調制:
數字信號基於高低電平的瞬時變化,頻率只有50Hz,調制的目的是將低頻率的數字信號,疊加到高頻率的5GHz或者2.4GHz然后傳播的一個過程。
數字信號基於高低電平的瞬時變化,頻率只有50Hz,調制的目的是將低頻率的數字信號,疊加到高頻率的5GHz或者2.4GHz然后傳播的一個過程。
高頻信號本身沒有任何信息,只是用來運載信息的,所以叫載波。
調制的過程就是符號映射和載波調制。
符號映射:
將數字信號的比特映射為符號,符號就是信元或者碼元,是高頻信號的最小運載單位。
調制方法有BPSK、QPSK、QAM,調制方法越好,每個信元能搭載的比特數約多。數據的傳輸效率越高。
載波調制:
通過符號映射,已經將比特映射為信元,載波調制就是將信元與載波疊加,使載波攜帶要傳輸的信息。多載波調制技術利用波的正交特性,將信號分段,先分別調制到多個載波,再疊加到一起由天線發送,WLAN使用的是正交頻分復用OFDM。
MIMO(2x2 MIMO,第一個2表示發送端的天線數,第二個2表示接收端的天線數):
空間分集:
將同一數據流,在不同天線上使用不通編碼傳輸,這樣接收端就可以收到兩份不同編碼的數據進行比照,從而提高數據可靠性。
空分復用:
將數據流分成多個子數據流,然后在不同天線上發送,接收方接收到之后再合並,從而提升傳輸效率。
波束成形:
當信號從不同天線傳輸的時候,可能在某一位置存在兩條衰減相等相位相反的信號,相互抵消之后信號消失,波束成形可以預先補償發射天線的相位,讓兩條波束以最好的效果疊加。
MU-MIMO(多用戶多輸入多輸出):
MU-MIMO技術的核心是空分多址(SDMA),利用相同的時隙、相同的子載波、不通的天線傳送多個用戶數據。
OFDMA:
OFDMA采用頻分多址(FDMA)和正交頻分復用(OFDM)的結合。
FDMA:在同一個時間內,使用不同的頻率區分不同用戶。
OFDMA是正交頻分多址,FDMA為了防止鄰頻干擾,每個頻率之間有保護間隔,OFDMA采用正交的頻率,鄰頻之間沒有干擾,不需要保護間隔,從而提升了頻譜利用率。
OFDM:不同的用戶通過不同時隙分別占用信道資源,一個時隙里,一個用戶完全占據全部子載波並發送數據包。
OFDMA:不同用戶根據時頻資源單元來分配信道資源,首先將整個信道資源分成一個一個小的時頻(一個時隙里的頻域)單元,用戶數據分別承載在每一個時頻單元上,這樣一個時隙里,可以支持多用戶發送數據。跟OFDM相比好處是:1.資源分配更合理。2.提供更好的QoS。
CSMA/CA:
在發送數據之前先聽聽信道忙不忙,不忙就發送,忙就等待一段時間在發送數據。
CSMA/CA包括:載波偵聽(CS)、幀間間隔(IFS)、隨機退避(RB)。
載波偵聽(CS):
第一種方式是物理CS:通過檢測信號的能量預估信道的忙閑狀態(CCA),根據協議門限和能量門限來評估,協議門限檢測是否有人發言,能量門限檢測環境是否太吵。
第二種方式是虛擬CS:發送站點在發送數據前使用RTS/CTS機制獲取信道使用權,發送站點先發送RTS報文,並帶上要占用信道的時長,周邊能收到RTS的站點就知道這段時間信道忙,接收站點收到RTS的時候會回復一個CTS報文,同樣攜帶上信道占用時長,周邊能收到CTS的站點將不再發送數據。直到等待時長超時之后重新競爭。
幀間間隔(IFS):
為了盡量避免碰撞,發送報文時,需要等待一段很短的時間,這個時間就是IFS。高優先的幀IFS短,低優先級的IFS長。包括:SIFS>PIFS>DISF>AIFS
短幀間間隔(SIFS):用來隔開屬於一次對話的幀。
PCF幀間間隔(PIFS):工作在PCF模式下。
DCF幀間間隔(DIFS):在偵聽到信道空閑后,需要發送RTS或者數據幀的站點將繼續監聽信道至少達到DIFS時間后再進行競爭。
仲裁幀間間隔(AIFS):DIFS是固定長度,所有優先級的報文機會相同,為了讓高優先級的報文優先發送,WLAN引入增強型分布式信道訪問(EDCA)機制保證重要報文優先發送。
隨機退避(RB):
多個要發送數據的站點偵聽到信道空閑,並等待DIFS時間之后開始發送數據,而無線站點又不能同時發送數據和偵聽信道狀態,所以發送沖突的概率很大,為了減少發生沖突的概率,各個站點在檢測到信道空閑,過了DIFS時間后,需要再等待一個隨機退避時長,這段時間內繼續偵聽信道,如果信道空閑就發送數據,否則停止發送。因為各個站點的退避時間相同的概率很小,所以退避時間最短的站點優先發送數據。
退避時間將隨着退避次數的增加而減少,從而保證退避時間長的站點也有發送報文的機會。
