Wi-Fi 802.11物理层详解与测量

本文档是关于Wi-Fi技术的物理层（PHY层）的概述，涵盖了802.11标准的不同版本，以及发射机测量的相关知识。 Wi-Fi是一种无线局域网（WLAN）通信技术，其核心部分是IEEE 802.11标准。该标准定义了数据在不同频率上进行传输的物理层特性，包括调制方式、信道分配和编码等。本文档主要探讨了以下内容： 1. IEEE 802.11标准和格式： - IEEE 802.11-1997或“Legacy Mode”：最初的标准，支持最高1 Mbps的数据速率。 - IEEE 802.11b：引入了DSSS（直接序列扩频），提高了数据速率至11 Mbps。 - IEEE 802.11a：使用OFDM（正交频分复用），工作在5 GHz频段，最高可达54 Mbps。 - IEEE 802.11g：在2.4 GHz频段结合了OFDM和DSSS，提供与802.11a相当的数据速率。 - IEEE 802.11n：引入MIMO（多输入多输出）和40 MHz信道带宽，极大提升了速度，达到几百Mbps。 - IEEE 802.11ac：进一步提升速度，利用更宽的信道和更多的空间流，达到1 Gbps以上。 2. 协议架构概览： - Wi-Fi协议包括物理层（PHY）和介质访问控制层（MAC），它们共同决定了数据如何在无线环境中有效传输。 3. 信道分配和频谱掩模： - 不同的802.11标准工作在不同的频段，如2.4 GHz和5 GHz，每个频段有不同的信道分配。 - 频谱掩模定义了信号在频域中的分布，以防止相邻信道之间的干扰。 4. 信道带宽： - 信道带宽决定了数据传输的速度，如802.11b/g的20 MHz和802.11n/ac的20/40/80/160 MHz。 5. 调制格式： - DSSS：在802.11b中使用，通过扩展信号来增加其抗干扰能力。 - OFDM：802.11a/g/n/ac采用，将数据分成多个子载波，提高频率利用率和抗多径衰落性能。 6. 数据调制和编码（FEC）组合： - 包括BPSK、QPSK、16-QAM、64-QAM等调制方式，结合前向纠错编码以提高数据传输的可靠性。 7. WLAN操作过程： - 设备的连接流程，包括接触、同步、认证、关联和数据交换等步骤。 8. 发射机测量： - 文档还介绍了对发射机进行测试的条件和方法，这对于确保设备符合标准和性能要求至关重要。 此文档为理解Wi-Fi的物理层运作提供了全面的指导，对于Wi-Fi网络的设计、优化和故障排查人员具有很高的参考价值。