Jump to content

Ширина полосы 802.11b вопрос теоретическй

Доброго времени суток!

Чисто теоретический вопрос по ширине канала в 802.11b на скорости 1 Мбит/с, унаследованной от 802.11.

 

Информационная скорость: 1 Мбит/с

Чиповая скорость (баркер11): 11 Мбит/с

Кодирование BPSK : 11 бод

По критерию найквиста (f=<2B, число независимых импульсов в единицу времени, которые могут быть переданы через телеграфный канал, ограничено удвоенной максимальной частотой пропускания канала) полосы 5.5 МГц достаточно для работы.

 

Почему во всех доступных источниках указана ширина полосы - 22 МГц?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ширина 22.5МГц.

Логично. Но по критерию Найквиста в один герц полосы можно положить два бода. Почему этого не происходит?

Share this post


Link to post
Share on other sites

потому что DSSS модуляция?

 

Используется в сетях стандарта IEEE 802.11 и CDMA для преднамеренного расширения спектра передаваемого импульса.

 

Метод прямой последовательности (DSSS) можно представить себе следующим образом. Вся используемая «широкая» полоса частот делится на некоторое число подканалов — по стандарту 802.11 этих подканалов 11. Каждый передаваемый бит информации превращается, по заранее зафиксированному алгоритму, в последовательность из 11 бит, и эти 11 бит передаются одновременно и параллельно, используя все 11 подканалов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

потому что DSSS модуляция?

 

Используется в сетях стандарта IEEE 802.11 и CDMA для преднамеренного расширения спектра передаваемого импульса.

 

Метод прямой последовательности (DSSS) можно представить себе следующим образом. Вся используемая «широкая» полоса частот делится на некоторое число подканалов — по стандарту 802.11 этих подканалов 11. Каждый передаваемый бит информации превращается, по заранее зафиксированному алгоритму, в последовательность из 11 бит, и эти 11 бит передаются одновременно и параллельно, используя все 11 подканалов.

Повторюсь ещё раз: информационная скорсть 1 Мбит/с, а ЧИПОВАЯ - 11 Мбит/с (баркер-11). Т.е. 11 Мбит/с - это уже расширенный поток. Нерасширенный 1 Мбит/с. Но согласно критерию Найквиста для передачи РАСШИРЕННОГО потока 11 Мбит/с достаточно полосы 5.5 МГц, но фактически все говорят - 22 МГц.

Вопрос - почему в данном случае не работает критерий. Если бы речь шла о потоке без применения DSSS - по критерию найквиста хватило бы 500 кГц.

 

11 бит передаются одновременно и параллельно

Это кстати интересная цитата - параллельно - это как? OFDM появляется намного позже. Каким образом на одной несмсущей частоте символы расширяющей последовательности можно передать ПАРАЛЛЕЛЬНО?

 

Вот кстати от самой IEEE презенташка:

http://grouper.ieee.org/groups/802/11/Tutorial/ds.pdf

на 1 странице (второй слайд) чётко видно, что символы DSSS передаются не параллельно, а последовательно. Не знаю, откуда в вики берутся такие абзацы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Повторюсь ещё раз: информационная скорсть 1 Мбит/с, а ЧИПОВАЯ - 11 Мбит/с (баркер-11).

от куда данные сведенья?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Повторюсь ещё раз: информационная скорсть 1 Мбит/с, а ЧИПОВАЯ - 11 Мбит/с (баркер-11).

от куда данные сведенья?

Из стандарта. Сейчас конечно затрудняюсь привести точную ссылку. Но для 802.11b базовая скорость 1 Мбит/с и кодируется Баркер-11. Соответственно чиповая скорость 11 Мбит/с.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Но для 802.11b базовая скорость 1 Мбит/с и кодируется Баркер-11. Соответственно чиповая скорость 11 Мбит/с.

Хотелось бы видеть пруф, ибо по моей памяти(да, я могу ошибаться) это не так.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Такой пойдёт? Самих стандартов в открытом доступе нет :((

http://www.thg.ru/network/20030828/print.html

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.

...

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.

pict_01.gif

...

При передаче данных на скорости 1 Мбит/с применяется двоичная относительная фазовая модуляция (DBPSK). При этом сам информационный единичный бит передается 11-чиповой последовательностью Баркера, а нулевой бит - инверсной последовательностью Баркера. Соответственно, относительная фазовая модуляция применяется именно к отдельным чипам последовательности.

 

Информационная скорость 1 Мбит/с является обязательной в стандарте IEEE 802.11 (Basic Access Rate), но опционально возможна передача и на скорости 2 Мбит/с (Enhanced Access Rate). Для передачи данных на такой скорости тоже используется относительная фазовая модуляция, но уже квадратурная (DQPSK), что позволяет в два раза повысить информационную скорость передачи. При этом ширина самого спектра остаётся прежней, - 22 МГц.

