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智能天线为无线局域网添加精彩

来源:电子产品世界 / 作者:Jack Winters?? 2006年01月15日 ?? 收藏0

?????? 图3显示了一个在RF频率上工作的信号转换附加器的接收机的一个构件图表。可变增益放大器和相移器的值是由天线加权生成电路确定的。可变增益放大器和相移器分别调整每个天线接收的信号的增益和相位。然后,结合在一起的信号将输出到收发器。

这个接收机的信号转换附加器构件图

??????????????????????????????????????????? 图3? 这个接收机的信号转换附加器构件图

?????? 此外,作为一个信号转换附加器,这个输出信号需要是一个RF信号。虽然数字处理比模拟信号处理更容易实施,但是,作为一个信号转换附加器,这需要具有四个模拟-数字转换器和重新调制的基带处理。这是一种成本比较高的

解决方案。此外,数字处理会产生延迟。这种延迟在信号转换附加器中是不可容忍的。信号转换附加器除了提高接收信噪比之外应该没有其它的影响。模拟处理没有这种延迟问题。

?????? 用于信号转换附加器的一个技术是盲MRC(最高比结合)。这种技术可用于802.11b、802.11g和802.11a。只要在收到信号之后在2 μs之内按照这种算法计算出加权就可以了,因为这是在802.11a/g网络中分配给天线选择的时间。这种短暂的加权获取时间需要使用模拟处理。

?????? 重要的是需要指出,在信号转换附加器中使用模拟处理意味着只有空间处理是可行的。这将导致在数字时空处理方面出现时延扩展的性能降低问题,但是,这种性能降低即使在有严重的时延扩展的室内环境中一般也只有几分贝。使用成本较低的模拟处理意味着有可能使用更多的天线(性能更高的天线)。

?????? 双向性能问题

?????? 因为802.11使用时分双工,如果同一个天线用于传输和接收信号,具有同样的加权,只要有一台设备中有信号转换附加器,就能够在两个方向都获得同样的性能。惟一的要求是频道不能在接收和传输之间变化,每个接收机链以及发射机链的相对延迟和增益必须是相同的。然而,由于传输功率放大器有最大功率限制,在这种限制之下,使用仅用于接收加权的相位就可以达到最佳性能。这种类型的信号转换附加器是完全符合标准的,在客户端或者接入点的任何一点采用这种方法都可以改善任何802.11系统的性能。

?????? 信号转换附加器以接收模式运行,在检测到接收的信号之前调整加权(这时候,加权将被冻结,以便把加权功能对收发器的影响减到最小)。当检测到数据包的结尾时,加权恢复调整。当检测到来自收发器的传输信号时,接收机将关闭,发射机将打开。

?????? 虽然使用的传输加权应该是采用单个客户卡和接入点计算的最后接收加权,但是,在多个客户的情况下一般都不是这样。在这种情况下,需要用MAC信息识别谁传输的那个已经计算了加权的信号,并且识别出这个传输的信号是发给谁的(也就是说使用了什么加权)。这需要一个加权表以及来自收发器的控制信号。在接入点(没有电池寿命问题的接入点)的一种替代的方法是使用一个旁路功率放大器,其信号天线传输足够的功率以补偿智能天线(较低的客户传输功率)的接收增益。在这种情况下,上行链路和下行链路能够提供同样的传输距离(尽管没有多路径削减和存在来自接入点的较高的干扰)。

?????? 智能天线与单天线

?????? 图4对比了在802.11b网络中一个4单元智能天线(基线)与一个单天线系统的性能。计算机模拟结果显示了在每秒1MB、2MB、5.5MB和11MB四种数据速率情况下的误帧率与信噪比。假设每一个天线的瑞利衰减都是独立持平的。在8%的误帧率的802.11技术规范之下,要求的信噪比在所有四种数据速率情况下都要下降13分贝。


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