
來源 | 射頻美學(xué)
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目前主流的兩種波束成形技術(shù),一種是天線切換陣列技術(shù),另一種是DSP軟件無線電技術(shù)。另外還有一種相控陣技術(shù),但是在802.11n/802.11ac技術(shù)中相控陣技術(shù)尚難以實(shí)現(xiàn)。下面介紹兩種技術(shù)的特點(diǎn):
基于 DSP 的技術(shù)可以提高上行鏈路及下行鏈路性能,這在芯片設(shè)計(jì)中考慮實(shí)現(xiàn)。而天線切換陣列只能在外圍天線鏈路中來提升下行鏈路性能。
基于 DSP 的波束成形技術(shù)可采用多個(gè)傳輸器來提升下行鏈路性能。同時(shí),能夠采用從多個(gè)接收器獲得的信息來提升上行鏈路性能。天線切換陣列很難利用從上行鏈路得到的信息。
基于 DSP 的技術(shù)能夠更快地回應(yīng)波動(dòng)的射頻條件,因此能支持更多的客戶端。
基于 DSP 的技術(shù)更適用于正交頻分復(fù)用 (OFDM)/多輸入多輸出 (MIMO),因?yàn)槊總€(gè)子載波和每個(gè)射頻鏈的傳輸都可以針對頻率選擇性衰落進(jìn)行微調(diào)(在無線信道中很常見),天線切換陣列無法對單個(gè) OFDM 子載波或射頻鏈進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化。
基于 DSP 的技術(shù)能夠進(jìn)行pc機(jī)器上的理論驗(yàn)證/模擬分析(matlab & simulink 工具)。

1. 簡介
隨著 802.11n 產(chǎn)品在市場中的普及,波束成形技術(shù)逐漸成為了企業(yè)級 WiFi 的重要功能。探究其原因是無線接入點(diǎn)的無線收發(fā)信號往往比客戶端具有多得多的收發(fā)器。例如,一臺(tái) 11n 企業(yè)級無線接入點(diǎn)通常有三到四個(gè)收發(fā)器,而客戶端通常只有一個(gè)收發(fā)器。原因很簡單:它們都受制于尺寸和功率成本限制。在一臺(tái)移動(dòng)設(shè)備上安裝多個(gè)天線是很困難的,而且移動(dòng)設(shè)備還會(huì)受到電池電量的限制。因此,在典型的企業(yè)方案中,通常會(huì)有一臺(tái) 4×4無線接入點(diǎn)和一臺(tái) 1×1 客戶端。在這樣的收發(fā)器數(shù)量的組合下,由于空間流的數(shù)量受制于連接中天線最少的一側(cè),因而一個(gè)方向上只能傳輸一條空間流。但在傳輸單獨(dú)一條空間流時(shí),上行鏈路性能優(yōu)于下行鏈路性能。原因是在上行鏈路方向,無線接入點(diǎn)的多個(gè)收發(fā)器可以實(shí)現(xiàn)增益合并,從而帶來更強(qiáng)的信號。而波束成形技術(shù)是用來提高下行鏈路性能的主要方法,它利用無線接入點(diǎn)上的多個(gè) MIMO 收發(fā)器。對下行鏈路傳輸時(shí)使用波束成形技術(shù),往往能夠在上行鏈路和下行鏈路之間形成更為平衡的性能水平。并且由于下行鏈路方向的流量負(fù)荷通常更大,達(dá)到這一平衡能夠帶來更好的整體系統(tǒng)性能。
2. 波束成形技術(shù)的類型
如上所述,市場中存在兩種類型的波束成形(天線切換陣列技術(shù)、DSP軟件無線電技術(shù))。注意這兩種方法都能提升下行鏈路方向的信號,但通常都不會(huì)對上行鏈路方向產(chǎn)生影響。
