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。
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