射頻基礎(chǔ)知識
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信號分析強度方法:
時域分析:隨時間變化的信號巨双。射頻工程師在實驗室使用示波器進行測量分析
頻域分析:隨頻域變化的信號。無線工程師在外場環(huán)境用頻譜分析儀分析無線網(wǎng)絡(luò)
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噪聲:
常見噪聲為白噪聲(高斯噪聲)和窄帶干擾
白噪聲會對所有頻段產(chǎn)生影響
窄帶干擾只會影響某些頻段尔破,F(xiàn)M調(diào)頻收音機屬于窄帶干擾
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帶寬:
數(shù)字帶寬:單位時間內(nèi)發(fā)送的信息量稚晚,單位為比特每秒bps
模擬帶寬:模擬電子系統(tǒng)中的頻率范圍拣挪,單位為赫茲Hz
香農(nóng)定理:C=B*log2(1+S/N); C為信道容量料仗,信道支持的最大數(shù)字傳輸速率,單位bps;B為信道帶寬吗货,單位HZ;S為平均信號功率狈网;N為平均噪聲功率宙搬;S/N為信噪比,用db表示拓哺,10lg(S/N)
信道帶寬B越大勇垛,信道容量C越大;而在信道帶寬B一定的情況下士鸥,實際信道容量主要取決于信噪比以及調(diào)制傳輸技術(shù)
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接收靈敏度:
接收機可以成功接收所需要的射頻信號功率等級闲孤。接收的功率水平越低,表明接收靈敏度越好
越高的數(shù)據(jù)速率使用的調(diào)制編碼方式越容易使傳輸數(shù)據(jù)遭到破壞烤礁,因此會要求接收信號的強度越高讼积,反之同理
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接收信號強度指示:
TX:20dbm肥照,輸出功率
RSSI:-30dbm,接收信號強度勤众,可以使用IQSeriesWLAN測量儀進行測量
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多徑效應(yīng):
- 不同信號因為相位相互抵消
IEEE802.11舆绎、b\a\g\n\ac
- IEEE僅在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層定義了802.11技術(shù)</pre>
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WLAN擴頻傳輸技術(shù)
直序
跳頻
正交頻分復(fù)用:OFDM調(diào)制技術(shù)是將一個高速的數(shù)據(jù)載波分成若干個低速的子載波,然后并行發(fā)送這些子載波们颜。優(yōu)化后吕朵,將原來52個子信道提高到56個子信道(其中52個子信道傳輸數(shù)據(jù),4個用于錯誤糾正)
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特點
抗干擾能力強
可進行多址通信
安全保密
抗多徑干擾
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WLAN調(diào)制方式
BPSK:二進制相位健控
QPSK:四相相移健控
CCK:補碼健控
16QAM:16位正交調(diào)幅
64QAM:64位正交調(diào)幅
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802.11 b/g工作頻段劃分
國內(nèi)802.11b/g采用2.4GHz的ISM頻段:2.400~2.4835GHz窥突,共13個信道
每個頻點占用帶寬為22MHz(99%能量)努溃,但每個信道有效帶寬為20MHz,其中2MHz帶寬是隔離帶阻问,防止某些廠商能力不足梧税,精度無法控制而留點余量,每隔5MHz一個頻點则拷,所以頻點間隔25MHz才算是互不干擾信道
中心頻率 f=2412+5*(nch-1)(MHz)
北美地區(qū):111贡蓖、中國歐洲:113、日本:1~13和14(11b only)
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802.11 a工作頻段劃分 5.8GHz頻段