2.1 天線切換陣列
天線切換陣列這類波束成形的技術(shù)是采用了天線切換陣列,它可以使用多種定向天線的模式。在天線切換陣列中,有一類使用了多個(gè)“點(diǎn)觸式二極管”組成的開關(guān)陣列。簡單而言,天線模式可以通過啟用某些天線元件并禁止其它元件的工作來實(shí)現(xiàn)天線模式的轉(zhuǎn)換。元件的啟用/禁止的組合可以產(chǎn)生不同的傳播模式。例如,如果每個(gè)收發(fā)器的天線具有 4 個(gè)元件,則每個(gè)天線可以有 15 種可能的模式。(總共本應(yīng)有 16 種模式,但有一個(gè)模式禁止所有元件是無效的,因此不計(jì)其中。)如果一臺(tái)無線接入點(diǎn)具有 3 個(gè)收發(fā)器,且每個(gè)收發(fā)器有 4 個(gè)天線元件,理論上總共可以得到 15 x 15 x 15 = 3375 種 MIMO 模式。該方式的思路是無線接入點(diǎn)通過試驗(yàn)不同的 MIMO 模式,識(shí)別出能夠?yàn)樘囟ǖ目蛻舳宋恢脦碜罴严滦行阅艿?MIMO 模式。另一種天線切換陣列具有單獨(dú)的元件,這些元件都是定向的,并以一種扇形的方式排列。例如,圍繞無線接入點(diǎn)設(shè)置六個(gè)天線,每個(gè)天線覆蓋 60 度的區(qū)域,并具有兩種極性,則可以形成十二個(gè)天線的扇面配置。無線接入點(diǎn)可以再通過試驗(yàn)不同的 MIMO 模式鏈路來選擇最佳的下行性能。

但是這種定向天線模式不能用于提升上行鏈路方向的增益,例如在企業(yè)級方案中,一臺(tái)特定無線接入點(diǎn)上連接有許多客戶端,該無線接入點(diǎn)并不知道接下來哪一個(gè)客戶端將傳輸數(shù)據(jù)包。因此處于接收模式下的企業(yè)級無線接入點(diǎn)不得不使用全向天線模式,因而無法得到定向增益。如果選擇定向模式作為接收模式,在對下一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)的客戶端判斷錯(cuò)誤的情況下,還會(huì)對性能產(chǎn)生負(fù)面影響。下圖說明了為什么定向天線模式不能用于上行鏈路流量。
2.2. 基于 DSP 的波束成形
這類波束成形技術(shù)并不需要天線陣列,而是使用更傳統(tǒng)的每個(gè)收發(fā)器一個(gè)天線元件的配置。與天線切換陣列不同,這種方法使用 DSP 軟件無線電技術(shù),對各天線上傳輸?shù)男盘柕南辔缓筒ǚüβ剩┻M(jìn)行調(diào)整。通過改變所傳輸信號的相位和波幅,無線接入點(diǎn)能夠作出調(diào)整,使得客戶端收到的信號得到建設(shè)性干涉,從而提高客戶端處的信號質(zhì)量。
2.2.1. DSP 波束成形的工作原理
我們舉一個(gè)例來說明其工作原理,一臺(tái)只有一個(gè)收發(fā)器的 802.11a/g/n 客戶端向一臺(tái)帶有四個(gè) MIMO 收發(fā)器的 802.11n無線接入點(diǎn)發(fā)送上行鏈路數(shù)據(jù)包。當(dāng)無線接入點(diǎn)收到數(shù)據(jù)包時(shí),它實(shí)際上收到了四個(gè)不同的信號(每個(gè)接收天線收到一個(gè))。所接收的每個(gè)信號的相位和波幅都是不同的,這些參數(shù)取決于無線接入點(diǎn)上的天線和客戶端上的天線之間的路徑物理特性。使用DSP信號處理后,再調(diào)整所接收信號的相位和波幅以形成可能得到的最佳信號,無線接入點(diǎn)能夠?qū)亩鄠€(gè)路徑接收到的四個(gè)信號合并成一個(gè)增強(qiáng)的信號。對于單個(gè)數(shù)據(jù)流傳輸,完成這一合并工作的算法稱為最大比合并 (即MRC算法)。對于多分支的路徑流傳輸,采用MIMO 均衡算法來取優(yōu)。下圖展示了 MRC 在補(bǔ)償任意接收路徑衰減并生成總體優(yōu)良信號方面的優(yōu)勢。從曲線上看MRC比未采用的圖形要平坦度好。

