5G WiFi波束成形+LDPC技術:提高無線連接性能新招術
發布時間:2015-09-02 責任編輯:susan
【導讀】據預測,截至2020年,全球無線互聯設備數量將升至500億台。具備Wi-Figongnengdeshebeiduobushengshu。erxiaofeizheduizhexieshebeiyeyoulegenggaodeyaoqiu,chulenengzaibutongshebeishangxinshangdaogengweifengfudeduomeitineirong,haixiwangnenggoutigaoshebeideyunxingsudu、可靠性以及電源效率。可喜的是,802.11ac標準,或者說是 5G WiFi 技術已誕生。
與之前的Wi-Fi技術相比,5G WiFi在傳輸千兆吞吐量方麵,運行速度更快、效率更高。同時,其在5 GHz帶寬上運行時,與相同帶寬上的其他802.11技術一樣支持向後兼容。此外,通過諸如傳輸(Tx)波束成形和低密度奇偶校驗檢查(LDPC)等技術組合,它還有望解決“有限的覆蓋範圍和連接速度(例如:速率)”等越來越困擾Wi-Fi的難題。
為了更好地理解這一難題,我們以家庭環境中典型的WLAN設置為例,其通過無線路由器連接不同的設備(如智能手機、平板電腦、筆記本電腦、打印機和電視等)。由(you)於(yu)家(jia)中(zhong)的(de)樓(lou)層(ceng)和(he)牆(qiang)壁(bi)也(ye)可(ke)能(neng)構(gou)成(cheng)連(lian)接(jie)場(chang)景(jing)裏(li)的(de)一(yi)部(bu)分(fen),不(bu)是(shi)家(jia)庭(ting)中(zhong)的(de)所(suo)有(you)位(wei)置(zhi)都(dou)能(neng)實(shi)現(xian)最(zui)佳(jia)的(de)連(lian)接(jie)效(xiao)果(guo)。大(da)多(duo)數(shu)消(xiao)費(fei)者(zhe)憑(ping)直(zhi)覺(jiao)采(cai)取(qu)行(xing)動(dong)去(qu)改(gai)善(shan)連(lian)接(jie)狀(zhuang)況(kuang),例(li)如(ru),將(jiang)房(fang)門(men)打(da)開(kai)以(yi)提(ti)高(gao)安(an)裝(zhuang)在(zai)家(jia)庭(ting)活(huo)動(dong)室(shi)中(zhong)WLAN接入點(AP)的信號效果。由於頻繁地改變家中的AP位置並不現實,我們需要采取其他方法來改善連接效果。
5G WiFi采cai用yong了le兩liang種zhong可ke選xuan技ji術shu,通tong過guo提ti高gao限xian定ding範fan圍wei內nei的de速su率lv或huo吞tun吐tu能neng力li來lai加jia速su連lian接jie性xing能neng。其qi中zhong,最zui有you效xiao的de方fang法fa就jiu是shi波bo束shu成cheng形xing技ji術shu,這zhe是shi一yi種zhong非fei專zhuan利li技ji術shu,能neng夠gou應ying用yong於yu多duo種zhong設she備bei,並bing可ke將jiang無wu線xian連lian接jie性xing能neng提ti升sheng2-3倍。波束成形技術能控製射頻能量的方向,將其引向打算要接收信號的接收器,從而提高無線連接性能(圖1)。這種技術甚至還能讓無線信號繞過牆角或穿過牆壁,從而消除Wi-Fi網絡的盲點。

圖1. 借助 802.11ac(和802.11n)波束成形技術,無論周邊有多少設備,集線器或AP都能讓無線信號直接傳向需要信號的設備。與此形成對比的是,傳統Wi-Fi技術隻能在設定區域輻射無線信號,而該區域內的任何設備都能接收該信號。
LDPC是一種正向糾錯編碼體係,常用於確保編碼可靠性並提高編碼增益。該方法於1960年代早期發明問世,能在背景噪聲較大、shujurongyichuxiansunhuaidepinlvzhongchuanshuxinxi。liyonggaifangfa,womennengdafujianshaozaoshengtongdaozhongxinxichuanshudiushidejilv,congerquebaochuanshugaoxiaokekaodexinxi,tongshiyenengjianjinditigaogengdafanweineidechuanshusulv。
當波束成形和LDPC技術結合使用時,相對於802.11ac的256 QAM標準而言,其能夠提高整體的無線覆蓋範圍和速率並擴大其連接範圍。事實上,增益提升能達6到8dBm,帶寬提升擴展範圍高達3倍(圖2)。此外,除了可選用連續的160MHz通道或非連續的80+80MHz通道之外,5G WiFi還支持80-MHz通道,這就意味著將有更多的高速線路來支持增加的流量。換言之,5G WiFi隻需在80-MHz通道上使用160-MHz頻率,就能將帶寬提高高達4倍。這些做法確實能大幅提高性能,那麼這對終端用戶有什麼實際價值呢?

圖2. LDPC和波束成形技術相互配合,能大幅提高接收器的吞吐能力和靈敏度。
為了回答這個問題,我們不妨設想這樣一個典型的企業場景。例如,辦公空間位於不同樓層,且有辦公室和小隔間等不同的辦公空間(圖3)。辦公設施周邊設置一個5G WiFi 3x3 WLAN AP和幾個5G WiFi站點,為員工提供無線連接服務。我們利用與AP的不同距離來檢測是否使用波束成形技術時的吞吐量。距離為10米和20米時,無論是否使用波束成形技術,吞吐能力均保持不變;距離為30米和40米時,我們明顯能看到使用波束成形技術提高了吞吐量;不過,波束成形技術最大的效果是當距離達到50米時,這時使用波束成形技術能將吞吐能力提高到157Mbps,而不使用波束成形技術就隻有87Mbps,也就是說吞吐能力由此提升高達80%。如果再配合使用LDPC技術,那麼還能進一步提高吞吐量。

圖3. 5G WiFi波束成形技術能針對指定客戶端或設備提高連接範圍和數據速率。在本例中,該技術能將吞吐量提升高達80%。
消費者對更多連接設備和數據的需求無窮無盡,而企業網絡則必須努力滿足更大密度的用戶需求,同時改進用戶體驗,因此波束成形和LDPC等高級技術如今變得更加至關重要。通過大幅提高無線連接性能,我們能為傳統Wi-Fi技術向5G WiFi技術轉型鋪平道路,並為滿足未來不斷增長的需求做好準備。
小編推薦閱讀:
我愛快包——電子工程師的外快錢包
小編推薦閱讀:
我愛快包——電子工程師的外快錢包
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻



