《无线基础培训》PPT课件.ppt

无线基础知识,无线网络分类,免费许可频段,Extremely Low,Very Low,Low,Medium,High,Very High,Infrared,Visible Light,Ultra- violet,X-Rays,Audio,AM Broadcast,Short Wave Radio,FM Broadcast,Television,Infrared wireless LAN,Cellular (840 MHz),NPCS (1.9 GHz),Ultra High,Super High,三种无线技术比较,The Laws of Radio Dynamics: Higher Data Rates = Shorter Transmission Range Higher Power Output = Increased Range, but Lower Battery Life Higher Frequency Radios = Higher Data Rates Shorter Ranges,802.11b,802.11a,802.11g,2.4 GHz,5 GHz,2.4 GHz,Worldwide,US/AP,Worldwide,11 Mbps,54 Mbps,54 Mbps,Frequency Band,Availability,Maximum Data rate,Other Services (Interference),Cordless Phones Microwave Ovens Wireless Video Bluetooth Devices,Cordless Phones Microwave Ovens Wireless Video Bluetooth Devices,HyperLAN Devices,IEEE 802.11标准,IEEE 802.11 became a standard in July 1997 2.4 GHz at 2 Mbps Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) and Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) IEEE 802.11a and 802.11b became standards in September 1999 802.11a 5 GHz at 54 Mbps OFDM 802.11b 2.4 GHz at 11 Mbps DSSS IEEE 802.11g is scheduled to be ratified in 2003 802.11g 2.4 GHz at 54 Mbps OFDM 802.11 promises “true” vendor interoperability,802.11B介绍,2.4 GHz Channel Sets,Americas,Europe, Middle East and Asia,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14,Center Frequency,2412 MHz 2417 MHz 2422 MHz 2427 MHz 2432 MHz 2437 MHz 2442 MHz 2447 MHz 2452 MHz 2457 MHz 2462 MHz 2467 MHz 2472 MHz 2484 MHz,Japan,Israel,X X X X X X X X X X X,X X X X X X X X X X X X X,X X X X X X X X X X X X X X,X X X X X X X,Regulatory Domain,Channel Identifier,Channels- 2.4 GHz DSSS,11 “chips per bit” means each bit sent redundantly 11 Mbps data rate 3 access points can occupy same area,11 Channels each channel 22 MHz wide 1 set of 3 non-overlapping channels,14 Channels each channel 22 MHz wide 4 sets of 3 non-overlapping channels, only one set used at a time,802.11b Scalability,Blue = 11 Mbps,Green = 11 Mbps,Red = 11 Mbps,Total Bandwidth = 33 Mbps!,802.11A介绍,802.11a Channel Sets,Americas (FCC) 2.412 to 2.462 GHz; 11 channels 5.15 to 5.35, 5.725 to 5.825 GHz; 12 channels China 2.412 to 2.472 GHz; 13 channels 5.725 to 5.825 GHz; 4 channels ETSI 2.412 to 2.472 GHz; 13 channels 5.15 to 5.35 GHz; 8 channels 5470 to 5725 MHz; 11 channels Japan 2.412 to 2.472 GHz; 13 channels Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 2.412 to 2.484 GHz; 14 channels Complementary Code Keying (CCK) 5.15 to 5.25 GHz; 4 channels Korea 2.412 to 2.472 GHz; 13 channels 5.15 to 5.35, 5.46 to 5.72, 5.725 to 5.825; 19 channels North America (not FCC) 2.412 to 2.462 GHz; 11 channels 5.15 to 5.35, 5.725 to 5.825 GHz; 12 channels Singapore 2.412 to 2.472 GHz; 13 channels 5.15 to 5.35, 5.725 to 5.825 GHz; 12 channels Taiwan 2.412 to 2.462 GHz; 11 channels 5.25 to 5.35, 5.725 to 5.825 GHz; 7 channels,Receive Sensitivity (Typical),802.11a 6 Mbps: -88 dBm 9 Mbps: -87 dBm 12 Mbps: -86 dBm 18 Mbps: -85 dBm 24 Mbps: -82 dBm 36 Mbps: -79 dBm 48 Mbps: -74 dBm 54 Mbps: -73 dBm,Transmit Power,802.11a OFDM: 17 dBm (50 mW) 15 dBm (30 mW) 14 dBm (25 mW) 11 dBm (12 mW) 8 dBm (6 mW) 5 dBm (3 mW) 2 mW (2 dBm) -1 dBm (1 mW),802.11a and FCC 5 GHz Specification,FCC regulations for UNII-1 and UNII-2 UNII-1 FCC max 50 mW 802.11a max 40 mW With max 6 dBi antenna gain 802.11a max of 40 mW complies with all countries except Singapore (20 mW) UNII-2 FCC max 250 mW 802.11a max 200 mW,FCC UNII-1 Band (5.15 GHz 5.25 GHz) FCC UNII-2 Band (5.25 GHz 5.35 GHz),参考资料,我国开放的2.4GHz频段和国外一致，为2.4-2.4835GHz，而5GHz频段则不同，为5.725-5.850GHz 关于频段和发射功率的限制，可以看中国无线电管理委员会的主页： 2.4G无委会规定 5.8G无委会规定,大气吸收和多径,水蒸气和氧气是大气吸收衰减主要因素，雨和雾会引起无线电波的散射。 存在诸多的障碍物，信号可能会被障碍物反射，以至可以接收到具有不同延迟的信号的多个副本，合成的信号可能比直接接收到的信号大，也可能要小,大气吸收和多径,天线知识,天线的作用与地位,无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。 天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。 对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的： 按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等； 按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等； 按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等； 按外形分类，可分为线状天线、面状天线等； 等等分类。,电磁波的辐射,导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如 图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如 图1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。 必须指出，当导线的长度 L 远小于波长 时，辐射很微弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。,图1.1 a,图1.1 b,天线方向性一,发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。 垂直放置的半波对称振子具有平放的 “面包圈” 形的立体方向图（图1.3.1 a）。 立体方向图虽然立体感强，但绘制困难， 图1.3.1 b 与图1.3.1 c 给出了它的两个主平面方向图，平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图1.3.1 b 可以看出，在振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射方向在水平面上；而从图1.3.1 c 可以看出，在水平面上各个方向上的辐射一样大。,图1.3.1 c 水平面方向图,图1.3.1 b 垂直面方向图,图1.3.1 a 立体方向图,天线方向性二,若干个对称振子组阵，能够控制辐射，产生“扁平的面包圈” ，把信号进一步集中到在水平面方向上。 下图是4个半波对称振子沿垂线上下排列成一个垂直四元阵时的立体方向图和垂直面方向图。,垂直面方向图,立体方向图,天线方向性三,可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向 平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线。下面的水平面方向图说明了反射面的作用-反射面把功率反射到单侧方向，提高了增益。,全向阵 （垂直阵列 不带平面反射板）,抛物反射面的