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詳述802.11協議

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1、這裡IEEE802.11分為PHY和MAC兩個部分;
2、WLAN傳輸技術有:
紅外線:不受無線電的干擾、穿透性弱 無線電射頻技術(採用擴頻技術)
擴頻技術分為:調頻技術和直接序列擴頻技術
3、802.11物理層的分配:
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PLCP:物理層匯聚過程子層,用於結合MAC與空氣傳輸的無線電波;
PMD:物理媒體相關子層,將PLI傳送的每個位利用天線傳送到空中;
3、頻寬:有效的通過該通道訊號最大的頻道寬度,單位赫茲(HZ);
頻寬的大小依據要傳送的資訊量而定的,802.11訊號(20M)、
TV訊號(4500K)、FM訊號(175K)。
4、擴頻技術的目的:
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利用直方圖解釋:當沒有使用擴頻技術時,使用者的窄頻率訊號是有限的,干擾訊號頻寬很容易高於使用者訊號;擴頻技術將使用者訊號將窄頻率訊號擴充套件成更寬頻率的訊號,接收端只需要用反向操作就可以收集到原本的訊號,而這時候干擾訊號只能干擾某段頻率,對整體干擾並不大;
5、擴頻技術頻段:
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6、跳頻擴頻(FHSS):通過不斷的變換頻率,需要傳送端和接收端同步,效率低下已經不常用了;
7、直接序列擴頻傳輸技術(DSSS):通過精確的控制將RF能量分散至某個寬頻帶;
當無線電載波的變動被分散至較寬的頻帶時,接收器可以通過相關處理找出變動。
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優點:可以充分利用整個頻寬進行傳輸;
DSSS編碼方式:
1)採用11chip barker編碼方式
2)只要11位中的2位正確就能識別原來的資料
3)防止干擾
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補碼鍵控(CCK):
1)補碼鍵控編碼方式能有效的防止噪聲及多徑干擾;
2)802.11b使用補碼鍵控來提高傳輸速率,最高可達11Mbps;
3)缺點:補碼鍵控為了對抗多徑干擾,技術複雜,實現困難;
DSSS調製方式:
BPSK: QPSK:
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BPSK:每180°傳遞兩位;
QPSK:每180°傳遞四位。
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8、正交頻分複用技術OFDM:多載波調製技術
將通道分成若干正交子通道,將高速資料訊號轉換成並行的低速子資料流,調製到在每個子通道進行傳輸;
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將20M的頻寬5g通道劃分為52個子通道,4個通道用來相位標識:
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正交幅度調製QAM:
同時利用了載波的振幅和相位來傳遞資訊;OFDM結合QAM調製方式讓速率到達了54Mbps。
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16QAM:使用44振幅和相位變化;
64QAM:使用8
8振幅和相位變化;
256QAM:使用1616振幅和相位變化。
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9、MIMO技術:利用發射端的多個天線各自獨立傳送訊號,同時在接收端用多個天線接收並恢復原資訊;
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優點:MIMO 技術的應用,使空間成為一種可以用於提高效能的資源,並能夠增加無線系統的覆蓋範圍。
10、簡述802.11協議:
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1)802.11a:
54Mbps吞吐能力,採用正交頻分複用(OFDM),支援6,9,12,18,24,36,48&54Mbps資料速率;
工作在無需許可的5GHz頻段(U-NII)頻段,23個非重疊通道。
2)803.11b:
11Mbps吞吐能力,採用直序擴頻(DSSS),支援1,2,5.5&11Mbps資料速率;
工作在2.4GHz非許可頻段(ISM)頻段,支援14個通道,3個通道不重疊。
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3)802.11g:
54Mbps最高傳輸速度,採用正交頻分複用(OFDM),支援6,9,12,18,24,36,48&54Mbps資料速率以及802.11b速率,相容802.11b終端;工作在2.4GHz非許可頻段(ISM)頻段,支援13個通道,3個不重疊通道。
4)802.11n:
最高速率可達600Mbps,雙頻工作模式,支援2.4GHz和5GHz,採用MIMO和OFDM相結合,傳輸距離大大增加,提高網路吞吐量。
優勢:傳輸速率提升至600M,無線連結可靠性更高,相容802.11a/b/g;
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1)更多子載波:
802.11a/g在20M模式下有52個子載波,48個可用子載波,速度可達54M;
802.11n在20M模式有56個子載波,52個可用子載波,速度可達58.5M;
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2)編位元速率:
802.11n實質傳輸比率從3/4提升到5/6;
802.11g編碼比率為3/4(實質資料佔3/4,更錯碼佔1/4);
物理連線速率提升11%,58.5
(1+11%)=64.935M;
3)Short GI(1/2)更短的保護間隔:
在無線收發過程中收/發間或多次傳發過程中,需要若干間隔時間,而這個間隔時間稱之為GUARD INTERVAL(GI)。
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注意:主要用於射頻環境較好的環境下,預設不開啟;如果間隔過短那麼會導致前一個數據還沒傳完後者就傳過來了。
4)通道繫結技術:
802.11n同時定義了2.4GHz頻段和5GHz頻段的WLAN標準,與802.11a/b/g每通道只用20MHz頻寬不同的是802.11n定義了兩種頻頻寬度:20MHz,40MGHz;
採用40MHz頻寬模式可以讓無線網路獲得高於兩倍的傳輸速率,相當馬路加寬了。
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5)MIMO技術:
採用802.11a/b/g技術的無線接入點和客戶端是通過單個天線單個空間通道(siso)來實現資料傳送的。
採用802.11n技術的無線接入點和客戶端可以利用兩個或者更多的空間分通道同時傳送資料,如果終端也支援MIMO技術的話,能夠採用多個接收天線和高階訊號處理技術來重建從多個通道傳送來的資料。
MIMO技術就是利用其它技術來改進接收端的信噪比。
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注意:需要傳送和接收端同時支援MIMO技術。
MIIMO-波束成形:當發射端有多個發射天線時,調整從各個天線發出的訊號使得接收端訊號強度有顯著的改善技術。
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當接收端發現接收端的訊號變弱了,那麼會向發射端提醒將發射訊號調大,用來達到最優傳輸。
“M*N”:M:表示傳輸天線數量 N:表示接收天線數量
6)802.11nMAC層改進技術
幀聚合技術:
MAC服務資料單元聚合(A-MSDU):將多個目的相同的幀封裝成一個MAC頭部(多幀變一幀);
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MAC協議資料單元聚合(A-MPDU):對目的地相同,應用不同的幀聚合在一起;
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兩種聚合都有不同的速率提升。
塊聚合技術:
為保證資料傳輸的可靠性,802.11協議規定每收到一個單播資料幀,都必須立即迴應ACK幀;
塊確認技術是通過使用一個ACK幀來完成對多個MPDU的應答,以降低這種情況下的ACK幀的數量;
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802.11ac技術;
工作在5GHz頻率;
保持與舊協議的相容性,改進了無論層結構,考慮的不通訊道頻寬共存時的通道管理等;
安全方面,它將完全遵循802.11i安全標準的所有內容;
幫助企業或家庭實現無縫漫遊。
優點:更好的吞吐率(wave2最大可以支援3.47Gbps)、更少的干擾(主流承載頻率5G頻段)、更多的接入(提供更大的吞吐率和多使用者MIMO在客觀上提高了更多使用者接入能力)
支援MU-MIMO技術:
多使用者——多輸入多輸出,其採用顯式波束成形技術,實現訊號的傳播方向和接收控制,向多個終端傳送資料,同時保證終端彼此不受干擾;
可以將AP空間流量靈活的分配給多個終端進行資料傳送,緩解了AP和終端空間流能力不匹配的問題,充分發揮了AP的效能。
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802.11ac只支援A-MPDU(長度限制從64k到1M)效率更高。
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