无线局域网技术:波束成形
高效的电源管理模块,实现低功耗
蓝牙技术和面向多种无线共存状态,降低Wi-Fi和蓝牙同时工作的相互干扰
工作过程
波束成形的工作过程是怎样的?以热点为例,基站给客户端周期性发送声信号,客户端将信道信息反馈给基站,于是基站可根据信道状态发送导向数据包给客户端。高速的数据计算处理,给出了复形的指示,客户端方向上的增益得以加强,方向图随之整型,相应方向的传输距离也有所增加。AP如果用4组发射天线4x4三组空间流,便能在多天线得到的增益基础上,获取较大的空间分集增益。
从结构和设置来分,支持802.11n标准的波束成形可分为显性波束成形和隐形波束成形两大类。显性波束成形在AP和客户端均有设置,对增加距离和链路耐用性有很大提高。隐性波束成形的好处是客户端不需要做相应的处理,在设备实现上较为简单,对增加距离和耐用性也有一定帮助。
以显性波束成形的热点为例, 无线局域网信号传输过程是这样开始的:
基站与客户端之间需要不断地周期性握手(发送声信号,信道矩阵反馈)
客户端反馈信道信息给热点
热点根据信道状态信息发送复形数据包给客户端,加强某客户端方向的强度
由此获得空间分集增益 + 发射阵列增益(此与发射天线数量有关)
下图举例说明热点和客户端的工作过程和延伸距离的状况。该图定性地比较了不同 AP提供的不同效果。热点采用4组发射天线,延长了802.11n的传输距离,而采用波束成形,又进一步增加了客户端方向的增益和信号覆盖范围。值得注意的是,随着热点和客户端之间作用距离的增加,波束成形带来的优势越发明显,其动态增长的态势呈非线性递增。
图。 波束成形技术增加传输距离的示意图
发展趋势
随着WLAN的发展,基站的数量需求极大,而且基站安装的成本比较高,在这种情况下,增大覆盖范围,克服无线干扰显得尤为重要。
波束成形并不要求采用特殊的天线,也不增加其它无线子系统,就能在性能上得以提高,而且比其它数字信号处理技术,例如空时分组码(STBC)及低密度奇偶校验码(LDPC)的引入,效益更高,可高出数倍。在家庭和企业的环境下,均可适用。

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