18.802.11物理层技术_基本慨念
作者：互联网
802.11物理层技术_基本慨念
802.11物理层技术_基本慨念
WLAN采用的传输技术主要有两种：红外线和微波传输技术其中红外线传输技术采用小于1um波长的红外线作为传输媒体，有较强的方向性，受太阳光的干扰较大。红外线支持1~2Mbit/s的数据速率，适用于近距离传输。由于红外线作为传输方式的传输质量瘦距离影响特别大，所以并未被WLAN标准使用。
一、802.11系列标准
IEEE 802.11委员会于1997年6月颁布了无线局域网标准IEEE802.11-1997。IEEE 802.11标准由很多子集构成，详细的定义了从物理层到MAC层的WLAN通信协议。
二、802.11物理层体系结构
1.WLAN物理层传输原理
与一般的无线通信系统一样，WLAN的物理层主要解决数据传输问题。其典型的传输过程如图所示：
如上图所示，数字信源经过信源编码处理（主要通过数据压缩）形成另外一种编码，叫做信道编码。他被用来引入冗余技术，使得在接收端能够检测和纠正传输错误。为了防止在传输过程中出现的突发错误变换成随机错误，以便信道编码进行纠正，一般要对数据进行交织处理。如果采用了加密技术，只有授权的用户才能正确的检测和解密处理后的数据。为了适应无线信道的特性，进行有效的传播，将加密后的信号进行调制和放大，以一定的频率和红率通过天线辐射出去。接收端则是相反的操作。
2.WLAN物理层层次结构
从纵向的层次结构来看，WLAN的物理层包括三个实体。如图所示：
- 物理层管理实体：与MAC层管理相连，执行本地物理层的管理功能。
- 物理层汇聚过程子层：是MAC与PMD子层或物理介质的中间桥梁。它规定了如何将MAC子层协议数据单元映射为合适的帧格式用于收发用户数据和管理信息
- 物理介质相关子层：在PLCP子层之下，直接面向无线介质。定义了两点和多点之间通过无线媒介收发数据的特性和方法，为帧传输提供调制和解调。
3.窄宽传输和扩频传输
频宽的慨念：
指能够有效通过该信道的信号的最大频带频率，以赫兹为单位Hz。
常用的信号频宽如下图：
射频的传输方式：
- 窄带传输：采用极窄的带宽来发送数据。
- 扩频传输：采用超出实际所需的带宽来发送数据。扩频技术将需要传输的数据扩展到所使用的频率范围内。
- 如图所示，采用扩频传输对用户的干扰较小。
4.扩频技术
概念：
扩频技术是无线局域网数据传输使用的技术，扩频技术最初用于军事部门防止窃听或信号干扰。
原理：
利用数学函数将信号功率分散至较大的频率范围。只要接受端进行反向操作，就可以将这些信号重组为窄带信号。最重要的是，所有的窄带信号都会被过滤，信号会被清楚的重现。
理论基础：
C=W log2 (1+S/N)
C为信道容量，W为信道带宽，S为信号功率，N为噪声功率。
WLAN扩频技术：
- 直接序列扩频DSSS
2.跳频扩频FHSS
5.数字调制方式
常用的数字调制解调方式很多，如 FSK、MSK、PSK、 DPSK和QAM等。用于 WLAN中的有FSK、MSK、BPSK、QPSK和QAM等。
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