Мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам

В некоторых системах используется не технология расширения спектра, а мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам (OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing, OFDM). При применении OFDM сигнал, модулированный при посредстве ЧМн, ФМн или квадратурной амплитудной модуляции, делится по многим поднесущим, занимающим определенный канал (рис. 3.13). Технология OFDM очень эффективна, поскольку позволяет передавать данные с повышенной скоростью и минимизировать проблемы, связанные с многолучевым распространением.

Параллельная передачаосуществляется по многим подканалам

Рис. 3.13. Технология OFDM позволяет одновременно передавать множество данных за счет их распараллеливания

Технология OFDM все чаще используется для высокоскоростной передачи данных. Она не только составная часть стандартов 802.На и 802.llg на беспроводные локальные сети, но и основа европейских стандартов HiperLAN/2 на беспроводные локальные сети. Кроме того, технология OFDM поддерживает общемировой стандарт ADSL (AsymmetricDigitalSubscriberLine — асимметричная цифровая абонентская линия), т.е. стандарт высокоскоростной проводной телефонной связи.

Сверхширокополосная модуляция

Сверхширокополосная модуляция (ultrawideband, UWB) играет все большую роль в сфере беспроводных сетей, эта технология идет на смену системам с расширением спектра и OFDM. Первоначально ее использовали военные, но сейчас она проходит процедуру необходимых разрешений и утверждений с целью применения ее на коммерческой основе. Хотя внедряется она довольно медленно, но в будущем технология UWB может стать преобладающей для многих типов беспроводных сетей.

Технология UWB основана на использовании для передачи данных маломощных радиосигналов, представляющих собой очень короткие импульсы; спектр частот таких сигналов очень широк. Передаются миллионы импульсов; ширина спектра таких сигналов может составлять несколько ГГц. Соответствующий приемник преобразует импульсы в данные, прослушивая легкоузнаваемую последовательность импульсов, переданную передатчиком.

Первоначально для UWB использовалась скорость передачи от 40 до 600 Мбит/с, но со временем скорости могут быть повышены (при возрастании мощности). UWB системы могут работать при очень низких уровнях мощности, составляющих примерно одну десятитысячную от таковой сотовых телефонов. Это делает технологию UWB удобной для использования в самых маленьких устройствах, таких как сотовые телефоны, PDA и даже наручных часах, которые пользователь может постоянно носить.

Поскольку системы UWB работают при такой низкой мощности, они почти не влияют на работу других устройств и создают меньше помех, чем обычные радиочастотные системы. Кроме того, поскольку они используют относительно широкий спектр, существенно снижается влияние помех со стороны других систем.

Возможны проблемы, вызванные помехами от высокомощных UWB-систем. FCC планирует пересмотреть рекомендации по технологии UWB в ближайшем будущем, а членам комиссии придется внимательно изучить проблемы, возникающие при применении высокомощных систем. До тех пор применение LTWB-устройств разрешается только при небольшом радиусе действия.

Резюме

Именно благодаря использованию радиочастотных и световых сигналов стало возможным создание беспроводных сетей, представляющих собой средство передачи информации через воздушную среду. Ухудшение качества передачи вызывается в основном помехами, поэтому при развертывании сети следует уделить этому вопросу самое пристальное внимание. Различные методы модуляции — ЧМн, ФМн, квадратурная амплитудная модуляция — используются в сочетании с технологией расширения спектра или OFDM при создании приемопередатчиков, которые можно считать основными узлами плат интерфейса беспроводной сети.

Вопросы для самопроверки

1. Действительно ли радиочастотные сигналы обеспечивают меньший радиус

действия, чем световые?

2. Какие метеоусловия существенно влияют на распространение радиочастотных сигналов?

3. Каким образом помехи вызывают появление ошибок в беспроводных сетях?

4. Каковы источники радиочастотных помех?

5. Правда ли, что многолучевое распространение влияет на системы с высокой скоростью передачи данных в системах диапазона 2,4 ГГц сильнее, чем на низкоскоростные?

6. Что понимается под ЯК-системами, использующими рассеянный свет?

7. На каких максимальных дальностях передачи можно использовать направ-

ленные ИК-системы?

8. Как модуляция влияет на передачу информации через воздушную среду?

9. Какие параметры сигнала изменяются'для представления информация при

квадратурной амплитудной модуляции?

10. Нужна ли пользователю лицензия для использования систем с расширениемспектра?