Radiofrequenz (RF) Modulationstechniken Grundlagen - Dummies

In Vorbereitung auf die Verwaltung Ihrer drahtlosen Netzwerke sollten Sie etwas über die unterschiedliche Radiofrequenz (RF) wissen Modulationstechniken, die in der IEEE 802.11-Vernetzung implementiert sind.

Sie müssen nicht alles über sie wissen. Seien Sie einfach mit der Terminologie vertraut, die in den folgenden Abschnitten verwendet wird, weil es hilfreich sein kann, wenn Sie versuchen, die Störungsquelle zu finden oder herauszufinden, wie Ihr Netzwerk von Störungen betroffen ist.

Frequenzsprung-Spreizspektrum (FHSS)

Die FHSS-Modulationstechnik verwendet die verfügbaren Kanäle zum Senden und Empfangen von Daten, aber statt auf einem Kanal zu bleiben, wechselt sie schnell ein Pseudozufallsmuster, das auf einem Anfangsschlüssel basiert; Dieser Schlüssel wird zwischen den Teilnehmern der Kommunikationssitzung geteilt.

Wirken sich Störungen nur auf wenige Kanäle aus, wird diese Störung minimiert, da jeder Kanal nur kurz benutzt wird. Wenn die Interferenz breit ist, kann sie immer noch alle Kanäle beeinflussen, die verwendet werden. Diese Modulationstechnik erfordert, dass der anfängliche Startparameter oder Schlüssel geteilt wird, aber nachdem dies geschehen ist, ist es sehr schwierig, zu belauschen.

IEEE 802.11-Wireless-Netzwerke verwenden diese Technik zur Modulation, während Bluetooth eine adaptive Version dieser Technik verwendet, die die Verwendung von Kanälen stoppt, wo Interferenzen oder schwache Signale vorhanden sind.

Direktsequenz-Spreizspektrum (DSSS)

Anstatt schnell zwischen mehreren Kanälen umzuschalten, spreizt DSSS das Trägersignal über den gesamten 22-MHz-Frequenzbereich seines Kanals. Zum Beispiel würde ein Gerät, das über den Kanal 1 sendet, das Trägersignal über die 2.401- bis 2.423-GHz-Frequenzen (den vollen 22-MHz-Bereich von Kanal 1) streuen.

Zur gleichen Zeit überträgt es die Daten über diesen Kanal, es erzeugt auch mit einer schnelleren Rate ein Rauschsignal in einem Pseudozufallsmuster. Dieses Rauschsignal ist dem Empfänger bekannt, der das Rauschsignal von dem Datensignal umkehren oder subtrahieren kann. Dieser Vorgang erlaubt es, das Trägersignal über das gesamte Spektrum zu verteilen.

Wenn das gesamte Spektrum verwendet wird, wird der Effekt von Interferenzen mit schmalem Spektrum reduziert. Auch wenn der Kanal von anderen Geräten verwendet wird, wird der Effekt ihres Signals reduziert, da sie nicht das gleiche Pseudozufallsrauschmuster verwenden.

DSSS hat einen Vorteil gegenüber FHSS, da es eine bessere Störfestigkeit aufweist. Es wird hauptsächlich von IEEE 802 verwendet.11b-Netze und schnurlose Telefone, die in den Spektren 900 MHz, 2,4 GHz und 5 GHz arbeiten. IEEE 802.11g / n-Netzwerke verwenden manchmal auch DSSS, aber diese neueren Netzwerke neigen dazu, orthogonales Frequenzmultiplexen (ODFM) zu bevorzugen.

Orthogonales Frequenzmultiplexen (OFDM)

Je langsamer Daten übertragen werden, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Störungen oder Leitungsrauschen ein Problem mit der Übertragung verursachen. Multiplexing ermöglicht es Ihnen, mehrere Daten zu erfassen und zu einer Einheit zusammenzufassen, die dann über den Kommunikationskanal gesendet werden kann.

In diesem Fall übernimmt OFDM die zu übertragenden Daten und zerlegt sie in eine große Anzahl von Unterträgerströmen (bis zu 52 Unterträger), die dann alle in einen einzigen Datenstrom gemultiplext werden können. Da 52 Unterträger vorhanden sind, kann der endgültige Datenstrom mit einer langsameren Rate gesendet werden, während im gleichen Zeitraum immer noch mehr Daten als andere Verfahren geliefert werden.

Dieses Multiplexing-Verfahren bietet OFDM einen Vorteil gegenüber DSSS, da es einen höheren Durchsatz (54 MBit / s anstelle von 11 MBit / s) ermöglicht und sowohl im 2,4 GHz-Frequenzbereich als auch im 5 GHz-Frequenzbereich eingesetzt werden kann.

Multiplexing hat viele Anwendungen, und OFDM wird in jeder Technologie verwendet, die große Datenmengen über langsamere Übertragungsleitungen oder Standards senden muss. OFDM wird bei der IEEE 802.11g / a / n-Vernetzung sowie bei ASDL und Digitalfunk verwendet.

MIMO (Multiple-In, Multiple-Out, MIMO)

MIMO ermöglicht den Einsatz mehrerer Antennen beim Senden und Empfangen von Daten. Das Konzept des räumlichen Multiplexens ermöglicht es, diese mehrfachen Signale zu multiplexen oder zu aggregieren, wodurch der Durchsatz von Daten erhöht wird.

Um die Zuverlässigkeit des Datenstroms zu verbessern, wird MIMO normalerweise mit OFDM kombiniert. Bei Verwendung mehrerer Antennen können höhere Übertragungsgeschwindigkeiten von über 100 Mbps erreicht werden.

MIMO wird sowohl in WiMAX- als auch in IEEE 802.11n-Netzwerken verwendet und ist der größte Grund, warum diese Netzwerke ihre hohen Geschwindigkeiten erreichen.