Обзор технологий беспроводного доступа Wi-Fi. Разработка структурной схемы модуля Wi-Fi. Конфигурирование точки доступа. Разработка принципиальной схемы модуля усилителя. Расчет каскадов усилителя мощности. Описание принципиальной схемы передатчика.
Аннотация к работе
Во всем мире, с удивительной скоростью, растет потребность в беспроводных системах коммутации, в частности, в сфере IT технологий и бизнеса. Пользователи, имеющие беспроводной доступ к информации везде и всегда могут работать более эффективно и производительно, чем их коллеги, привязанные к проводным компьютерным и телефонным сетям, так как есть привязанность к определенной инфраструктуре коммуникаций. В основном, технологию Wi-Fi используют для организации локальных беспроводных компьютерных сетей, а также формирования, так называемых «горячих» точек высокоскоростного доступа в Интернет.Сети Wi-Fi строятся по любой из приведенных ниже топологий: · ESS, Extended Service Sets (Расширенные). В том месте, где стандарт 802.11 приходит в действие, интерфейс восходящего канала соединяет BBS с системой распределения (Distribution System, DS). Несколько BBS, связанных между собой через систему распределения, образуют расширенную зону обслуживания (ESS). Восходящий канал к системе распределения не должен обязательно пользоваться проводным соединением. Но чаще всего к системе распределения, восходящие каналы представляют собой технологию проводной сети Ethernet.В самом начале формирования радиотехники, термин "беспроводный" (wireless) использовался в качестве обозначения радиосвязи в самом широком смысле этого слова, то есть всегда, когда информация передавалась без проводов. Через некоторое время, это толкование практически не использовалось, и слово "беспроводный" употреблялось как некий эквивалент термину "радиочастота" (RF - radio frequency) или "радио" (radio). Но вопреки всему, термин "радио" так же используется и в качестве описания для уже существующих технологий (радиолокация, радиовещание, радиотелефонная связь, спутниковая связь и т. д.). 1.4): WPAN (Wireless Personal Area Network), WLAN (Wireless Local Area Network) и WWAN (Wireless Wide Area Network), При формировании сетей WPAN и WLAN, а также BWA (систем широкополосного беспроводного доступа) используются похожие технологии. Сети WPAN и WLAN работают в частотном диапазоне 2, 4 и 5 ГГЦ, которые являются нелицензионными, т. е. при их развертывании не требуется координации и частотного планирования с другими радиосетями, работающими на таком же диапазоне частот.В современное время, чаще всего используется три стандарта группы IEEE 802.11 (приведены в таблице 1.1) Таблица 1.1 - Основные характеристики стандартов группы IEEE 802.11 Стандарт 802.11g 802.11a 802.11nМаксимальная скорость передачи данных в стандарте 802.11g составляет 54 Мбит/с.При разработке стандарта 802.11g рассматривались две конкурирующие технологии: метод ортогонального частотного разделения OFDM, заимствованный из стандарта 802.11a и предложенный к рассмотрению компанией Intersil, и метод двоичного пакетного сверточного кодирования PBCC, предложенный компанией Texas Instruments. При использовании BPSK-модуляции в одном символе кодируется только один информационный бит, а при QPSK-модуляции - два информационных бита. Модуляция BPSK применяется для передачи данных на скоростях 6 и 9 Мбит/с, а модуляция QPSK - на скоростях 12 и 18 Мбит/с. Первая модуляция предполагает 16 различных состояний сигнала, что позволяет закодировать 4 бита в одном символе; вторая - 64 возможных состояния сигнала, что дает возможность закодировать последовательность 6 бит в одном символе. Модуляция 16-QAM используется на скоростях 24 и 36 Мбит/с, а модуляция 64-QAM - на скоростях 48 и 54 Мбит/с.Увеличение скорости передачи в стандарте IEEE 802.11n достигается, во-первых, благодаря удвоению ширины канала с 20 до 40 МГЦ, а во-вторых, за счет реализации технологии MIMO. Очень многие реализованные в нем технические детали позаимствованы из стандарта 802.11a, однако в стандарте IEEE 802.11n предусматривается использование как частотного диапазона, принятого для стандарта IEEE 802.11a, так и частотного диапазона, принятого для стандартов IEEE 802.11b/g. Получив такую информацию, станции, работающие в унаследованном режиме, откладывают передачу до окончания сеанса между станциями MIMO. Если передатчиком является станция MIMO, а приемником - обычная станция, то в передающей системе используется только одна антенна и процесс передачи идет так же, как и в предыдущих версиях стандарта Wi-Fi. Если передача идет в обратном направлении - от обычной станции в многоантенную, то станция MIMO использует много приемных антенн, однако в этом случае скорость передачи не максимальная.Рассмотрим основные параметры конфигурирования радио тракта для точки доступа Cisco 350, которые применимы и к другим точкам доступа. В большинстве случаев мощность передатчика точки доступа устанавливается на максимальный уровень, который для США составляет 100 МВТ. В действительности максимальная эффективная мощность составляет 1 Вт, но меньшая мощность излучения позволяет применять антенны с высоким коэффициентом усиления и в то же время не нарушать установленные ограничения.