Tøyer grensene for trådløst

[int20h]

Tøyer grensene for trådløst

Siemens meldte forrige uke at de hadde oppnådd en ny ytelsessrekord for trådløse nettverk. Systemet klarte å overføre data i 1 Gbps i 5 GHz-frekvensbåndet.

 

Les artikkelen her

[ATWindsor]

Det må vel være en teoretisk øvre begrensing på hvor mange its man kan overføre per sekund ved en gitt frekvens. Burde helt sikkert ha visst hva den var, men er det noen som kan opplyse meg?

 

AtW

[kilik]

1 bit pr. svigning kanskje? altså 5 Gbit? Eh, nei jeg har ikke peil

 

Det teoretiske er sikkert mye høyere, da det går med en god del til paritetsbits/checkbits og sånn pga. av all feilsjekkingen som må gjøres ved trådløs overføring.

[Simen1]

1 bit pr. svigning kanskje? altså 5 Gbit? Eh, nei jeg har ikke peil

Det er en tommelfingerregel ja. 1 bit per Hz som teoretisk maks.

 

Men nå synes jeg dette forsøket med 0,2 bit per Hz er rimelig imponerende å få til i praksis.

 

Husk at det maksimale som er i salg (108Mbps) bare er ca en tiendel av det igjen. Altså 1 bit per 50 Hz.

[Prelude]

jeg leste om denne saken i forrige uke hos Digi og der ble det sagt at Siemens brukte tre antenner på senderen og fire antenner på mottakeren, og at systemet gikk ut på å bruke ett intelligent antennesystem med den hensikten å utnytte frekvensbåndene til det maksimale. de ble også skrevet at de anser dette som en mulig arvtaker til 3G mobilnettet..

 

jeg for min del har litt vanskelig å se for meg en mobil med fire antenner

 

artikkelen er her

[Xvani]

Det der kan jeg garantere ikke er lange avstanden (1m maks), og det er under optimale forhold også. Slik er det alltid ved slike forsøk.

 

Ellers er vel "verdensrekorden" i overføring også trådløst. Dog sikkert ikke i 5GHz båndet

[knutinh]

Maks bitrate har ikke noe med modulasjonsfrekvensen å gjøre, men total båndbredde. Shannons teorem gir en teoretisk øvre grense for overført informasjon, C bits/s over en kanal av båndbredde B Hz og med signal-støyforhold S/N :

 

C<B*log2(1+S/N)

(kilde)

http://en.wikipedia.org/wiki/Shannon_capacity

 

Dette betyr at et system som sender med 5GHz carrier-frekvens kan bruke bare 100MHz båndbredde og få veldig høy datarate om S/N er stor. Dette er desverre vanskelig å oppnå da signalet dempes over avstand, mens støyen ikke gjør det. Dette kan motvirkes ved å sende med mer effekt og bruke direktive antenner, men det medfører også mer kostnad

 

Eventuelt kan en større bit båndbredde benyttes. Men typisk er båndbredde en ressurs som er sparsomt tilgjengelig, og må kjøpes/tildeles fra myndigheter.

 

 

Bra systemer (som dette tydeligvis er), greier å komme nært opp mot shannons teoretiske grense ved hjelp av god feilkorreksjonskode, god kanalutjevning og evt fiffige antennesystemer bl.a. MIMO som utnytter at multiple antenner plassert en bølgelengde fra hverandre kan ha veldig forskjellige kanalforhold hvis det er fading (mange refleksjoner fra vegger eller bygninger)

 

Andre systemer er mindre båndbredde-effektive, men tar dette igjen på lav kost/enkel implementering, f.eks bluetooth.

 

 

mvh

Knut Inge

Endret 13. desember 2004 av knutinh

[ATWindsor]

Maks bitrate har ikke noe med modulasjonsfrekvensen å gjøre, men total båndbredde. Shannons teorem gir en teoretisk øvre grense for overført informasjon, C bits/s over en kanal av båndbredde B Hz og med signal-støyforhold S/N :

 

C<B*log2(1+S/N)

(kilde)

http://en.wikipedia.org/wiki/Shannon_capacity

 

Dette betyr at et system som sender med 5GHz carrier-frekvens kan bruke bare 100MHz båndbredde og få veldig høy datarate om S/N er stor. Dette er desverre vanskelig å oppnå da signalet dempes over avstand, mens støyen ikke gjør det. Dette kan motvirkes ved å sende med mer effekt og bruke direktive antenner, men det medfører også mer kostnad

 

Eventuelt kan en større bit båndbredde benyttes. Men typisk er båndbredde en ressurs som er sparsomt tilgjengelig, og må kjøpes/tildeles fra myndigheter.

 

 

Bra systemer (som dette tydeligvis er), greier å komme nært opp mot shannons teoretiske grense ved hjelp av god feilkorreksjonskode, god kanalutjevning og evt fiffige antennesystemer bl.a. MIMO som utnytter at multiple antenner plassert en bølgelengde fra hverandre kan ha veldig forskjellige kanalforhold hvis det er fading (mange refleksjoner fra vegger eller bygninger)

 

Andre systemer er mindre båndbredde-effektive, men tar dette igjen på lav kost/enkel implementering, f.eks bluetooth.

 

 

mvh

Knut Inge

Akkurat, kanskje ikke så veldig uventet når jeg tenker meg om. På cder feks er jo ikke antallet bit/s per sample avhengig av frekvensen som gis ut, og det er jo ikke så vanskelig å tenke seg at det skulle bli det samme "motsatt veil" heller. Og mens bitraten gir S/N på cd, og sample-raten gir båndbredden. Så er det motsatt på radiosignaler.

 

Men hvor høy S/N er det realistisk å forvente på slike signaler?

 

AtW

[knutinh]

Det er fryktelig vanskelig å si noe om. kommer an på sende-forsterkers effekt og mottaker-forsterkers støy faktor, antennegain, evt kabel-tap (neppe så aktuelt her), og ikke minst kanalen.

 

Om du regner med frittromsdempning (1/r^2) har du et utgangspunkt for demping som funksjon av avstand.

 

Antenne-gain kan du sikkert regne med er 0-2dB for systemene d her er snakk om

 

utsendt effekt og støy-faktor på mottakeren har jeg ikke så mye formening om.

 

 

Støy-robuste systemer fungerer bra (gir liten bit-feil-rate) ned mot 0dB SNR. Jeg vil tippe at dette systemet har betydelig høyere SNR.

[knutinh]

Det er fryktelig vanskelig å si noe om. kommer an på sende-forsterkers effekt og mottaker-forsterkers støy faktor, antennegain, evt kabel-tap (neppe så aktuelt her), og ikke minst kanalen.

 

Om du regner med frittromsdempning (1/r^2) har du et utgangspunkt for demping som funksjon av avstand.

 

Antenne-gain kan du sikkert regne med er 0-2dB for systemene d her er snakk om

 

utsendt effekt og støy-faktor på mottakeren har jeg ikke så mye formening om.

 

 

Støy-robuste systemer fungerer bra (gir liten bit-feil-rate) ned mot 0dB SNR. Jeg vil tippe at dette systemet har betydelig høyere SNR.