Адаптивна WiFi антена: технології
User Rating: / 8
PoorBest 
There are no translations available.

Адаптивная wifi антенна Раніше вже розглядалися адаптивні антенні системи, але в даній статті хотілося б зосередити увагу саму на тому, як працюють, з точки зору радиста, дані пристрої та що цікавого стоїть за принципом їх роботи.
Для прикладу візьмемо безпровідну точку доступу WiFi NWA1121-N виробництва компанії ZyXEL з Росії, бо саме в описі даної точки доступу вказано на підтримку технології адаптивної діаграми спрямованості Tx Beamforming. Давайте подивимось, як працює дана технологія.
Адаптивная wifi антенна -1
Технологія Transmit Beamforming працює в «тандемі» з антенною системою 2Tx2R MIMO. Особливістю даної антенної системи є те, що вона використовує два просторові потоки даних. Антени посилають відрегульовані сигнали таким чином, щоб в результаті їх інтерференції (накладання) саме в області приймальної антени абонента (ПК, смартфон, планшет та ін.) результуюче коливання підсилювалось. В цей же час вони зазнають протифазного накладання (загасаючої інтерференції) в усіх інших напрямках.
Радіохвилі, які приймаються від наших бездротових клієнтів сприяють визначенню місцезнаходження абонентів точкою доступу. Набір мікросхем NWA1121-N в подальшому використовує цю інформацію і розраховує та формує вузький головний пелюсток діаграми спрямованості антени в сторону нашого клієнта.
Що відбувається на практиці.
На певній відстані від точки доступу знаходиться приймач WiFi. За даними радіосигналу, що посилається від нашого клієнта до точки доступу, визначається його положення в просторі. Розглянемо приклад, у якому з нашою точкою доступу взаємодіють 2 безпровідних клієнта. Як відомо, в технології WiFi застосовується мультиплексування з розділенням у часі TDMA (Time Division Multiple Access). Принцип такий, що в конкретний момент часу точка доступу може обмінюватися даними лише з одним активним клієнтом,всі ж інші клієнти чекають своєї черги – тобто є пасивними.
Адаптивная wifi антенна -2
1. Без використання Transmit Beamforming кожна WiFi антена нашої точки доступу випромінює енергію однаково. В кожній точці простору амплітуди сигналів складаються – відповідно виникають точки в яких це складання амплітуд дає максимальний рівень радіосигналу та такі, де амплітуди знаходяться в протифазі – там сигнал відповідно буде мінімальним. В цьому прикладі Клієнт1 розміщений у відносно «невигідній» дальній зоні, де рівень сигналу буде малим. Клієнт2 розміщений більш вдало – амплітуди обох антен там максимальні. Загальна картина така, що незалежно від того, який клієнт являється активним в даний момент часу, а який є пасивним, рівень сигналу все-рівно залишається більш-менш постійним.
Адаптивная wifi антенна -3
2. Все стає трохи складніше при використанні технології Transmit Beamforming. В цьому випадку перша антена задає «первинні» коливання хвилі, а друга за допомогою фазового зсуву, так би мовити, «підлаштовує» сигнал таким способом, щоб в точці знаходження клієнта сума амплітуд сигналів обох антен була найбільшою. Наприклад, спочатку активним є Клієнт1. Тоді зсув фази антеною відбувається таким чином, щоб амплітуди хвиль кожної з антен досягали максимальної позначки в точці його місцезнаходження. В точці знаходження Клієнта2 (а також інших зонах) рівень сигналу в цей час зменшується. Це призводить до підвищення потужності сигналу, що передається до Клієнта1, а також знижує загальний рівень шумів.
Адаптивная wifi антенна -4
В наступний момент часу, коли стає активним Клієнт №2, друга антена знову виконує зсування фази свого сигналу на користь Клієнта №2. Фаза сигналу, що випромінюється цією антеною, адаптує його для підсилення в області знаходження Клієнта №2. Звідси і назва – «адаптивна WiFi антена».
Ключові переваги
1. Продуктивність
При використанні адаптивних WiFi антен підвищується швидкість, а також зменшується загальна кількість помилкових біт при передачі даних в мережі. Це відбувається завдяки неперервному керуванню якістю сигналу. На дальній відстані збільшується продуктивність роботи мережі і, як результат, забезпечується незмінна пропускна здатність.
2. Стійкість з'єднання
Така поведінка мережі, як нестійке з'єднання, буквально зводиться до нуля, тому що антенна система, завдяки своїй різноспрямованості і постійній динамічній адаптації, завжди вибирає найбільш надійний та ефективний шлях для проходження сигналу.
3. Придушення завад
Радіочастотна енергія фокусується в напрямку, протилежному до джерела перешкод. Для цього адаптивна антенна система вибирає відповідну діаграму спрямованості, а це, природно, призводить до зниження рівня перешкод на стороні приймаючої станції.
Потужність сигналу значно зростає, а конфлікти і взаємні перешкоди при роботі декількох точок доступу знижуються.
Пораховано, що при використанні даної техніки придушення шумів досягається підсилення сигналу до 6дБ однією точкою доступу, а перешкод до 16 дБ. Програмний комплекс може виявляти такі джерела перешкод як мікрохвильові печі або Bluetooth пристрої, що знаходяться поблизу. Система завжди вибере оптимальну діаграму спрямованості в тому чи іншому випадку, щоб збільшити потужність сигналу в сторону абонентського обладнання.
4. "Дружнє сусідство" з іншими стандартами
Відсутня інтерференція при роботі з подібними WiFi маршрутизаторами чи іншими стандартами, які працюють в частотному діапазоні, близькому до нашої точки доступу (НВЧ-печі, Bluetooth). Енергія буде передаватися тільки в потрібному напрямку.
Автор Євген Лодигін, магістрант НТУУ «КПІ» (за матеріалами zyxel.ru і smart-wifi.ru)

Google+

 
>
BookNewsPractice SearchPartnersAbout
Підтримка та дизайн: Могильний С.С. Шаблон: Joomla Templates by BuyHTTP Joomla Hosting