MIMO & IEEE n. TE155-Redes de Acesso sem Fios. TE155-Redes de Acesso sem Fios. IEEE a/b/g/n

Transcrição

1 & IEEE a/b/g/n Ewaldo Luiz de Mattos Mehl Universidade Federal do Paraná Departamento de Engenharia Elétrica Designação Freqüência a 5,1 GHz b 2,4 GHz g 2,4 GHz n draft 2,4 GHz 5,1 GHz Taxa Tip/Max 25 Mb/s 54 Mb/s 6 Mb/s 11 Mb/s 24 Mb/s 54 Mb/s 200 Mb/s 540 Mb/s Alcance Indoor 30 m 30 m 30 m 50 m 2004: formado o Grupo de Trabalho Objetivo inicial: padronizar os equipamentos de modo a ampliar a taxa de transmissão do protocolo g para 100 Mb/s Diversas empresas estavam oferecendo equipamentos com taxa de transmissão > 54 Mb/s com soluções proprietárias p Logo nas primeiras reuniões foi estabelecido que não seria possível padronizar nenhuma das soluções proprietárias que já existiam Proposta aceita: usar tecnologia (Multiple- Input - Multiple Output) IEEE g turbinado Alguns equipamentos g são anunciados como capazes de obter taxas de transmissão > 54 Mb/s São soluções proprietárias: não há padronização! Chipset Broadcom: até 125Mb/s Técnicas usadas: framebursting & compressão Marcas comerciais: Linksys SpeedBooster, Belkin, Dell, Gateway & HP. Chipset Atheros: até 108 Mb/s Super G Técnicas usadas: frame-bursting, compressão e channel-bonding. Marcas comerciais: D-Link, Netgear, Sony, Toshiba. Isto não é! 1

2 IEEE b/g Alguns equipamentos b/g tem duas antenas As duas antenas são usadas para diversidade: o equipamento escolhe a antena que está com o sinal mais forte! Isto não é! Exemplo: Linksys WRT 54g O que é? É o uso de múltiplos fluxos de dados de entrada e saída para incrementar a taxa de transmissão. No caso de, usar significa usar diversas antenas. Cada frame de dados é dividido em blocos independentes, que são transmitidos por canais independentes. d À primeira vista esta técnica diminuiria a velocidade! Como isto funciona? Amplitude Shift Keying (ASK): A amplitude do sinal sinaliza se o bit é 0 ou 1 Frequency Shift Keying (FSK): Usa-se duas freqüências diferentes para 0 e 1 Biphase Shift Keying (BPSK): O sinal possui duas fases: 0 para sinalizar para sinalizar 1 Obs.: BPSK também é chamada de Binary-Phase Shift Keying Quadrature Phase Shift Keying (QPSK): Há 4 defasamentos possíveis: Defasamento Dados 45 º º º o 10 Diagrama de Gray: Código Gray Quadrature Differential Phase Shift Keying (QDPSK): Também há 4 defasamentos, mas o defasento é considerado em relação à fase anterior (melhora a sincronização dos dados). 2

3 Eight Phase Shift Key (8PSK): usa 8 defasamentos: Defasamento Dados 0 o º o º o º o o 010 udes Amplitu Combinando-se 4 níveis de amplitude (AM) com 4 defasamentos, tem-se 16QAM: Defasamentos Técnicas de modulação em b & g Amplitudes Defasamentos Resultado 8 8PSK 64QAM 16 16PSK 256QAM 32 32PSK 1024QAM 1024QAM não tem implementação prática atualmente porquê seria impossível discriminar corretamente os 32 diferentes níveis de amplitude. 1b g Velocidade Modulação Sensibilidade do Receptor 54 Mb/s 64QAM -73 dbm 48 Mb/s 64QAM -75 dbm 36 Mb/s 16QAM -80 dbm 24 Mb/s 16QAM -84 dbm 18 Mb/s QPSK -87 dbm 11 Mb/s CCK -88 dbm 5,5 Mb/s CCK -91 dbm 1,2 Mb/s BPSK -94 dbm CCK: Complementary Code Keying. 3

4 A tecnologia empregada na norma é uma forma mais eficiente de se usar o espectro eletromagnético. G.J. Foschini, Layered Space-Time Architecture for Wireless Communication in a Fading Environment When Using Multi-Element Antennas, Bell Labs Technical Journal, vol. 1, no. 2, autumn 1996, pp O código binário é dividido em três fluxos independentes de dados. O sinal assim dividido é encaminhado a três transmissores independentes com a mesma freqüência de portadora, cada qual com sua própria antena G.G. Raleigh and J.M. Cioffi, Spatio-temporal coding for wireless communications, Global Telecommunications Conference (GLOBECOM) 1996, Vol. 3, Nov. 1996, pp Cliente Sinal Refletido Sinal Direto Acess Point Na recepção também existem três antenas e três receptores independentes. Ossinaisrecebidospelostrêsreceptoressãoenviados a um chip DSP que fará a remontagem do código binário. Três sinais = três incógnitas Sinal Refletido 4

5 Se as três antenas ocupassem o mesmo ponto do espaço, o sistema não teria solução. A recepção de sinais refletidos aumenta a probabilidade do sistema de equações ser resolvido! Utilizando-se a técnica, as reflexões de sinais fazem com que a taxa de transmissão de dados aumente! é, portanto, uma maneira muito interessante de se AUMENTAR A TAXA DE TRANSMISSÃO sem que seja necessário aumentar a banda espectral! Aumentando-se o número de receptores/ transmissores e antenas, aumenta-se a capacidade de transmissão de dados. Transmissão Recepção 5

6 & O uso da tecnologia permite incrementar a taxa de transmissão na faixa de freqüências de 2,4 GHz até 540 Mb/s. Como conectar um equipamento de 540 Mb/s com o computador? -Os Acess Points terão que ser ligados a equipamentos de rede compatíveis com 540 Mb/s. -Cartão PCMCIA só chega a 132 Mb/s. -USB 2.0 só chega a 480Mb/s. A presença de equipamentos não n na região prejudica a taxa de transmissão de n. Greenfield: local livre de emissão não n, 6

7 & O uso da tecnologia permite incrementar significativamente a taxa de transmissão nas freqüências já existentes (IEEE a/b/g). A taxa de transmissão aumenta com o número de receptores/transmissores em paralelo. Além de IEEE , a tecnologia está sendo estudada para outras alternativas de transmissão de dados, tais como WiMAX e Celular 4G. O circuito eletrônico dos Acess Points e Clientes n é significativamente mais complexo que os já existentes Maior preço! 7

8 8

9 9