DSP軟件無線電波束成形技術(shù)進(jìn)一步提升了下行鏈路方向的性能,由于在 WiFi 中,信道是可反向的(無線接入點(diǎn)?客戶端),這是因?yàn)榻邮蘸蛡鬏敹伎杉s定在相同的信道頻率和天線上進(jìn)行。由于無線接入點(diǎn)知道能使自己的接收器接收到最佳信號的相位和波幅,它也可以使用同樣的相位和波幅(稱為“權(quán)重”)來優(yōu)化傳輸回特定客戶端的信號。經(jīng)過 DSP 波束成形算法的處理,客戶端在其唯一的天線上也能接收到經(jīng)過增強(qiáng)的最佳信號。確保 MIMO Tx 信號的相位一致性,使客戶端接收到最佳信號。
注意,802.11a/g/n 采用正交頻分復(fù)用技術(shù) (OFDM),該技術(shù)使用多個(gè)子載波且頻率上被分隔的,每個(gè)子載波在無線接入點(diǎn)和客戶端之間會(huì)存在信道特性上的差異。因此,各子載波的相位和波幅將分別計(jì)算和存儲(chǔ)。后續(xù)在DSP 波束成形的優(yōu)點(diǎn)中再討論,這也是 DSP 波束成形性能增益的主要因素之一。
2.2.2. DSP 波束成形適用于任何客戶端
上述闡述的 DSP 波束成形技術(shù)在實(shí)施時(shí)無需在客戶端一側(cè)安裝任何特殊的硬件或軟件功能。因此,這一波束成形技術(shù)適用于任何現(xiàn)有的 802.11 a/g/n 客戶端。但勿將這類波束成形與11n 標(biāo)準(zhǔn)的可選波束成形混淆。11n 標(biāo)準(zhǔn)的波束成形方法要求接收設(shè)備(客戶端)與傳輸設(shè)備 (無線接入點(diǎn)) 共享信道狀態(tài)信息,否則波束成形無法工作。需要客戶端安裝(或啟用)對 802.11n 波束成形的支持,但實(shí)際上應(yīng)用上客戶不習(xí)慣進(jìn)行這種配置動(dòng)作。802.11ac 標(biāo)準(zhǔn)也定義了一種可選的 DSP 波束成形方法,這一方法預(yù)計(jì)能在客戶端中得到更廣泛的支持。
3. DSP 波束成形 vs 天線切換波束成形的優(yōu)勢
雖然通過天線切換實(shí)現(xiàn)波束成形的方法的確能帶來一些好處,但基于 DSP 的波束成形仍然具有顯著的優(yōu)勢。以下將闡述其中的主要優(yōu)勢。
3.1.1. 子載波單獨(dú)優(yōu)化
DSP 波束成形的第一個(gè)主要優(yōu)勢是能夠在子載波的級別上優(yōu)化信號。請記住,40 MHz 802.11n 信號具有 114 個(gè)子載波(數(shù)據(jù)和前導(dǎo)),而 80 MHz 802.11ac 信號具有 242 個(gè)子載波。OFDM 信號的載波分散在這些范圍寬廣的信道中,而在不同的頻率下,信號的反射方式也大不相同。如圖 3 所示,在 1 MHz 下進(jìn)入信道時(shí),應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)天線 1,然而在 16.5 MHz 下進(jìn)入信道時(shí),卻應(yīng)強(qiáng)調(diào)天線 3 而非天線 1。
