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802 11WLAN技術(shù)基礎(chǔ) 軟件學(xué)院王長(zhǎng)征2020 2 29 WLAN原理與技術(shù) 教學(xué)索引 WLAN信道使用 新一代WLAN接入技術(shù) WLAN通信技術(shù)參數(shù) WLAN接入標(biāo)準(zhǔn) 1 WLAN接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) WLAN信道使用 WLAN工作頻段 2 4Ghz和5Ghz工作在2 4Ghz頻段的設(shè)備支持802 11a b g n ac協(xié)議的WLAN設(shè)備ZigBee設(shè)備微波爐雙向?qū)ず粝到y(tǒng)脈沖雷達(dá)系統(tǒng)5Ghz頻段支持802 11 n ac協(xié)議的WLAN設(shè)備其他多媒體通信設(shè)備 2 4Ghz信道劃分 2 4Ghz每個(gè)信道頻段寬度為20MHz 在多個(gè)頻道同時(shí)工作的情況下 為保證頻道之間不相互干擾 要求兩個(gè)頻道的中心頻率間隔不能低于25MHz 在實(shí)際使用中一般選擇1 6 11三個(gè)頻道進(jìn)行頻率規(guī)劃 同頻道間必須兩兩隔離 2 4Ghz信道的使用 國(guó)內(nèi)WLAN普遍使用2 4Ghz的1 6 11信道 5Ghz信道的劃分與使用 5Ghz信道的使用美國(guó)UNII將5Ghz頻段分為包含24個(gè)互不干擾的信道 5GHz頻段以5Mhz為步進(jìn)劃分信道 每個(gè)信道20Mhz信道編號(hào)n 信道中心頻率GHz 5GHz 1000 5目前中國(guó)WIFI設(shè)備在5GHz可以使用36 40 44 48 52 56 60 64 149 153 157 161 165共計(jì)13個(gè)信道 教學(xué)索引 WLAN信道使用 新一代WLAN接入技術(shù) WLAN通信技術(shù)參數(shù) WLAN接入標(biāo)準(zhǔn) 1 天線(xiàn)增益 天線(xiàn)增益 定量地描述一個(gè)天線(xiàn)把輸入功率集中輻射的程度 在輸入功率相等的條件下 天線(xiàn)增益等于實(shí)際天線(xiàn)與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比 5dBi 室內(nèi)全向天線(xiàn) 室外定向天線(xiàn) 2 天線(xiàn)增益單位 天線(xiàn)增益常用單位是dBi dBi是以理想點(diǎn)源天線(xiàn) 在各方向的輻射是均勻的 為參考的基準(zhǔn)值室內(nèi)部署的無(wú)線(xiàn)路由器的天線(xiàn)增益一般為3 5dBi 室外的一般為8 5dBi 14dBi 3 天線(xiàn)發(fā)射功率 天線(xiàn)發(fā)射功率單位dBm 分貝毫瓦 dBm是一個(gè)表示功率絕對(duì)值的單位 計(jì)算公式為 發(fā)射功率 10lg 功率值 1mW 為控制WLAN設(shè)備電磁輻射 國(guó)標(biāo)規(guī)定無(wú)線(xiàn)路由器的發(fā)射功率不能超過(guò)100mW 代入公式可以計(jì)算出以dBm為單位的值 20dBm 小米路由器mini的信號(hào)接收靈敏度為54Mbps 72dBm的含義是什么 把 72dBm代入公式 求解出天線(xiàn)能接收的最小信號(hào)功率為6 31 10 8mW 4 增益對(duì)無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)的影響 天線(xiàn)增益高低對(duì)無(wú)線(xiàn)信號(hào)的影響 高增益天線(xiàn)電磁輻射比低增益天線(xiàn)大嗎 天線(xiàn)是無(wú)源設(shè)備 沒(méi)有對(duì)功率的放大作用 僅僅調(diào)整了電磁信號(hào)輻射的空間形態(tài) 室內(nèi)天線(xiàn)只要離開(kāi)天線(xiàn)1米以上 電磁輻射都很小 教學(xué)索引 WLAN信道使用 新一代WLAN接入技術(shù) WLAN通信技術(shù)參數(shù) WLAN接入標(biāo)準(zhǔn) 1997 1999 2003 2009 20122013 802 112 4Ghz2Mbps 2016 802 11a2 4Ghz11Mbps802 11b5Ghz54Mbps 802 11b2 4Ghz54Mbps 802 11n2 4Ghz5Ghz600Mbps4 4MIMO40Mhz 802 11ac2 4Ghz5Ghz6 9GbpsMU MIMO160Mhz 802 11ad60Ghz7Gbps802 11af超級(jí)WiFiTV空閑段 802 11ah900MhzHaLow低功耗遠(yuǎn)距離物聯(lián)網(wǎng) 802 11WLAN標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn) 各標(biāo)準(zhǔn)通信距離模型 802 11x覆蓋范圍 802 11ad覆蓋15 30m 802 11ah覆蓋1km 802 af理論覆蓋160km主流接入速度超過(guò)1Gbps WLAN雙頻接入技術(shù)802 11n 多輸入多輸出技術(shù)MIMO MIMO 多輸入多輸出 MIMO可同時(shí)啟動(dòng)多條空間流與WiFi終端通信 雙天線(xiàn) SU MIMO和MU MIMO SU MIMO 單用戶(hù)多輸入多輸出MU MIMO 多用戶(hù)多輸入多輸出 SU MIMO同一時(shí)間與1個(gè)WiFi終端通信 MU MIMO同一時(shí)間與3個(gè)WiFi終端通信 小米路由器最高數(shù)據(jù)率的工作模式 小米路由器mini設(shè)備參數(shù) 802 11n不同調(diào)制方式的數(shù)據(jù)率 小米路由器mini2 4Ghz下2 2MIMO達(dá)到300Mbps的調(diào)制方式 802 11ac不同調(diào)制方式的數(shù)據(jù)率 802 11ac協(xié)議下1 1MIMO 1條空間流 的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)率 小米路由器mini5Ghz下2 2MIMO達(dá)到433 3 2Mbps的調(diào)制方式 教學(xué)索引 WLAN信道使用 新一代WLAN接入技術(shù) WLAN通信技術(shù)參數(shù) WLAN接入標(biāo)準(zhǔn) 合理的射頻功率調(diào)整合理調(diào)整AP功率 避免設(shè)備間相互干擾 合理的信道設(shè)計(jì) 不合理的功率設(shè)計(jì) 合理的信道和功率設(shè)計(jì) 3 WLAN信道使用 手機(jī)連接小米路由器的速度為135Mbps 信號(hào)強(qiáng)度 34dBm 可以得出什么結(jié)論 問(wèn)題思考 手機(jī)與路由器速率協(xié)商結(jié)果說(shuō)明什么問(wèn)題 802 11n802 11ac雙頻天線(xiàn)2 2MIMO2 4GHz300Mbps5GHz867Mbps 135Mbps 135Mbps對(duì)應(yīng) 1 1MIMO40MhzMCS7 64 QAMGI 800ns 路由器使用1根天線(xiàn) 使用了2 4Ghz的兩個(gè)相鄰信道 40Mhz帶寬與手機(jī)通信 34dBm換算為功率密度單位為0 0004mW 小結(jié) 802 11系列標(biāo)準(zhǔn)WLAN射頻技術(shù)中的幾個(gè)概念新一代WLAN通信標(biāo)準(zhǔn)WLAN信道的分配與使用 19 20 謝謝