WLAN基础知识
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衰减 Loss(Attenuation)
材质 厚度
-30dbm
-45dbm
-30dbm
• -60dbm
角度
-30dbm
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距离(m)
多路径 Multipath
天线 天线
AP
Client
馈线
馈线
信号在传播链路中发生反射、散射、衍射,到达接收端的信号往往是多个幅度和相
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位各不相同的信号的耦合,接收信号与原始信号相比出现随机变化。 Autelan Confidential
第一菲尼尔区域 The first Fresnel zone
菲涅尔区域是一个椭圆球体,如下图。实际传播中,如果椭圆球体内存在阻 挡物,直射波和反射波(绕射波)的路径差小于半个波长,相位差的影响小 于π/2,这样会大大影响无线电波的传播效果,这个椭圆球体的半径就是第一 菲尼尔区域半径。 电磁波主要通过第一菲涅尔区域传播,近似于自由空间传播
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dBm mW对应表
dBm
0 dBm 1 dBm 3 dBm 6 dBm 7 dBm
mW
1 mW 1.25 mW 2 mW 4 mW
dBm
0 dBm -1 dBm -3 dBm -6 dBm
mW
1 mW 0.8 mW 0.5 mW 0.25 mW
+3db 5 功率增加一倍、 +10db功率增加 mW -7 dBm 0.20 mW10倍 10 dBm 10 mW -10 -10db dBm 0.10 mW -3db 功率减少一倍、 功率减少 10倍
WLAN标准化组织及相关机构
ITU-R管理国际无线电频谱和卫星轨道资源是国际电联无线电通信部门
FCC(Federal Communications Commission)美国联邦通讯委员会
中国无线电管理局 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers )美国电气和电子 工程师协会
AP
馈线 馈线 无线信号从一个介质到达另一个介质时发生折射,改变传播方向 信号在穿透密度不同的大气和墙体时会发生折射
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衍射 Diffraction
无线电波在传播过程中经过障碍物边缘或孔隙时所发生的传播方向弯曲现象 会改变传输的方向和速度
移动电话 200~ 1000mW
网卡30~ 50mW AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.
AP 100~ 500mW
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相位 Phase
Main signal
In phae signal
90 degrees out of phase signal
WAN
GSM, GPRS, CDMA, 2.5–3G-4G 1-7Mbps-100Mbps 大 PDA、 移动电话,接入
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WLAN使用无许可证的频段
2.4G ISM: 工业, 科学和医疗频段 5.8G 无授权的国家信息基础实施频段
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标准 802.11 802.11a 802.11b 802.11e 802.11g 802.11h 802.11i 802.11k 802.11n 802.11s 描述 工作在5G频段,采用OFDM调制解调技术,54Mbps 工作在5G频段,采用OFDM调制解调技术,54Mbps 工作在2.4G频段,采用DSSS调制解调技术,54Mbps 对服务等级(Quality of Service, QoS)的支持 工作在2.4G频段,采用OFDM调制解调技术 传输功率控制(TPC),动态频率选择(DFS) 强健安全网络 该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范 工作在2.4G、5.8G采用MIMO OFDM最大速率600Mbps Mesh网状网标准 备注 已批准 已批准 已批准 已批准 已批准 欧洲要求 已批准 指定中 已批准 制定中
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散射 Scattering
天线
AP
馈线
细小粗糙的颗粒造成无线信号发散 无线信号在穿过充满灰尘或沙砾的环境时会发生散射
散射对波长较短的无线信号(例如2.4GHz和5.8GHz)影响比较大
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菲尼尔区域示例
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RF计算
RF功率表示
EIRP计算 系统增益计算
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PAN
Standards Speed Range Applications
Bluetooth <1 Mbps 小 点到点 设备到设备
LAN
IEEE 802.11b, 11a, 11g,11n 1–600 Mbps 中等 企业、园区、高校、 酒店等网络
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MAN
802.16 MMDS, LMDS 22+ Mbps 中等-大 最后一公里接入
12 dBm 13 dBm 15 dBm 17 dBm 20 dBm 30 dBm 40 dBm 16 mW 20 mW 32 mW 50 mW 100 mW 1000 mW (1 W) 10,000 mW (10 W) -12 dBm -13 dBm -15 dBm -17 dBm -20 dBm -30 dBm -40 dBm
传播 Wave Propagation
吸收 Absorption 反射 Reflection 折射 Rafraction 衍射 Diffraction
衰减 Loss(Attenuation)
自由空间损耗 Free Space Path Loss 多路径 Multipath 增益 Gain (Amplification)
天线
AP
馈线
改变无线信号的传播方向 室内的物体,金属家具、文件柜和金属门、墙体会造成反射 室外的信号遇到水面和大气层会发生反射
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折射 Refraction
AP 天线 天线 AP
馈线
馈线
AP
天线
天线
180 degrees out of phase signal
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同相提高振幅
异相降低振幅
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RF行为特性
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传播 Wave Propagation
AP
天线
馈线
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吸收 Absorption
电波传输方向
电场和地面平行为水平极化
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频率 Frequency
1 second 频率越高 提供的带宽越大 频率越高,衰减越大,覆盖区域越小
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100mW=10lg(100/1mW)=20dBm 10W=40dBm
dB
是一个表示功率相对值,表示功率增加多少和减少多少 27dBm-20dBm=7dB 增加7dB 20dBm-27dBm=-7dB 减少-7dB
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自由空间衰减图 /通用格式
2.4G 5G
dB
距离每增加一倍衰减增加 6dB /通用格式 5 G H z 比 2 . 4 G H z 衰 减 高 6dB
/通用格式
/通用格式
/通用格式 46
/通用格式
/通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式
载波侦听冲突避让机制CSMA/CA 接入控制
加密、漫游、节电
LLC MAC
Physical Layer