因此,天線模式事實(shí)上應(yīng)針對每一個(gè)子載波分別優(yōu)化(至少應(yīng)針對載波組)。在只有一個(gè)外部天線陣列時(shí),對于所有子載波僅能使用一種模式。這自然導(dǎo)致該解決方案出現(xiàn)了妥協(xié),它只能在整體上嘗試選擇最佳的模式,卻無法針對各個(gè)子載波單獨(dú)優(yōu)化。
3.1.2. 巨量模式能夠適應(yīng)復(fù)雜的室內(nèi)反射環(huán)境
天線切換陣列技術(shù)的供應(yīng)商吹噓他們能夠從數(shù)千種天線模式中任選其一,來優(yōu)化傳向客戶端的信號。如前所述,對于三個(gè)各自配有四個(gè)天線元件的收發(fā)器,可選的模式確有數(shù)千種。
但我們來看看 DSP 方式。一根天線上的單個(gè)子載波組的波束成形權(quán)重是一個(gè) 16 位值,這個(gè)值即為波幅和相位的編碼。如果有 4 根天線,該值就會(huì)變成 64 位,即每個(gè)子載波組 1019(40 億 x 40 億)種天線模式。對于 40 MHz802.11n 信號的 30 個(gè)載波組,總的模式數(shù)則為 10578。(除了這些波束成形模式,DSP 軟件還能為各空間流選擇不同的分發(fā)功率。)因此可以看到,DSP 波束成形方法在選擇最佳模式上具備極大的靈活性。
這對于室內(nèi)環(huán)境而言尤為重要,因?yàn)樵谶@些環(huán)境中可能存在成千上萬次信號反射。事實(shí)上,視距中的信號路徑往往并不顯而易見或帶來最強(qiáng)的信號,因?yàn)樾盘枙?huì)穿透障礙物(如墻壁)。要優(yōu)化這一異常復(fù)雜的信號,必須使用巨量模式,才能得到最佳信號。由于天線切換陣列的模式數(shù)量有限,它們不得不采用的模式往往會(huì)削弱部分反射路徑的信號。
3.1.3. 更快地獲得最佳天線模式
天線切換陣列方法的重大劣勢之一是無法很快地確定最佳天線模式。在使用天線切換陣列時(shí),為了確定最佳模式,無線接入點(diǎn)必須掃描可用的模式集,并衡量哪種模式似乎具有最佳的表現(xiàn)(通過數(shù)據(jù)包成功率或達(dá)到的 MCS 率來確定)。這一掃描過程將占用一些時(shí)間,這在客戶端不斷移動(dòng)或環(huán)境變化劇烈(例如房間中有人員走動(dòng)),或需要支持大量客戶端的情況下尤其成問題。
相反,DSP 波束成形僅憑一個(gè)上行鏈路數(shù)據(jù)包就能獲得最佳模式。只需運(yùn)行 MRC(對于多流傳輸則運(yùn)行 MIMO均衡算法),無線接入點(diǎn)就立即能知道通向客戶端的信道,從而確定應(yīng)使用的最佳波束成形模式。因此,DSP 波束成形方法在幾微秒內(nèi)就能得到最佳模式,而天線切換陣列方法則需要幾毫秒至幾秒的時(shí)間(取決于客戶端數(shù)量)才能獲得。所以,直接的結(jié)果是 DSP 波束成形對于快速變化的射頻環(huán)境支持更佳,且在該環(huán)境中能夠支持的客戶端數(shù)量也更多。
3.2. DSP 波束成形的其它物理優(yōu)勢
3.2.1. 相較于天線切換陣列,DSP 波束成形具有 更好的擴(kuò)展性
如前所述,天線切換陣列方法要求每個(gè)收發(fā)器具有多個(gè)天線元件。例如,對于 3 個(gè)各有 4 個(gè)元件的收發(fā)器,總共需要 12 個(gè)天線。
