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无线的基础知识和了解

无线基础知识无线基础知识 -无线技术综述Mobile Phones Cellular data最后一公里企业覆盖Peer to peer Device to Device应用长距离中长距离中距离短距离距离10Kbps~2Mbps11~100+MBPS 11~300MBps <1Mbps 速度GSM/GPRS CDMA/3G WiFi 、MMDSLMDSWimax WiFi Bluetooth ,UWB , Zigbee 标准WAN300MANLANPAN无线基础知识-无线局域网(WLAN)技术无线局域网 (Wireless Local Area Network)是以射频无线电波通信技术构建的局域网,虽不采用缆线,但也能提供传统有线局域网的所有功能。

无线数据通信不仅可以作为有线数据通信的补充及延伸,而且还可以与有线网络环境互为备份。

这种无线建网与高速网络接入技术近几年来受到广泛的关注并发展为网络技术市场上一个耀眼的亮点。

WLAN无线基础知识-Wi-Fi所谓 Wi-Fi,其实就是 IEEE 802.11b的别称,是由一个名为“无线以太网相容联盟”(Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA)的组织所发布的业界术语,中文译为“无线相容认证”。

它是一种无线传输技术。

是在1997年6月由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准,该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。

物理层定义了数据传输的信号特征和调制,定义了两个RF传输方法和一个红外线传输方法。

随著技术的发展,以及IEEE 802.11a 及IEEE 802.11g等标准的出现,现在IEEE 802.11 这个标准已被统称作Wi-Fi,从而保证了各个厂家产品的兼容性。

从应用层面来说,要使用Wi-Fi,用户首先要有 Wi-Fi 兼容的用户端装置。

无线基础知识-标准的发展轨迹802.11系列标准的发展轨迹1990年5月,IEEE成立802.11工作组1997年7月,IEEE发布802.11协议1999年9月,IEEE发布802.11b协议1999年9月,IEEE发布802.11a协议2003年6月,IEEE发布802.11g协议2004年2月,IEEE发布802.11i,改善无线局域网的安全性 2006年12月,IEEE发表802.11n协议草案2007年, 802.11s (MESH) 制定中无线基础知识 -802.11 协议族IEEE 802.11nIEEE 802.11n 标准工作的频段与802.11g 相同,拥有极高的传输速率,最高可达300Mbps,安全性较IEEE 802.11b 好,采OFDM (正交频分复用)调制方式,可802.11g 兼容。

IEEE 802.11bIEEE 802.11b 标准规定WLAN 工作频段在2.4-2.4835 GHz ,数据传输速率最高达到11Mbps,。

该标准是目前已经取代了IEEE802.11标准。

它采用补偿编码键控调制方式,数据传输速率可在11Mbps 、5.5Mbps 、2Mbps 、11Mbps 之间自动切换,它改变了WLAN 设计状况,扩大了WLAN 的应用领域。

IEEE 802.11aIEEE 802.11a 标准规定WLAN 工作频段在5.15-5.850 GHz,数据传输速率达到54Mbps/108Mbps(Super A)。

该标准扩充了标准的物理层,采用正交频分复用OFDM 的独特扩频技术。

由于工作在5G 频段,干扰比2.4G 小很多,稳定性较好,但是此标准与802.11b 不兼容。

IEEE 802.11gIEEE 802.11g 标准工作的频段与802.11b 相同,拥有IEEE 802.11a 相同的传输速率,最高可达54Mbps/108Mbps(Turbo/Super G),安全性较IEEE 802.11b 好,采OFDM (正交频分复用)调制方式,可802.11b 兼容。

