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【星海随笔】有线无线一体化

2025/8/8 4:58:58 来源:https://blog.csdn.net/weixin_41997073/article/details/141126105  浏览:    关键词:【星海随笔】有线无线一体化

无线漫游 | MAC层优化 | 双频多模物理层优化 | 智能无线技术

专有名词

OFDM:正交频分复用技术( Orthogonal Frequency Multiplexing, OFDM )
MIMO:多输入多输出 Multipe Input Multiple Output)
CCK: 补码键控技术 (Complementary Code Keying, CCK )
ISM :Industrial Scientific and Medical
DSSS:直序列扩频调制 ( Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS )
PBCC:分组二进制卷积编码调制 (Packet Binary Convolution Code, PBCC)

无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)

WLAN采用无线信道接入网络,为数据通信移动和网络服务泛在化提供了便利条件。

Ubiquitous泛在化
网络服务泛在化具体指的是一个以无所不在、无所不包、无所不能为基本特征的网络服务状态,旨在实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地享受网络服务。这一概念源于20世纪90年代,由美国加州Xerox(施乐)公司Palo Alto研究中心首席科学家Mark Weiser博士提出,他将“Ubiquitous”一词用于形容网络无所不在的状态。

WLAN通信标准是由美国电子工程师协会 (IEEE) 制定的。

IEEE802.11定义了单一的MAC层和多样的物理层,物理层标准有 IEEE802.11b(含WiFi)、802.11a、802.11g、802.11n等。
它可以支持1、2、5.5、11Mbit/s 的数据频率,运行在2.4GHz的 ISM (Industrial Scientific and Medical ) 频段上,采用的调制技术是补码键控(Complementary Code Keying, CCK)

IEEE802.11a工作在 5GHz 频段上,使用正交频分复用(Orthogonal Frequency Multiplexing, OFDM) 调制技术,可支持 54Mbit/s 的传输速率。
由于 ISM 频段的射频频率 2.40GHz~2.48GHz是一个免费频段,很多设备挤向这一频率,十分拥挤。

工作在不同频段上,不能工作在同一无线访问节点(Access Point , AP) 的网络里。

IEEE802.g 的关键技术大致有三种,既直序列扩频调制 ( Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS ) 及补码键控技术 (Complementary Code Keying, CCK ), 正交频分复用技术( Orthogonal Frequency Multiplexing, OFDM ) 以及分组二进制卷积编码调制 (Packet Binary Convolution Code, PBCC)。IEEE802.11g 采用了OFDM 和 CCK 等关键技术来保障优越的性能,为了与 IEEE802.11b 兼容采用了 CCK/OFDM 和 CCK/PBCC 作为可选调制方式。

2.4GHz 、 5.0GHz 、2.4GHz,5.0GHz 三种频率
802.11 ,802.11b ,802.11g | 802.11a | 802.11n

IEEE802.11n 采用 (MIMO 多输入多输出 Multipe Input Multiple Output)

OFDM 与 MIMO 结合,使得传输速率成倍提高。
天线技术和传输技术,使得无线局域网的传输距离大大增加,可以达到几公里,并且能够保障 100Mbit/s 的传输速率。
通常 WLAN 是较复杂的电磁环境中,多经效应(移动体往来于建筑群与障碍物之间,其接收信号的强度将由各直射波和反射波叠加合成,多经效应会引起信号衰落)、频率选择性衰落和其他干扰源的存在,使无线信道中的高速数据传输比有线信道困难的多。

美国联邦通信委员会(Federal Communications Committee , FCC ) 规定的 ISM 频率范围,如 902~ 928 MHz 及 2.4 ~ 2.484GHz 两个频段。该频段没有使用授权的限制。扩频技术主要有 跳频直接序列扩频

跳频

载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。
从时域上来看,跳频信号是一个多频率的频移键控信号,从频域上来看,跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的。
与定频通信相比,跳频通信比较隐蔽也难以被截获。

跳频通信系统是瞬时窄带系统,它易于与其他的窄带通信系统兼容。

直接序列扩频技术

直接序列扩频技术(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) 是将原来较高功率、较窄频率的载波信号(Data),经与 PRN 序列 ( Pseudorandom Number Sequence ) 相异或之后,将原本单个的 1 或 0,以10个以上的 Chip (筹码) 来代表 1 或 0 位,使载波信号变成
具有宽频的低功率频率。而每个 bit 使用多少个 Chip 称作 Spreading Chips (扩展码),一个较高的 Spreading Chips 可以增加抗噪声干扰,提高安全性;而一个较低 Spreading Chips 可以增加用户的使用人数。 FCC 的规定是 Spreading Chips 必须大于 10 。在实践中,最佳的 Spreading Chip 大约 100。而在 IEEE802.11b 的标准,其Spreading Chips 选为 11.

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