Руководство по технологиям объединенных сетей Cisco (953103), страница 67
Текст из файла (страница 67)
При использовании двоичной фазовой модуляции (Ь!вагу рЬазе зЬ!й Ьеу!пав ВРБК) фаза синусоидальной волны начинается или с 0 или с 1/4. При двоичной фазовой модуляции за один цикл (называемый символом) передается только 1 бит. В более сложных схемах модуляции за один цикл передаются несколько битов.
Схема квадратурно-фазовой модуляции (Оцабгагцге РЬазе $)йй Кеу!пав ОРБК) аналогична схеме двоично-фазовой модуляции, однако вместо двух значений фазы в алгоритме квадратурно-фазовой модуляции используется четыре (О, и/2, и и Зп/2), что обеспечивает передачу 2 битов за символ. Подобно двоично-фазовой, квадратурно-фазовая модуляция широко применяется вследствие ее надежности. Однако, поскольку квалратурно-фазовая модуляция позволяет передать только 2 бита за символ, она является недостаточно эффективной для высокоскоростной передачи данных. Чтобы повысить скорость передачи, требуется значительно более широкая полоса пропускания.
Несмотря на то, что при квадратурно-фвзовой модуляции амплитуда не изменяется, ее иногда называют четырехуровневой квадратурно-амплитудной модуляцией (4-ОАМ). При соединении четырех уровней изменения амплитуды с четырьмя значениями фазы, возникает 1б-уровневая кввдратурно-амплитудная модуляция (1б-ОАМ). При ее использовании 2 бита передаются изменениями фазы и 2 — изменениями амплитуды, что обеспечивает передачу четырех битов за символ. На рис. 20.10 приведены амплитудно-фазовые диаграммы модуляции для трех типичных схем — ОРБК, 16-ОАМ и 64-ОАМ. Различные значения фазы и амплитуды образуют равномерную систему координат с осями ! и О. Угол поворота задает фазу, а расстояние до центральной точки — амплитуду. Такой подход можно распространить зз4 Часть !'!/.
Технологии мультисереисного доступа до б4-уровневой, 25б-уровневой модуляции и выше. Модуляция б4-ОАМ очень широко распространена как в проводных, так и в беспроводных широкополосных сетях; исследования в этом направлении продолжаются и технология 25б-ОАМ также прошла тестирование. Однако чем выше плотность ОАМ, тем более высокое отношение сигнал/шум (з(дпа1-го-по!зе — БЫК) должно обеспечиваться для поддержания требуемой частоты ошибок по битам (Вй-Еггог Каге — ВЕК). Оп п Диаграмма дпя Орах „-ог г„а„= г Диаграмма дпя Гб ОДМ Диаграмма для 64ОАМ Рис. 200й Амплитудно грозооые доагдомпгы длд Г2РоК,!б-ОАдуи б4-СРЛДГ Способ кодирования данных также играет сушествснную роль.
Обычно данные шифруются и передается дополнительная информация для упреждаюшей коррекции (Гогиагг) Еггог Соггесгьоп — ГЕС). Благодаря этому система может восстанавливать биты, потсряпныс из-за шумов, помех и наложения сигналов. Упреждаюшая коррекция ошибок для данного уровня $)ЧК на приемнике позволяет значительно улучшить ВЕК (рис. 20.11.). Улучшенные технологии сигнализации для уменьшения наложения сигналов Есть несколько способов повышения надежности схем цифровой модуляции: квадратурно-амплитудная модуляция с обратной связью (бес(з(оп ГсебЬас(г ег)иа11хаг(оп— РГЕ), широкополосная персдача с прямой последовательностью (б(гесг зеццспсс ЗЗ5 Глава 20.
Беспроводные технологии вргеа() зрес(гпгп — Е)БББ), мультиплексирование с разделением частот (Гге()цепсу- (йт(5!ОП ПШ1(!р!ех!пя — РОМ) и ортогональное мультиплексирование с разделением по частоте (он))одопа! Ггес)пенсу-д!з(3!оп пш!йр(ех(пд — ОРОМ). (о .4 то 5 10 б го .7 (О -В шв 1О !5 20 25 30 35 сн(бв) Рис. 20,10.