无线基础知识-2.4G 信道划分802.11b/802.11g/802.11n的工作频段在2.4GHz(2.410GHz-2.483GHz),其可用带宽为83.5MHz,划分为13个信道,每个信道带宽为22MHz北美/FCC 2.412-2.461GHz(11信道)欧洲/ETSI 2.412-2.472GHz(13信道)日本/ARIB 2.412-2.484GHz(14信道)2.4GHz频段WLAN信道配置表信道中心频率(MHz)信道低端/高端频率124122401/2423 224172406/2428 324222411/2433 424272416/2438 524322421/2443 624372426/2448 724422431/2453 824472426/2448 924522441/2463 1024572446/2468 1124622451/2473 1224672456/2478 1324722461/2483无线基础知识- 2.4G 信道划分2.4GHz频段中,同一个信号覆盖范围内最多容纳3个互不重叠的信(1、6、11),以此类推!每信道占用22 MHz的频带;11b采用DSSS扩频和CCK的调制方式最高提供11Mbps的速率,11g采用OFDM的扩频方式,可提供54Mbps的速率;无线基础知识 - 2.4G 频段蜂窝覆盖使用1、6、11三个互不干扰的信道进行蜂窝覆盖1111661116无线基础知识- 2.4G 覆盖示意无线基础知识-5G 信道划分中国802.11a的工作频段在5.8GHz(5.725GHz-5.850GHz),其可用带宽为125MHz,划分为5个信道,每个信道带宽为20MHz5.8GHz频段WLAN信道配置频率表信道低端/高端频率(MHz)信道中心频率(MHz)157455735/5755257655755/5775357855775/5795458055795/5815558255815/5835美国(FCC): 5.15GHz~5.35GHz; 5.725GHz~5.825GHz欧洲(ETSI): 5.47GHz~5.725GHz中国: 5.725GHz~5.85GHz无线基础知识-5G 信道划分5.8GHz中国频段中,可提供五个互不干扰的信道每信道占用20MHz频带带宽;提供6/9/12/18/24/36/48/54Mbps 数据传输速率;采用OFDM调制方式;AP 无线网络中高速率相对低速率要求信号具有更高的信噪比,信噪比变小时工作站无法使用较高的速率,只有通过降速来使用信噪比要求较低的数据率当AP和工作站之间没有障碍物阻隔时,距离越远或频率越高,路径损耗就越大。

信号的衰减会影响到工作站接收到的信号的信噪比,距离越远,信噪比就会不断下降造成数据率下降Station距离与传输速率的关系多径干扰Acess Point Station沿不同路径传输的折射和绕射信号有时会让接收端很纠结,比如图中的2和3.312让我们来解救它吧调调天线,调整下笔记本的位置也许就好了GO 802.11n技术MIMO•MIMO是一个非常复杂的技术,简单来讲就是结合复数的RF链路和复数的天线,同时在多个天线上发送出不同的信号,而接收端则通过通过不同的天线将不同的信号在不同的RF链路上将不同的信号独立的解码出来。

–多天线,MIMO在802.11N通常定义为M×N,其中M为Tx天线数,N为接收天线数。

–多空间串流,空间串流数是决定最高物理传输速率的参数,在802.11n 中定义了最高的串流数为4。

串流数也多速率就越高,在802.11n中,在其他参数确定后,最高速率按空间串流Nss的倍数变化,如1个独立串流最高可达150Mbps,2独立串流则为300, 3个独立空间流为450Mbps,4个独立空间流600Mbps。

–串流数与天线,一般而言,天线数与串流数一致,也可采用不对称的天线数和串流数,但是天线数量必须不小于串流数,如2个空间串流的至少需要两个天线来支持。

Channel Mode•两种模式可选,20MHz,40MHz。

•20MHz时,使用一个channel。

信道宽度与802.11a/b/g相同,在802.11n标准中,强制20MHz为默认值。

•40MHz是可选配置项,11n设备可以不支持40MHz模式,•AP在40MHz时必须相容20MHz模式,AP根据station的能力及环境因素,动态选择20/40M的模式来发送。

动态选择的机制:–基于动态速率选择的算法,策略与传统的802.11bg类似。

–当扩展信道出现冲突时,AP会关闭扩展信道,而转为只在主信道上发送无线基础知识-天馈系统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。

无线基础知识-天馈系统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1.2.1 a)。

立体方向图虽然立体感强,但绘制困难,图1.2.1 b 与图1.2.1 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1.2.1 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1.2.1 c 可以看出,在水平面上各个方向上的辐射一样大。

图1.2.1 a 立体方向图图1.2.1 b 垂直面方向图图1.2.1 c 水平面方向图无线基础知识-天馈系统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。

抛物反射面的使用,更能使天线的辐射,像光学中的探照灯那样,把能量集中到一个小立体角内,从而获得很高的增益。

不言而喻,抛物面天线的构成包括两个基本要素:抛物反射面和放置在抛物面焦点上的辐射源。

平面反射板全向阵(垂直阵列不带平面反射板)扇形区覆盖(垂直阵列带平面反射板)无线基础知识 - 2.4G 信道划分天线的极化天线向周围空间辐射电磁波。

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