[M-a-x-Z]

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?

[NewUse]

ширина 22.5МГц.

[M-a-x-Z]

ширина 22.5МГц.

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

[stas_k]

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.

[M-a-x-Z]

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.

[NewUse]

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

от куда данные сведенья?

[M-a-x-Z]

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.

[NewUse]

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.

[M-a-x-Z]

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.

...

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.

[stas_k]

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

[M-a-x-Z]

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"

IEEE 802.11-1997 (Base Standard) в картинках

очень неинформативно.

Полный гугл пдф по 25 мегабайт

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?

[NewUse]

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

[M-a-x-Z]

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.

[nay]

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.