對于802.11a的5G頻段煌茬,中國開放了5個信道149斥铺、153、157坛善、161和165信道
中心頻率 f=5000+5*nch(MHz)
802.11a信道間隔為20MHz晾蜘,每個信道寬度為20MHz,從中心頻率左右擴展10MHz眠屎,因此這5個信道互不重疊剔交,為互不干擾信道
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IEEE 802.11n關(guān)鍵技術(shù)
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MIMO(多入多出)
一個系統(tǒng)采用多個天線進行無線信號的收發(fā)
提高吞吐:通過多條通道并發(fā)傳遞多條獨立空間流,可以成倍提高系統(tǒng)的吞吐
提高無線鏈路的健壯性和改善SNR
最大可以支持到4x4(發(fā)射天線*接收天線)
通過空間復(fù)用技術(shù)改衩,最大可以構(gòu)建4條空間流岖常,吞吐可達到4倍單條空間流
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Short GI:
GI:802.11 a/b/g要求發(fā)送數(shù)據(jù),為了避免多徑因素影響葫督,必須保證數(shù)據(jù)之間存在800ns時間間隔竭鞍,稱為GI
802.11 n 仍然缺省使用800nm間隔,但是橄镜,當(dāng)多徑效應(yīng)不嚴(yán)重時偎快,可以將間隔時間配為400ms,如此可以將單條空間吞吐量提高10%左右洽胶,稱為Short GI晒夹,多徑效應(yīng)嚴(yán)重不啟用
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40MHz頻寬模式
與802.11 a/b/g每信道只用20MHz頻寬不同的是802.11n定義兩種頻寬:20MHz和40MHz
40MHz頻寬使用兩個20MHz信道進行捆綁,可以獲得高于20MHz模式兩倍的吞吐量
40MHz的頻寬可以使OFDM所能提供的有效子載波數(shù)量從52變?yōu)?08,52個傳輸信道兩倍+4個錯誤糾正信道
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幀聚合技術(shù)
802.11MAC層協(xié)議消耗相當(dāng)效率用作鏈路維護丐怯、信道競爭產(chǎn)生的沖突喷好、以及解決沖突引入退避機制都降低了吞吐量
11n引入A-MSDU和A-MPDU聚合技術(shù)提高吞吐量
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Q&A
一、哪些因素會對無線產(chǎn)生干擾
障礙物干擾响逢。例如墻壁绒窑、雨水棕孙、樹林舔亭。。蟀俊。
信號干擾钦铺。強大磁場例如電冰箱、微波爐肢预。矛洞。
同頻干擾、互調(diào)干擾烫映、雜散干擾沼本、鄰道干擾。
二锭沟、導(dǎo)致衰減的因素有哪些
障礙物抽兆。
信號干擾。
終端和發(fā)射端距離較遠
天線或者路由器增益過低
設(shè)備自身其它問題
三族淮、802.11 a/b/g/n都工作在哪個頻段辫红?每個頻段可以使用的頻點有幾個
- b/g工作在2.4頻點;a工作在5G頻點祝辣;n工作在2.4和5G頻點;ac工作在5G頻點
四贴妻、為什么5GHz比2.4GHz頻段的覆蓋范圍小
- 0.0835>0.08
五、簡述802.11n最大600Mbps的速率是怎么得到的
- 基于802.11a(54Mbps)得到的蝙斜。802.11a利用OFDM將48子載波增加到52(58.5Mbps)---FEC采用QAM-64編碼率從3/4提高到5/6(65Mbps)---Short GI 減少保護間隔400n提高10%(72.2Mbps)---40MHZ綁定提高到150MHz---MCS(600Mhz)https://www.cnblogs.com/listenerln/p/6867443.html
六名惩、為什么多徑效應(yīng)對802.11n性能影響較小
無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/h3>
關(guān)鍵詞解釋
Infrastructure BSS:架構(gòu)BSS模式
SSID:Service Set ID服務(wù)集識別碼
BSS:Basic Service Set 基本服務(wù)集
BSSID:基本服務(wù)器標(biāo)識,用于無線接口的MAC地址
