WIFI基础知识

1、WIFI基础知识基础知识第第 1 节节802.11 Copyright 2008802.11 修正案修正案 802.11a 指定使用采用 5 GHz UNII 频段的 OFDM 技术 过时：已合并到 802.11-2007 802.11b 要求 HR-DSSS 使用 2.4 GHz 频段，并且它与 DSSS 向后兼容 过时：已合并到 802.11-20077 Copyright 2008802.11 现行修正案现行修正案 802.11n 使用 MIMO 技术，在 2.4 GHz ISM 和 5 GHz UNII 频段中提供了高达 600 Mbps（理论）的数据速率和超过 100 Mbps 的吞

2、吐量11 802.11g 指定在 2.4 GHz ISM 频段中使用 OFDM 技术，并且与 HR/DSSS 和 DSSS 向后兼容 过时：已合并到 802.11-2007第第 2 节节RF 波形波形属性和传播属性和传播 Copyright 2008正弦波正弦波4 Copyright 2008电流电流5 Copyright 2008光子光子*爱因斯坦 19056 Copyright 2008波长波长7 Copyright 2008频率频率较低的频率较低的频率较高的频率较高的频率8 Copyright 2008波长和频率波长和频率 通过这些公式表示波长和频率的反比关系：f 表示频率； 表示波长；

3、 c 表示光速约为 300,000 千米/秒9 Copyright 2008波长计算波长计算2.45 GHz = 4.82 英寸（英寸（12.24 厘米）厘米）5.775 GHz = 2.04 英寸（英寸（5.19 厘米）厘米） 10 Copyright 2008振幅（功率电平）振幅（功率电平）原始信号原始信号振幅已增大振幅已增大 11 Copyright 2008相位相位相差相差 180 度的异相信号度的异相信号相位是基于交流电电平上升和降落时间的两个信号之间的关系。12 Copyright 2008RF 丢失丢失Loss as seen by anOscilloscopePeak Ampl

4、itude before LossPeak Amplitude after LossLoss of DSSS as seen by aspectrum analyzer丢失 由于外部干扰或衰减，振幅中的主要信号减弱（大小或强度）。13 Copyright 2008RF 丢失：反射丢失：反射反射 RF 信号从平滑的非吸收性表面弹回，从而使信号方向发生改变时会发生反射。14 Copyright 2008RF 丢失：折射丢失：折射折射 RF 信号在不同密度的媒体之间移动，从而导致速度改变且发生弯曲时会发生折射。此情况的发生次数取决于各种媒体的折射率。15 Copyright 2008RF 丢失：衍射

5、丢失：衍射衍射 从障碍边缘通过后，一组波的方向（弯曲）和强度发生变化。16 Copyright 2008RF 丢失：散射丢失：散射散射 RF 信号撞击不均匀的表面，从而导致信号以弱于原始信号的合成信号方式分散时会发生散射。17 Copyright 2008RF 丢失：吸收丢失：吸收吸收 撞击物体的 RF 信号因无法通过物体、沿物体反射或弯曲而被物体材料吸收。18 Copyright 2008干扰（损坏）干扰（损坏）19第第 3 节节调制和编码方式调制和编码方式 (MCS) Copyright 2008调制的基本类型调制的基本类型振幅调制一种通过改变与信息信号成比例的载波的振幅（功率）来组合信息

6、信号和 RF 载波的方法频率调制一种通过改变与信息信号成比例的载波的频率来组合信息信号和 RF 载波的方法相位调制一种通过改变与信息信号成比例的载波的相位来组合信息信号和 RF 载波的方法21 Copyright 2008DSSS 和和 HR/DSSS MCS扩频码调制技术数据速率2.4 GHz 的 DSSS 和 HR/DSSS巴克码DBPSK1 Mbps巴克码DQPSK2 MbpsCCKDQPSK5.5 MbpsCCKDQPSK11 Mbps22 Copyright 2008OFDM MCS编码技术调制技术卷积码率数据速率OFDMDBPSK1/2*6 MbpsOFDMDBPSK3/49 Mb

7、psOFDMDQPSK1/2*12 MbpsOFDMDQPSK3/418 MbpsOFDM16QAM1/2*24 MbpsOFDM16QAM3/436 MbpsOFDM64QAM2/348 MbpsOFDM64QAM3/454 Mbps*此标准需支持这些数据速率23 Copyright 2008ERP MCSPHY数据速率数据速率 (Mbps)*ERP-DSSS1、2*ERP-CCK5.5、11*ERP-OFDM6、9、12、18、24、36、48、54 ERP-PBCC5.5、11、22、33DSSS-OFDM6、9、12、18、24、36、48、54 *必须支持这些模式24 Copyrig

8、ht 2008HT 调制和编码调制和编码必须在 HT PHY 中支持所有的这些 MCSMCS 索引索引调制调制比率比率数据子载波数据子载波导频子载波导频子载波每个符号中每个符号中的编码比特的编码比特每个符号中每个符号中的数据比特的数据比特数据速率数据速率(800ns GI/400 ns GI)0BPSK1/252452266.5/7.21QPSK1/25241045213.0/14.42QPSK3/45241047819.5/21.7316-QAM1/252420810426.0/28.9416-QAM3/452420815639.0/43.3564-QAM2/352431220852.0/5

9、7.8664-QAM3/452431223458.5/65.0764-QAM5/652431226065.0/72.225 Copyright 2008HT MCS 变体示例变体示例从一种空间流更改为两种空间流从 800ns 的保护间隔更改为 400 ns 的保护间隔从 20 MHz 的信道宽度更改为 40 MHz 的信道宽度26第第 4 节节扩频扩频 Copyright 20082.4 GHz 的的 ISM 频段和信道频段和信道2.4 GHz 的 ISM 频段具有 14 个信道，其中的 11 个信道可以在美国的 管理规定组织中使用。突出显示不重叠的 HR/DSSS 信道。31 Copyrig

10、ht 2008UNII 频段和信道频段和信道将频段分成信道，如下所示32第第 5 节节MIMO Copyright 2008MIMO 无线网卡无线网卡17 模拟/数字转换 基带处理 MAC 功能 PC 接口（CardBus、Mini-PCIe 等） 2-4 双频段无线电 2-4 双频段天线 Copyright 2008MIMO “利用利用” 多径多径相位差异18 Copyright 2008MIMO：传输波束成形：传输波束成形19 性能由发射器完成 确保信号同步增强 SNR与非 MIMO 和 MIMO 客户端配合使用通道未使用传输波束成形未使用传输波束成形的传输会发生异相使用传输波束成形使用传

11、输波束成形的传输保持同相，并且信号强度增强MIMO AP Copyright 2008MRC 获取多个已接收的信号（多径），并通过大大增强信号强度的方式进行合并。MIMO：最大比合并：最大比合并123456789传统传统 STA123456789MIMO AP12345678912345678912345678922 Copyright 2008发射器和接收器参与同一信道上的并行传输提高吞吐量需要 MIMO 客户端分割信息并在多个流上传输MIMO：空间复用：空间复用25 性能stream 1stream 2MIMO AP第第 6 节节天线天线 Copyright 2008全向等同辐射器全向等同辐射器4 Copyright 2008低增益全向天线低增益