对无线物理层技术802.11b/g/n/a协议的理解

无线速率计算公式：

速率=子载波数目*子载波携带的数据位*码率/每个OFDM符号持续时间*空间流数

无线调制技术

1.FHSS---跳频序列

2.DSSS---直接序列扩频技术

3.OFDM---正交频分复用

基本原理：将信号分割为N个子信号，然后用N个子信号分别调制N个相互正交的子载波。OFDM 物理层将每个频宽20MHz 的频道划分52个子载波。其中有4 个子载波充当导波（pilot carrier），用以监控路径偏移与 ICI。至于其余 48 个子载波则是用来传递数据。子载波之问彼此相距0.3125MHz ，频道编号从一26 至 26。

提升无线速率的技术：

a.更高的码率

b.更短的防护间隔（SGI）

c.更宽的带宽与更多的子载波（信道绑定）

d.更密集的调制方式

e.更多的空间流（MIMO）

 

码率：防止传输过程中因为某些信道的衰减造成高的错误率，在数据流中加入冗余位来提高接收端的容错纠错能力；

R=1/2即代表每两个编码位传送一个数据位；

相同调制方式下，码率越高，无线速率也就越高，为了能够保证可靠的通信，就会对网络环境提出更严格的要求。

更高阶的调制方式：16QAM-64QAM--256QAM-1024QAM

调制方式的阶次越高，每个ODFM子载波 携带的比特数就越多，无线速率也就越高；

对EVM、迅噪比SNR以及信号的强度都有很高的要求。如果连最低要求都不能满足，便自动降为低阶的调制方式。EVM表征的是理想信号与实际测量信号之间的偏差。

 MIMO技术：指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量，成倍的提高系统信道容量。

11n提升速率的方法：

a.将子载波信道的数量从52个提升至56个

b.对64-QAM编码技术进行了优化，将每次传输提供的码率从3/4提升至5/6

c.工作频宽从11g的20MHz变为40MHz，这样OFDM所能提供的数据子载波的数量从52个进一步提升为108个

d.当实际环境中的多径效应较小时，将OFDM两次传输之间的保护间隔时间从800ns缩短为400ns，即每个ODFM符号持续时间从4us缩短为3.6us

e.采用了MIMO技术，通过空间复用技术，在1-4条空间流的环境下最大速率将以150Mbit/s的1-4倍进行增长：

 

11ac提升速率的方法

a.将OFDM调制方法的阶数从802.11n中的64阶提高到了256阶。256-QAM使得每个子载波的数据比特数从6提到8

b.将信道频宽从802.11n的20MHZ和40MHZ提升到了80MHZ，甚至是160MHZ，数据子载波从40MHZ的108个提升到了80MHZ的234个

c.空间流从11n的最多4条提高到最多8条

802.11b和802.11g

802.11b使用DSSS技术，最高速度达11Mbps.

802.11g采用OFDM技术，最高速度达54Mbps. 为了向下兼容802.11b,802.11g 设备同时支持 OFDM、CCK 和 DSSS 三种传输机制和相应的调制技术.

影响协商速率的因素

终端（无线网卡或者路由器）支持的无线最高速率；

无线信号的强度--距离、障碍物

无线AP频宽的设置

无线干扰--无线终端使用的环境中如果存在较多其他的无限信号，会影响无线终端的速率协商或者导致协商的速率不稳定。

 

dB：是一个表征相对值的值。当甲功率比乙功率大一倍，那么 10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大 3 dB。----功率增大一倍，dB增大3.功率增大10倍，效益增加10dB。

dBm：dBm 是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。

如果发射功率 P 为0.01mw，折算为 dBm 后为-20dBm。

 

强制速率与支持速率

基本速率（强制速率）：控制报文与管理报文都需要使用基本速率发送；---这样所有的STA和AP才能够收到并且解读这些报文。

支持速率：无线传输数据时，通过调制方式协调的速率。