在 802.11n 和 802.11ac 系統(tǒng)中,不斷增加收發(fā)器已經(jīng)成為一種趨勢。例如,早期的 802.11n 無線接入點(diǎn)有兩到三個(gè)收發(fā)器,而現(xiàn)今的頂尖企業(yè)級無線接入點(diǎn)已經(jīng)配有四個(gè)收發(fā)器。而隨著 802.11ac 的第 2 波發(fā)布,還可能出現(xiàn)超過四個(gè)收發(fā)器的系統(tǒng)。(11ac 標(biāo)準(zhǔn)定義了最多八個(gè)空間流,而這需要至少八個(gè)收發(fā)器才能實(shí)現(xiàn)。)隨著收發(fā)器數(shù)量的增長,天線元件的數(shù)量也呈倍數(shù)級增加。對于天線切換陣列方法,這將造成體積和成本上的難題。
3.2.2. DSP 波束成形無需射頻開關(guān)
天線切換陣列方法的第二個(gè)物理缺陷在于切換開關(guān)自身。這些開關(guān)是啟用或禁用單個(gè)天線元件以形成模式的必要部件。它們會(huì)造成傳輸信號的損失,而這也在一定程度上抵消了為客戶端選擇良好的定向模式所帶來的增益。DSP 波束成形方法不使用切換開關(guān),因而不存在因?yàn)殚_關(guān)引起的信號丟失。
4. 兩種波束成形方法的其它比較
4.1. 隱藏節(jié)點(diǎn)
在任何 WiFi 部署中都存在一個(gè)有趣的問題:隱藏節(jié)點(diǎn)。如果您不清楚什么是隱藏節(jié)點(diǎn),我們將在此作一簡要介紹。您也可以參閱圖 5 中的說明。假設(shè)有 3 個(gè)排成一排的設(shè)備,A、B 和 C。設(shè)備 A 正在向設(shè)備 B 傳輸數(shù)據(jù)。設(shè)備 C距離很遠(yuǎn),以至于它并不知道 A 正在傳輸數(shù)據(jù),于是它也同時(shí)開始傳輸。不幸的是,B 離 C 很近,于是來自于 C的傳輸干擾了 B 偵聽 A 的能力。

天線切換陣列將更多的能量集中在一個(gè)方向上發(fā)送,更容易導(dǎo)致第三臺(tái)設(shè)備無法偵聽到無線接入點(diǎn)向客戶端的傳輸從而對該傳輸造成干擾,因此這種方法反而會(huì)引起更多的隱藏節(jié)點(diǎn)問題。
與之相反,DSP 波束成形則不會(huì)增加隱藏節(jié)點(diǎn)問題。原因是在通常的室內(nèi)多路徑環(huán)境中,DSP 波束成形并不會(huì)完全向一個(gè)定相方向發(fā)送信號。相反,對于每個(gè)子載波,信號的傳播方向都是不同的,因此在整體上形成了眾多的方向。從某種意義上講,對這一效應(yīng)最簡單的類比是將無線接入點(diǎn)(在特定頻率段)上的覆蓋范圍想象成一片瑞士奶酪。請參閱圖 6。奶酪中的孔洞就是相消干涉偶然造成信號衰減的區(qū)域,在這些區(qū)域中信號等級很低。DSP 波束成形就像旋轉(zhuǎn)對應(yīng)頻率段的奶酪片,使得孔洞始終與接收信號的客戶端的位置錯(cuò)開。通過移動(dòng)這些孔洞,整體性能也顯著提高了。
然而旋轉(zhuǎn)奶酪片對其它客戶端會(huì)造成什么影響?這是完全隨機(jī)的,在大多數(shù)情況下不會(huì)造成什么影響,有時(shí)會(huì)增強(qiáng)信號,有時(shí)又會(huì)減弱信號。但由于整體影響是隨機(jī)的,因此不會(huì)增加隱藏節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。

4.2. 干擾抑制
某些天線陣列供應(yīng)商聲稱,根據(jù)信號模式中的“前后比”增益,天線切換陣列還能在干擾抑制上帶來優(yōu)勢。
