Nya tekniker ökar dataöverföringen

De senaste årens utveckling av 802-standarden har till mångt och mycket syftat till att med mer avancerad teknik komma runt de olika fysiska begränsningar en radioöverföring har. Snabbare datahantering, billigare radiokomponenter och modernare antennteknik har möjliggjort en fantastisk utveckling inom trådlös kommunikation.

Data överförs via radio genom att bärvågen, för wlan 2,4 eller 5 gigahertz, moduleras med nyttosignalen. Att modulera innebär att man på något sätt överlagrar den egentliga informationen på en signal med högre frekvens, som skickas ut. Vid mottagningen tas sedan bärvågen bort och signalen avkodas för att få tillbaka nyttosignalen.

Det finns flera olika modulationsformat där en del kan överföra mer data än andra. Varför används då inte alltid det modulationsformat som kan överföra mest data? Jo, när signalkvalitén minskar och bruset ökar eller signalstyrkan minskar kan det för mottagaren bli svårt att plocka isär nyttodata. Mottagaren talar då om för sändaren att ”prata långsammare” varpå datahastigheten går ner. Det kan jämföras med att du för en konversation med någon på en högljudd fest där det kan vara svårt att uppfatta vad någon sagt, du säger ”förlåt vad sa du?” och den du pratar med får prata långsammare och tydligare för att du ska kunna förstå.

I moderna kommunikationssystem ändras modulationsformatet dynamiskt för att på så sätt hela tiden maximalt utnyttja det tillgängliga frekvensutrymmet.
Med fler antenner i så kallad mimo-överföring kan både kvalitén på överföringen och hastigheten öka beroende på de aktuella förhållandena. De flera antenner kan antingen sända olika data och på så sätt öka den upplevda hastigheten, eller samordna för att hantera situationen när signalerna studsar och kan störa ut varandra.

Varför då skicka ut en signal i alla riktningar när mottagaren bara finns i en viss riktning? I den senaste 802.11ac-standarden finns möjlighet att rikta kommunikationen till en viss användare. Tekniken kallas beamforming. Det gör att samma frekvenser kan återanvändas till en annan användare i en annan riktning utan att frekvenserna påverkar varandra negativt. På så sätt kan ännu mer kommunikation klämmas in i ett visst givet område.

TechWorld sammanfattar

Utvecklingen inom den moderna radiotekniken har givit oss fantastisk överföringsprestanda i våra trådlösa wlan-nätverk. Tekniken kan kompensera för många utmaningar som radiovågorna stöter på när en signal ska överföras från sändaren (accesspunkten) till mottagaren (dig), och med lite grundläggande förståelse och enkla åtgärder kan du ytterligare förenkla för radiovågorna att nå fram. Montera accesspunkter på rätt ställe, justera antennerna i rätt riktning, undvik metallytor.

Låt oss försöka se radiovågorna som våra vänner. Vi vill förstås göra livet lättare för våra vänner, men då gäller det att också förstå hur våra vänner fungerar och mår bäst.

Missa inte lektion 2 av Radioskolan i nästa nummer av TechWorld!
Då går vi in mer på praktiken när ett trådlöst nätverk ska installeras på ett företag.

 

Fakta

Vill du fördjupa dig ytterligare finns även kurser från olika leverantörer. Titta till exempel på de tekniska universitetens och högskolornas hemsidor för kurser i mer generell förståelse av radioteknik och teorin bakom.

Vill du mer tillämpad utbildning kan du i stället höra med din leverantör av trådlösa produkter, de erbjuder i vissa fall sådana.

Det finns mycket att läsa om radio fritt tillgänglig ute på nätet. Wikipedia är en bra start, men även leverantörerna av wlan-produkter, till exempel Cisco, har mycket matnyttigt om radio på sina webbplatser. Vi rekommenderar de engelskspråkiga Wikipedia-sidorna om hertz, wavelenght, free-space path loss och multipath propagation (om fädning). Mer om fspl finns också på Radartutorial.eu: tinytw.se/radartut Grundläggande radiokurs från Cisco (pdf): tinytw.se/ciscorad
Om antennteori från Cisco: tinytw.se/ciscoann
Forskningen vid Högskolan i Gävle som vi nämner i artikeln (pdf): tinytw.se/gavleradio