浅谈无线宽带网络新技术SuperG
近年来,随着无线通信技术的迅猛发展,人们对带宽的需求日益增长,即使2004年初正式推出的IEEE802.11g标准,也与传统有线以太网带宽相距甚远。IEEE802.11g基于2.4G频段,理论带宽为54Mbit/s,即使在较为理想的实际环境下,带宽也只能达到理论数值的一半,难以满足多媒体实时业务、IP电话(VoIP)和视频点播(VOD)等业务的需求。为了进一步扩展带宽,各厂商都在研发和制定下一代标准和技术。
Atheros公司针对当前的技术标准,推出了SuperG技术,改善了IEEE802.11g的网络性能。SuperG能为带宽需求提供惊人的数据吞吐量(理论值为108Mbit/s,实际可达60Mbit/s),同时还增强了覆盖范围。
2、技术特征
SuperG是通过增强网络性能特性来提高传输速率的。在保持现有标准的基础上,通过对相应技术进行改进,可以大大提高物理层、数据链路层和网络层的传输速度。SuperG具有动态包突发机制、硬件压缩、快速帧及动态Turbo双频捆绑等特性,这些特性都能各自独立运作,为无线传输提供更大的网络吞吐量。
2.1动态 包突发机制
突发机制利用IEEE802.1le服务质量(QoS)草案,自动调整数据包和传输时间,以适应不同的连接速度和协议,增强同时具有 IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE 802.11g接入设备的整个系统的性能和网络处理能力,提高在相同或混合环境中的数据吞吐量。突发机制如图1所示。IEEE 802.11系列协议规定,在标准传输过程中,相邻数据包之间需要有一定的时间间隔,这种时间间隔称作帧间间隙(DIFS)。突发机制就是为了取消 DIFS,以尽量连续地发送数据包,达到提高数据传输的目的。通过一次发送多个数据包等手段,可以减少DIFS,提高发送效率。在发送数据包的短帧隙 (SIFS)中,突发机制能自动检测是否有其他节点使用无线局域网(WLAN),这样就充分缩短了发送时间,提高了数据吞吐量。Super G技术在适时加速上支持突发传送机制,并能接收所有突发的传送。如果连接上了一个确认突发机制失败的设备,Super G技术会返回至非突发模式(即基本链路模式)。
SuperG技术中的动态包机制基于IEEE802.11e标准草案,是支持增强分布式协调功能(eDCF)和无线多媒体扩展(WME)QoS 的一种加速手段。这项性能可使更多的网络用户享受到网络吞吐量的最大化。例如,动态机制在多节点的网络系统中显得尤为重要。如果在一个接入点(AP)附近或远程有至少两个节点,那么远程节点会以低速传输数据包,这样就比附近的节点消耗更多的传输时间,而速度本应更快的附近节点却因缺乏空间传输时间而失去与 AP连接的机会。动态机制是在SuperG突发帧技术中的每帧发射时间上作了限制。由于发射每帧的时间缩短了,附近节点可以比远程节点突发更多的帧,在消耗更少传输时间的基础上,传输了更多的帧数据。整个网络中数据包传输不是固定的,速度快的设备比速度慢的设备在网络中获得更多的突发帧。动态突发包机制结合了动态机制和突发机制,两种机制相互作用、相互协作,以实现其特有的功能。Super G动态突发机制最大的优点是增强了整个系统性能和网络处理能力。
2.2硬件压缩
硬件压缩原理是在所有采用SuperG技术的硬件中嵌入压缩机制,在不影响任何数据传输和帧的情况下进行硬件压缩和解压,从而大大提高数据传输的吞吐量。
如同流行的压缩软件WinZip一样,SuperG采用硬件压缩执行标准的LempelZiv标准算法。在数据发送前,进行硬件压缩;在数据到达无线接收端后,进行解压还原。压缩后数据变小,减少了数据的传输时间,以便释放更多的传输时间,满足更多无线设备的传输要求。