這一論斷是有誤導(dǎo)性的,因?yàn)槿缜八觯谄髽I(yè)環(huán)境中,只有在同已知的客戶端通信時(shí),才能在下行鏈路方向使用定向天線模式。如果無線接入點(diǎn)處于 CSMA(載波偵聽多路訪問)偵聽狀態(tài)下,則是無法實(shí)現(xiàn)的。原因在于在企業(yè)環(huán)境中,一個(gè)無線接入點(diǎn)幾乎總是要服務(wù)于多個(gè)客戶端。在 CSMA 偵聽狀態(tài)中,必須使用全向模式,因?yàn)闊o線接入點(diǎn)不知道下一個(gè)將進(jìn)行傳輸?shù)目蛻舳耸悄囊粋€(gè)。在全向模式下工作時(shí),天線陣列不會(huì)有定向優(yōu)勢,因而也無法實(shí)現(xiàn)干擾抑制。
4.3. 極化增益
對于天線陣列,方法之一是使用極化的天線元件,這樣陣列就可以在不同極性的模式間選擇。信號的極化會(huì)造成影響。例如,由于手機(jī)天線的極化,為了播放視頻而側(cè)放的手機(jī)與其被豎直拿起時(shí)的性能是不同的。
但極化效應(yīng)通常僅限于視距環(huán)境,如室外。在室內(nèi)的多路徑環(huán)境中,多個(gè)路徑會(huì)引起大量極化差異,因此極化天線元件的優(yōu)勢也被大大削弱了。
5. 兩種波束成形方法的增益分析
最后,波束成形解決方案的真正優(yōu)勢可以通過向特定客戶端發(fā)送的信號的平均增益來衡量。
5.1. 天線切換陣列波束成形增益
對于天線切換陣列,增益來自于所選擇的天線模式的定向增益。由于不同的時(shí)刻所用的模式也不同,我們可以看看多種模式的平均定向增益。但請注意,對于室內(nèi)多路徑環(huán)境,需要減去幾 dB,因?yàn)榧幢阍谧罴涯J较?,某些原本能夠到達(dá)客戶端的反射信號也會(huì)被衰減。
在此我們以 Ruckus 7982 無線接入點(diǎn)為例,該無線接入點(diǎn)聲稱其“自適應(yīng)天線增益”可達(dá) 6 dB。注意,對于 7962,Ruckus 還聲稱能夠通過基于標(biāo)準(zhǔn)的 802.11n 波束成形獲得額外 3 dB 的增益。如 2.2.2 節(jié)中所討論的,這一論斷是非常理想化的,因?yàn)闆]有有客戶端配備了 11n 標(biāo)準(zhǔn)的波束成形。Ruckus 指出,這一增益將在“未來幾年中客戶端普遍獲得兼容性”后實(shí)現(xiàn)。然而這一假設(shè)可能并不現(xiàn)實(shí)。因?yàn)闆]有明顯的跡象表明在未來的任何時(shí)間 11n 客戶端會(huì)加入對 11n 波束成形的支持。
5.2. DSP 波束成形增益
對于 DSP 波束成形,可以探討一下基于信道數(shù)學(xué)模型的理論。某些增益是“陣列增益”,而另一些則是均衡信道的結(jié)果。陣列增益指的是實(shí)際波束模式的方向性。換句話說,陣列增益是波束形成器將波束“指向”客戶端的能力。陣列增益可按如下方式直接計(jì)算:
GArray = 10Log10(nTx/nSS)
雖然陣列增益在 RSSI(接收信號強(qiáng)度指示)中能為客戶端帶來不錯(cuò)的提升,但它無法為在整個(gè)信號帶寬中存在不均勻的 RSSI 的客戶端帶來相同的優(yōu)勢。在大多數(shù)非視距 (NLOS) 環(huán)境中,空中信道在整個(gè) 40-MHz 信道中變化劇烈,通常被稱為頻率選擇性衰減信道。因此,即使某一組子載波能夠良好地接收信號,另一些子載波組收到的信號的功率也常常明顯低于其他子載波組(如圖 3 所示,衰減可達(dá) 30 dB 甚至更多)。這些嚴(yán)重的頻率選擇性衰減正是對子載波逐一進(jìn)行波束成形極其重要的原因。
