠識別在哪些地方,干擾會導致信號與802.11n標準相悖。
例如,如果一個天線發射的信號耦合到另一個發射機的輸入端,這將使第二個發射機的發射信號惡化(圖2)。
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