淺談無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)SuperG
近年來(lái),隨著無(wú)線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)帶寬的需求日益增長(zhǎng),即使2004年初正式推出的IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn),也與傳統(tǒng)有線以太網(wǎng)帶寬相距甚遠(yuǎn)。IEEE802.11g基于2.4G頻段,理論帶寬為54Mbit/s,即使在較為理想的實(shí)際環(huán)境下,帶寬也只能達(dá)到理論數(shù)值的一半,難以滿足多媒體實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、IP電話(VoIP)和視頻點(diǎn)播(VOD)等業(yè)務(wù)的需求。為了進(jìn)一步擴(kuò)展帶寬,各廠商都在研發(fā)和制定下一代標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)。
Atheros公司針對(duì)當(dāng)前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),推出了SuperG技術(shù),改善了IEEE802.11g的網(wǎng)絡(luò)性能。SuperG能為帶寬需求提供驚人的數(shù)據(jù)吞吐量(理論值為108Mbit/s,實(shí)際可達(dá)60Mbit/s),同時(shí)還增強(qiáng)了覆蓋范圍。
2、技術(shù)特征
SuperG是通過(guò)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能特性來(lái)提高傳輸速率的。在保持現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),可以大大提高物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的傳輸速度。SuperG具有動(dòng)態(tài)包突發(fā)機(jī)制、硬件壓縮、快速幀及動(dòng)態(tài)Turbo雙頻捆綁等特性,這些特性都能各自獨(dú)立運(yùn)作,為無(wú)線傳輸提供更大的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
2.1動(dòng)態(tài) 包突發(fā)機(jī)制
突發(fā)機(jī)制利用IEEE802.1le服務(wù)質(zhì)量(QoS)草案,自動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)包和傳輸時(shí)間,以適應(yīng)不同的連接速度和協(xié)議,增強(qiáng)同時(shí)具有 IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE 802.11g接入設(shè)備的整個(gè)系統(tǒng)的性能和網(wǎng)絡(luò)處理能力,提高在相同或混合環(huán)境中的數(shù)據(jù)吞吐量。突發(fā)機(jī)制如圖1所示。IEEE 802.11系列協(xié)議規(guī)定,在標(biāo)準(zhǔn)傳輸過(guò)程中,相鄰數(shù)據(jù)包之間需要有一定的時(shí)間間隔,這種時(shí)間間隔稱作幀間間隙(DIFS)。突發(fā)機(jī)制就是為了取消 DIFS,以盡量連續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù)包,達(dá)到提高數(shù)據(jù)傳輸的目的。通過(guò)一次發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包等手段,可以減少DIFS,提高發(fā)送效率。在發(fā)送數(shù)據(jù)包的短幀隙 (SIFS)中,突發(fā)機(jī)制能自動(dòng)檢測(cè)是否有其他節(jié)點(diǎn)使用無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN),這樣就充分縮短了發(fā)送時(shí)間,提高了數(shù)據(jù)吞吐量。Super G技術(shù)在適時(shí)加速上支持突發(fā)傳送機(jī)制,并能接收所有突發(fā)的傳送。如果連接上了一個(gè)確認(rèn)突發(fā)機(jī)制失敗的設(shè)備,Super G技術(shù)會(huì)返回至非突發(fā)模式(即基本鏈路模式)。
SuperG技術(shù)中的動(dòng)態(tài)包機(jī)制基于IEEE802.11e標(biāo)準(zhǔn)草案,是支持增強(qiáng)分布式協(xié)調(diào)功能(eDCF)和無(wú)線多媒體擴(kuò)展(WME)QoS 的一種加速手段。這項(xiàng)性能可使更多的網(wǎng)絡(luò)用戶享受到網(wǎng)絡(luò)吞吐量的最大化。例如,動(dòng)態(tài)機(jī)制在多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中顯得尤為重要。如果在一個(gè)接入點(diǎn)(AP)附近或遠(yuǎn)程有至少兩個(gè)節(jié)點(diǎn),那么遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)會(huì)以低速傳輸數(shù)據(jù)包,這樣就比附近的節(jié)點(diǎn)消耗更多的傳輸時(shí)間,而速度本應(yīng)更快的附近節(jié)點(diǎn)卻因缺乏空間傳輸時(shí)間而失去與 AP連接的機(jī)會(huì)。動(dòng)態(tài)機(jī)制是在SuperG突發(fā)幀技術(shù)中的每幀發(fā)射時(shí)間上作了限制。由于發(fā)射每幀的時(shí)間縮短了,附近節(jié)點(diǎn)可以比遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)突發(fā)更多的幀,在消耗更少傳輸時(shí)間的基礎(chǔ)上,傳輸了更多的幀數(shù)據(jù)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包傳輸不是固定的,速度快的設(shè)備比速度慢的設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中獲得更多的突發(fā)幀。動(dòng)態(tài)突發(fā)包機(jī)制結(jié)合了動(dòng)態(tài)機(jī)制和突發(fā)機(jī)制,兩種機(jī)制相互作用、相互協(xié)作,以實(shí)現(xiàn)其特有的功能。Super G動(dòng)態(tài)突發(fā)機(jī)制最大的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)性能和網(wǎng)絡(luò)處理能力。
2.2硬件壓縮
硬件壓縮原理是在所有采用SuperG技術(shù)的硬件中嵌入壓縮機(jī)制,在不影響任何數(shù)據(jù)傳輸和幀的情況下進(jìn)行硬件壓縮和解壓,從而大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏铝俊?/P>
如同流行的壓縮軟件WinZip一樣,SuperG采用硬件壓縮執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的LempelZiv標(biāo)準(zhǔn)算法。在數(shù)據(jù)發(fā)送前,進(jìn)行硬件壓縮;在數(shù)據(jù)到達(dá)無(wú)線接收端后,進(jìn)行解壓還原。壓縮后數(shù)據(jù)變小,減少了數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間,以便釋放更多的傳輸時(shí)間,滿足更多無(wú)線設(shè)備的傳輸要求。