由于客戶端通常并沒有多余的可用于 MIMO 均衡的接收天線,提升信道質(zhì)量的重任便落在了無線接入點(diǎn)波束形成器上。而這正是 DSP 波束成形的強(qiáng)項(xiàng),因?yàn)樗軌蜥槍Ω鱾€(gè)子載波組分別進(jìn)行波束成形。
雖然陣列增益可以直接計(jì)算,但確定整體波束成形增益(包括子載波逐一增益)卻無法僅通過計(jì)算得到,而需要用信道模型模擬。例如,使用下列模型參數(shù)進(jìn)行模擬:
4×4 802.11n 無線接入點(diǎn),以 802.11n 能夠達(dá)到的最高數(shù)據(jù)速率進(jìn)行傳輸 (64-QAM 5/6)
1×1、2×2 和 3×3 802.11n 客戶端
IEEE 11n 信道模型:D (NLOS)
客戶端接收器:MMSE
相位噪音:-35 dB
Tx EVM:-33 dB
DSP 波束成形增益的模擬結(jié)果包括陣列增益和子載波逐一波束成形增益兩個(gè)部分,數(shù)據(jù)顯示典型的增益為 7 至 12dB。這超過了天線切換陣列方法的典型增益。
6. 天線切換陣列無線接入點(diǎn)和基于 DSP 波束成形無線接入點(diǎn)的性能測量結(jié)果對比
為了為這些對比提供具體的數(shù)據(jù),我們將比較兩款使用兩種不同的波束成形方法的企業(yè)級無線接入點(diǎn)。
對于天線切換陣列方法,我們選擇了 Ruckus 7982 無線接入點(diǎn)。7982 是一款 802.11n 無線接入點(diǎn),配備 12個(gè)天線元件,共 3 個(gè)收發(fā)器,工作頻率為 5 GHz。
對于 DSP 波束成形方法,我們選擇了思科的 3602i 和 3602e 無線接入點(diǎn)。3602i 是一款 802.11n 無線接入點(diǎn),帶有四個(gè)收發(fā)器和內(nèi)置的全向天線元件,并配備稱為 ClientLink 2.0 的 DSP 波束成形技術(shù)(該技術(shù)適用于所有802.11a/g/n 客戶端)。3602e 與前者相同,但全向天線是外置的而非內(nèi)置。
測量在辦公室環(huán)境中進(jìn)行。
網(wǎng)絡(luò)工作于 5-GHz 信道 36+40(40-MHz 信道)。
客戶端為 3×3 MacBook Pro,運(yùn)行 Mac OS X 10.8。
測試距離為 10 英尺到 70 英尺,間隔為 10 英尺。
對 1 分鐘以上的測量結(jié)果取平均值。
使用 Chariot 生成下行鏈路 TCP 測試流量。
Ixia Chariot Script:高性能吞吐量
兩臺(tái)無線接入點(diǎn)均設(shè)置為全功率。
6.1. 測量結(jié)果
下行 TCP 吞吐量
7. 總結(jié)
如本文所述,波束成形逐漸成為 802.11n(及其后)企業(yè)級無線接入點(diǎn)的重要功能,因?yàn)樗軌驇椭胶馍闲墟溌泛拖滦墟溌返男阅?,并提高網(wǎng)絡(luò)的容量。經(jīng)過上述介紹,DSP 波束成形方法能夠提供許多優(yōu)勢(包括更好的性能),因而使其成為了目前的首選解決方案。但是由于其技術(shù)實(shí)現(xiàn)對工程師的要求高,目前大部分看到的產(chǎn)品還是采用天線切換陣列技術(shù)。
- The End -
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