AP:Access Point 無線接入點
STA:Station任何無線終端設(shè)備
DS:Distribution System分布式系統(tǒng)
ESS:擴展服務(wù)集孕荠,采用相同的SSID的多個BSS形成更大規(guī)模的虛擬BSS
Ad hoc:STA之間點對點連接娩鹉,資源共享無需AP(一些單機游戲),連接數(shù)量少距離近
Wireless bridge:采用無線技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)連接的特殊功能AP岛琼,覆蓋范圍大底循,點對點或者點對多的組網(wǎng)方式
WDS:無線分布式系統(tǒng)。具有無線橋接和無線中繼兩種應(yīng)用模式
無線中繼:就是利用無線路由器之間的無線連接功能槐瑞,將無線信號從一個中繼點傳遞到下一個中繼點熙涤,實現(xiàn)信號的增強。SSID均一致
無線橋接:無線路由器通過無線方式與另一臺無線路由器連接,放大原來可以上網(wǎng)的無線路由器信號祠挫。但是橋接的路由器也會有自己的一個SSID那槽。
Mesh network:“多跳網(wǎng)絡(luò)”,動態(tài)可以不斷擴展的網(wǎng)絡(luò)信號等舔,解決某個節(jié)點因流量大而導(dǎo)致的擁堵問題骚灸。組網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的運算規(guī)則和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
二層交換機:工作在OSI第二次慌植,數(shù)據(jù)鏈路層
三層交換機:工作在OSI第三層+第二層(網(wǎng)絡(luò)層+傳輸層)
信道
2.4-2.4835GHz相鄰信道中共83.5帶寬甚牲,,每個信道寬度為22MHz蝶柿,相鄰信道中心頻點間隔5MHz
劃分14個子信道丈钙,按照國家或地區(qū)劃分,中國劃分為13個信道交汤,每個信道帶寬22MHz,有效20MHz雏赦,其中2MHz是隔離帶,整個頻段只有1芙扎、6星岗、11信道互不干擾。
Infrastructure BSS:架構(gòu)BSS模式
SSID:Service Set ID服務(wù)集識別碼
BSS:Basic Service Set 基本服務(wù)集
BSSID:基本服務(wù)器標(biāo)識,用于無線接口的MAC地址
AP:Access Point 無線接入點
STA:Station任何無線終端設(shè)備
DS:Distribution System分布式系統(tǒng)
ESS:擴展服務(wù)集孕荠,采用相同的SSID的多個BSS形成更大規(guī)模的虛擬BSS
Ad hoc:STA之間點對點連接娩鹉,資源共享無需AP(一些單機游戲),連接數(shù)量少距離近
Wireless bridge:采用無線技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)連接的特殊功能AP岛琼,覆蓋范圍大底循,點對點或者點對多的組網(wǎng)方式
WDS:無線分布式系統(tǒng)。具有無線橋接和無線中繼兩種應(yīng)用模式
無線中繼:就是利用無線路由器之間的無線連接功能槐瑞,將無線信號從一個中繼點傳遞到下一個中繼點熙涤,實現(xiàn)信號的增強。SSID均一致
無線橋接:無線路由器通過無線方式與另一臺無線路由器連接,放大原來可以上網(wǎng)的無線路由器信號祠挫。但是橋接的路由器也會有自己的一個SSID那槽。
Mesh network:“多跳網(wǎng)絡(luò)”,動態(tài)可以不斷擴展的網(wǎng)絡(luò)信號等舔,解決某個節(jié)點因流量大而導(dǎo)致的擁堵問題骚灸。組網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的運算規(guī)則和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
二層交換機:工作在OSI第二次慌植,數(shù)據(jù)鏈路層
三層交換機:工作在OSI第三層+第二層(網(wǎng)絡(luò)層+傳輸層)
2.4-2.4835GHz相鄰信道中共83.5帶寬甚牲,,每個信道寬度為22MHz蝶柿,相鄰信道中心頻點間隔5MHz
劃分14個子信道丈钙,按照國家或地區(qū)劃分,中國劃分為13個信道交汤,每個信道帶寬22MHz,有效20MHz雏赦,其中2MHz是隔離帶,整個頻段只有1芙扎、6星岗、11信道互不干擾。