 

В дополнение к стандарту IEEE 802.11 в стандарте 802.11b, кроме скоростей 1 и 2 Мбит/с, обязательными являются также скорости 5,5 и 11 Мбит/с. Для работы на таких скоростях используется уже несколько иной способ уширения спектра. В данном случае вместо шумоподобных последовательностей Баркера для уширения спектра используются комплементарные коды (Complementary Code Keying, CCK).

Процитированный фрагмент мне вполне понятен, но вот с этим абзацем проблема:

Учитывая, что ширина спектра прямоугольного импульса (на самом деле конечно же речь идёт о главном лепестке, так как спектр прямоугольного импульса - бесконечен - прим. моё) обратно пропорциональна его длительности (а точнее, 2/T), нетрудно посчитать, что при информационной скорости 1 Мбит/с скорость следования отдельных чипов последовательности Баркера составит 11 х Мчип/с, а ширина спектра такого сигнала - 22 МГц, так как длительность одного чипа составляет 1/11 мкс.

Вроде в этом абзаце всё правильно сказано. Главный лепесток спектра действительно в данном канале занимает 22 МГц, но пресловутый критерий Найквиса:

что число независимых импульсов в единицу времени, которые могут быть переданы через телеграфный канал, ограничено удвоенной максимальной частотой пропускания канала

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%A8%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%BD%D0%B0_%E2%80%94_%D0%A5%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%BB%D0%B8#.D0.9A.D1.80.D0.B8.D1.82.D0.B5.D1.80.D0.B8.D0.B9_.D0.9D.D0.B0.D0.B9.D0.BA.D0.B2.D0.B8.D1.81.D1.82.D0.B0

Т.е. 11 Мчип/с можно передать в полосе 5.5 МГц.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Что такое "более мелкий импульс-чип" я не знаю, но это далеко не единственная причина, почему thg не надо читать.

 

IEEE 802.11-1997 (Base Standard) в картинках

 

Самих стандартов в открытом доступе нет

 

Полный гугл пдф по 25 мегабайт

Share this post


Link to post
Share on other sites

Что такое "более мелкий импульс-чип" я не знаю, но это далеко не единственная причина, почему thg не надо читать.

Язык конечно бытовой, но ведь явно имеется ввиду "импульсф чиповой последовательности меньшей длительности"

очень неинформативно.

Хорошая штука. Я думал стандарты есть только в платном виде на сайте IEEE, но видимо надо было лучше искать.

В документе чётко сказано в пункте 15.4.6.3 что один информационный символ кодируется 11-ю символами кодовой последовательности и, соответственно скорость становится 11 Мчип/с.

Далее на рисунке 95 приведён правильный бесконечный спектр такого сигнала с основным лепестком шириной 22 МГц.

 

Но вопрос мой был не в этом. Согласно критерию Найквиста от этого лепестка можно свободно отбросить то, что шире 5.5 МГц и этого будет достаточно для передачи информации. Соответственно если при передаче в канале "лишняя" часть спектра будет подавлена или зашумлена - сигнал будет принят нормально, соответственно можно ли говорить то конкретно эта скорость в стандарте может быть передана в полосе 5.5?

Share this post


Link to post
Share on other sites

На сколько я смог понять, то максимальная информационная скорость стандарта 11b всёж 11МБит/с только вместо BPSK+DSSS тогда используются для модуляции: CCK и DQPSK.

http://ecee.colorado.edu/~ecen4242/wlanb/index.htm

Share this post


Link to post
Share on other sites

На сколько я смог понять, то максимальная информационная скорость стандарта 11b всёж 11МБит/с только вместо BPSK+DSSS тогда используются для модуляции: CCK и DQPSK.

http://ecee.colorado.edu/~ecen4242/wlanb/index.htm

Это верно, есть максимальная скорость в 11 Мбит/с на CCK, но на физическом уровне она идёт на тех же 11 Мчип/с. Только каждый чип ёмкостью два бита, а скорость кодера 1/2.

С точки зрения несущей на любой скорости (1,2,5.5 и 11) используется модуляция со скоростью 11 Мбод. Разница скоростей определяется количеством уровней модуляции (1 или 2 бита на бод) и избыточностью кодера (от 1/11 для баркера до 1/2 для CCK). Количество уровней модуляции и избыточность кодера (при сохранении чиповой скорости) НЕ влияют на ширину спектра. Ширина спектра определяется частотой элементарных импульсов, т.е. всегда 11 Мбод (Мчип/с). Соответственно скорость взпимодействия не влияет на ширину канала в данном случае.

Share this post


Link to post
Share on other sites

По критерию найквиста (f=<2B, число независимых импульсов в единицу времени, которые могут быть переданы через телеграфный канал, ограничено удвоенной максимальной частотой пропускания канала) полосы 5.5 МГц достаточно для работы.

 

Почему во всех доступных источниках указана ширина полосы - 22 МГц?

Я бы тут не про телеграфный канал вспоминал, а про ширину спектра прямоугольного импульса, и затем про ширину спектра занимаемую при амплитудной модуляции, что должно дать результат 2/Т.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.