Уровни ашидак при передаче длл систем РЕК и ОАМ Неаодироааннное 4ОАМ М ,ов Кодироаанное 42 бита Мт=(,2 4 т=(,2,4 (ОВ тот тот гов (об 103 103 (о2 102 0 5 1О 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5 1О 15 20 25 3) анн (бв) анн (бв) Рис. 20.11. Градтик зависимости ВЕЯ ат отношении сигттал/шум при использовании упрезкдающей коррекции и без нее Квадратурно-амплитудная модуляция с обратной связью Для уменьшения влияния межсимвольных помех (1п(егБушьо! 1п(ег(егепсе — 131), вызванных наложением сигналов, в беспроводных системах с квадратурноамплитудной модуляцией используется обратная связь. Если время задержки распространения сигнала неодинаково, то эхо предыдущих символов искажает передаваемый ззе Б шв то а Ж(05 (о4 Часть !Ч.
Технологии мультисервиснсго доступа символ. Фильтр обратной связи (Оес15|оп Реек)Ьас)с Ейцайхег — ОРЕ) восстанавливает принимаемый сигнал, фильтруя эхо. Из-за своей сложности схемы амплитудной модуляции с обратной связью не позволяют масштабирования при расширении полосы пропускания. Сложность фильтров ОРЕ (количество отводов) пропорциональна времени задержки. Требуемое количество отводов пропорционально времени задержки (в секунлах), умноженному на частоту. Для беспроводной системы на основе квадратурно-амплитудной модуляции, передаюшей в полосе частот ММкгЗ (канал шириной 6 Мрц) при задержке 4 мс требуется 24 отвода. Для того чтобы выровнять систему с 24 отводами, необходима РРЕ-система с 72 отводами прямой и 24 отводамн обратной связи. Кроме этого, сложность математического обеспечения для каждого отвода может привести к дальнейшему увеличению их количества.
Поэтому сложность всей системы экспоненциально зависит от полосы пропускания песушего сигнала. На рис. 20.!2 показана сравнительная сложность систем квадратурно-амплитудной модуляции с обратной связью и ортогонального мультиплексирования с разделением частот. Уровень вычислительной сложности [миллионов СЬГАС в секунду) 0 0 5 10 15 20 Зб ЗО 35 40 45 50 Скорссп пврваачиавиинк1мбт/с) Рис. 2й ГД Сравнительная вычислитпельная слоясность систем квадратурно-амплитудной модуляции и ортогонального мультиплексирования с разделением частот Широкополосная модуляция Широкополосная модуляяия представляет собой широко применяемый метод разбиения информации перед беспроводной передачей на управляемые фрагмегпы.
Расширение спектра частот было изобретено киноактрисой Хедди Ламар (Нек)к)у 1ашаг), которая до сих пор владеет патентом на данное изобретение и сравнительно недавно получила за это правительственную награду. По существу, широкополосная модуляция сводится к разделению передаваемой информации по нескольким радиоканалам с разными частотами. Обычно таких частот около 70, и информация передается по всем или большинству из них, а затем на принимающем конце релиосистемы демодулируется или объединяется. 337 Глава 20.
Беспроводные технологии Используются два типа широкополосной модуляции: ° метод прямой последовательности (гйгесг зег)иепсе аргеад зресгппп — Г)БББ); ° метод частотных скачков (Ггег)иепсу йорр(пй зргеаг( аресгппп — РНББ). Модуляция РБББ обеспечивает более высокие скорости передачи, вплоть до 11 Мбит/с. В системах РНББ достигаются скорости до 3 Мбит/с. Поскольку РНББ использует метод частотных скачков, в этом случае болыцее количеспю индивидуальных систем могут сосу- шествовать в одной области не создавая помех друг для друга. Однако системы, используюшие метод прямой последовательности, более устойчивы по отношению к местным помехам.
При одном и том же уровне мошпости передатчика системы РБББ имеют меньший уровень мошносги по спектральной плоскости. Это означает, что одна и та же мощность излучается в более широком диапазоне частот, что в целом ослабляет влияние помех от других локальных систем, используюших тот же диапазон частот. Для пояснения сути широкополосной модуляции ее часто сравнивают с грузом, который на станции равномерно распределяется по нескольким поездам, отправляюшимся в одно и то же время, а по прибытии поездов на место снова объединяется.
При этом фрагменты часто дублируются, так что в случае искажения или потери при передаче избыточность, свойственная данной архитектуре, делает такой капал передачи данных более надежным. Широкополосная модуляция методом прямой последовательности (ОБББ) отличается невысокой сложностью и не требует выравнивания. Обычно используется узкополосный ()РБК-сигнал, который умножается (или распространяется) на гораздо более широкий спектр частот. Требуемая ширина спектра рассчитывается по формуле 10 (БХВ / 10) н скорость передачи узкополосного сигнала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
