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详解IEEE 802.11ad超高速无线局域网技术(二)

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  THz通信有着很多特点,这些特点包括:

  (1)大气不透明

  由于大气中的水汽对THz波有强烈的吸收作用,因此THz对大气表现了不透明性,这就使得THz通信不适合地面远程通信。但在通信双方一定距离以外的区域,THz通信信号有一个很高的衰减,使得探测通信信号非常难,因此它适合地面短程安全通信。

  (2)带宽大,更安全。

  THz频段在0.3 THz~10 THz,因此可以划分为更多的通信频段。而且THz频段大约是长波、中波、短波、微波(30 GHz)总的带宽的1000倍。这就决定了THz通信是高宽带通信,可以满足当前人们对通信速率不断增加的要求。如果事先不知通信双方所使用的通信频段,要想在如此高的带宽内正确捕捉到通信双方使用的频段,其概率是非常小的,因此THz通信也是安全的。

  (3)天线小,方向性好。

  由于THz波的频率比微波更高,波长很短,可以制成方向性很强,尺寸又小的天线,可以大大减小发射功率和减轻相互之间的干扰。

  (4)THz 散射小,对浮质和云层可穿透性高。

  这主要是由于THz 波的波长小决定的。国际通讯联盟已指定200GHz的频段为下一代卫星间通信之用。进一步的发展必定进入300 GHz以上的范围。THz通信适合于卫星间的星际通信和同温层空对空通信。所谓同温层是指从地面10公里至50公里高度的大气层,同温层内空气多作水平运动,气流平稳,能见度好,适于监视和侦察设备飞行。

  从上面介绍的THz 波的特点来看,THz通信的适用领域可为:(1)星际通信;(2)同温层内空对空通信;(3)短程地面无线局域网;(4)短程、安全大气通信。

  3、基于THz的超高速无线局域网技术

  现有的支持1 Gbit/s以上数据速率的超高速无线网络接入的标准化机制主要有两种,分别在IEEE 802.15.3C标准和IEEE 802.11ad(60 GHz Wi-Fi)标准草案中规定,这两种无线接入机制都采用了TDMA+CSMA/CA的混合机制,但各有所长:前者接入机制兼容性更好,能达到更高的数据速率,然而原理更复杂;后者接入机制实现相对简单,同样也能达到Gbit/s级别的数据速率。以下具体介绍IEEE 802.11ad的MAC层工作原理。

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