Bagaimana Wi-Fi memodulasi gelombang elektromagnetik?
Jawaban:
Jawaban dari Matt Jenkins dan Mokubai benar dan membantu sejauh yang mereka lakukan, tetapi ada beberapa hal yang mereka tinggalkan, dan komentar ini tidak cocok di kotak Komentar.
Pertanyaan jrtc27 menanyakan tentang AM (Amplitude Modulation) dan FM (Frequency Modulation), tetapi penting untuk memahami bahwa AM dan FM, bersama dengan PM yang kurang dikenal (Phase Modulation) adalah skema modulasi analog . Untuk mengirim sinyal digital melalui, katakanlah, Modulasi Amplitudo, Anda harus memutuskan perubahan level amplitudo apa yang mengindikasikan bit "1", dan perubahan apa yang mengindikasikan bit "0". Cara lain untuk mengatakan itu adalah dengan mengatakan jenis [A] mplitude [S] apa yang akan Anda [K] hindari untuk mengetahui kapan bit 1 atau nol yang sedang dikirim. Ketika Anda melakukan ini, itu disebut "Amplitude Shift Keying" (ASK) bukan AM. Demikian pula, FM digital disebut "Frequency Shift Keying" (FSK) dan PM digital disebut Phase Shift Keying (PSK).
IEEE 802.11-1997 mendefinisikan 3 lapisan fisik yang berbeda: Diffuse Infrared (DFIr), Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS), dan Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), dari jumlah tersebut, hanya DSSS yang bertahan di pasar saat ini. Skema DSSS 802.11-1997 menggunakan Differential Binary PSK (DBPSK) untuk data rate 1 megabit per detik, dan Differential Quadrature PSK (DQPSK) untuk data rate 2 mbps. 802.11b pada tahun 1999 menambahkan skema modulasi Kode Pelengkap (CCK) untuk kecepatan data 5,5 dan 11 mbps.
Matt dan Mokubai menyebutkan bahwa beberapa laju data yang lebih modern menggunakan Quadrature Amplitude Modulation, atau QAM. Sangat membantu untuk mengetahui bahwa QAM adalah kombinasi dari PSK (khusus Quad-PSK) dan ASK. Dengan mengamati baik perubahan fase dan amplitudo pada saat bersamaan, Anda dapat berkomunikasi beberapa bit data per shift dalam transmisi. Pergeseran dalam karakteristik transmisi ini disebut "simbol", dan dengan QAM Anda dapat berkomunikasi beberapa bit per simbol.
Ada skema transmisi radio lain yang sering disebutkan bersama dengan skema modulasi, tetapi sebenarnya konsep yang terpisah dari skema modulasi. FHSS, DSSS, OFDM, dan MIMO adalah beberapa di antaranya yang sebenarnya bukan skema modulasi. Di bawah FHSS, DSSS, OFDM, dan MIMO, Anda akan menemukan bahwa skema modulasi digital yang disebutkan sebelumnya (skema * SK dan QAM) digunakan.
Sistem WiFi menggunakan dua teknik transmisi radio utama.
802.11b (<= 11 Mbps): Tautan radio 802.11b menggunakan teknik spektrum sebaran urutan langsung yang disebut pelengkap kode berkode ( CCK ). Bit stream diproses dengan pengkodean khusus dan kemudian dimodulasi menggunakan Quadrature Phase Shift Keying ( QPSK ).
802.11a dan g (<= 54 Mbps): Sistem 802.11a dan g menggunakan 64-channel orthogonal frequency division multiplexing ( OFDM ). Dalam sistem modulasi OFDM , pita radio yang tersedia dibagi menjadi beberapa sub-saluran, dan beberapa bit dikirim pada masing-masingnya. Pemancar mengkodekan bit stream pada 64 sub-carrier menggunakan Binary Phase Shift Keying ( BPSK ), Quadrature Phase Shift Keying ( QPSK ), atau salah satu dari dua tingkat Quadrature Amplitude Modulation (16, atau 64-QAM). Beberapa informasi yang ditransmisikan berlebihan, sehingga penerima tidak harus menerima semua sub-operator untuk merekonstruksi informasi.
Spesifikasi 802.11 yang asli juga termasuk opsi untuk frekuensi hopping spread spectrum ( FHSS ), tetapi sebagian besar telah ditinggalkan.
Biasanya saya percaya data dimodulasi menggunakan beberapa bentuk QPSK atau serupa, dan mereka jauh melampaui mekanisme sederhana seperti AM atau modulasi FM.
Pada dasarnya Anda memiliki gelombang pembawa, dan data ditransmisikan oleh gelombang lain yang bekerja pada fase berbeda ke gelombang pembawa untuk menunjukkan kode biner yang berbeda. Hal ini memungkinkan lebih dari satu bit untuk ditransfer pada suatu waktu sehingga meningkatkan bandwidth yang efektif.
Seperti yang ditunjukkan di bawah ini, menggunakan QPSK Anda dapat memiliki empat fase di sekitar gelombang operator Anda dan setiap fase menunjukkan pasangan-bit.
Dengan menggunakan lebih banyak fase, Anda dapat meningkatkan jumlah bit yang ditunjukkan oleh setiap perbedaan fase tetapi dengan biaya meningkatkan kompleksitas pemancar dan penerima.
Anda bahkan dapat mencampur modulasi amplitudo serta penguncian fase yang lagi-lagi meningkatkan bandwidth. Secara efektif Anda kemudian menguji level amplitudo serta perbedaan fase untuk menentukan pola bit untuk sinyal yang diberikan. Ini dikenal sebagai Quadrature Amplitude Modulation (QAM) dan setiap "titik" pada diagram di bawah ini akan mewakili pola bit yang berbeda seperti (000), (001), (011) dan seterusnya sehingga 3 bit ditransfer untuk setiap sinyal pola modulasi:
