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802 11WLAN技术基础 软件学院王长征2020 2 29 WLAN原理与技术 教学索引 WLAN信道使用 新一代WLAN接入技术 WLAN通信技术参数 WLAN接入标准 1 WLAN接入技术标准 WLAN信道使用 WLAN工作频段 2 4Ghz和5Ghz工作在2 4Ghz频段的设备支持802 11a b g n ac协议的WLAN设备ZigBee设备微波炉双向寻呼系统脉冲雷达系统5Ghz频段支持802 11 n ac协议的WLAN设备其他多媒体通信设备 2 4Ghz信道划分 2 4Ghz每个信道频段宽度为20MHz 在多个频道同时工作的情况下 为保证频道之间不相互干扰 要求两个频道的中心频率间隔不能低于25MHz 在实际使用中一般选择1 6 11三个频道进行频率规划 同频道间必须两两隔离 2 4Ghz信道的使用 国内WLAN普遍使用2 4Ghz的1 6 11信道 5Ghz信道的划分与使用 5Ghz信道的使用美国UNII将5Ghz频段分为包含24个互不干扰的信道 5GHz频段以5Mhz为步进划分信道 每个信道20Mhz信道编号n 信道中心频率GHz 5GHz 1000 5目前中国WIFI设备在5GHz可以使用36 40 44 48 52 56 60 64 149 153 157 161 165共计13个信道 教学索引 WLAN信道使用 新一代WLAN接入技术 WLAN通信技术参数 WLAN接入标准 1 天线增益 天线增益 定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度 在输入功率相等的条件下 天线增益等于实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比 5dBi 室内全向天线 室外定向天线 2 天线增益单位 天线增益常用单位是dBi dBi是以理想点源天线 在各方向的辐射是均匀的 为参考的基准值室内部署的无线路由器的天线增益一般为3 5dBi 室外的一般为8 5dBi 14dBi 3 天线发射功率 天线发射功率单位dBm 分贝毫瓦 dBm是一个表示功率绝对值的单位 计算公式为 发射功率 10lg 功率值 1mW 为控制WLAN设备电磁辐射 国标规定无线路由器的发射功率不能超过100mW 代入公式可以计算出以dBm为单位的值 20dBm 小米路由器mini的信号接收灵敏度为54Mbps 72dBm的含义是什么 把 72dBm代入公式 求解出天线能接收的最小信号功率为6 31 10 8mW 4 增益对无线通信信号的影响 天线增益高低对无线信号的影响 高增益天线电磁辐射比低增益天线大吗 天线是无源设备 没有对功率的放大作用 仅仅调整了电磁信号辐射的空间形态 室内天线只要离开天线1米以上 电磁辐射都很小 教学索引 WLAN信道使用 新一代WLAN接入技术 WLAN通信技术参数 WLAN接入标准 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超级WiFiTV空闲段 802 11ah900MhzHaLow低功耗远距离物联网 802 11WLAN标准演进 各标准通信距离模型 802 11x覆盖范围 802 11ad覆盖15 30m 802 11ah覆盖1km 802 af理论覆盖160km主流接入速度超过1Gbps WLAN双频接入技术802 11n 多输入多输出技术MIMO MIMO 多输入多输出 MIMO可同时启动多条空间流与WiFi终端通信 双天线 SU MIMO和MU MIMO SU MIMO 单用户多输入多输出MU MIMO 多用户多输入多输出 SU MIMO同一时间与1个WiFi终端通信 MU MIMO同一时间与3个WiFi终端通信 小米路由器最高数据率的工作模式 小米路由器mini设备参数 802 11n不同调制方式的数据率 小米路由器mini2 4Ghz下2 2MIMO达到300Mbps的调制方式 802 11ac不同调制方式的数据率 802 11ac协议下1 1MIMO 1条空间流 的调制方式和数据率 小米路由器mini5Ghz下2 2MIMO达到433 3 2Mbps的调制方式 教学索引 WLAN信道使用 新一代WLAN接入技术 WLAN通信技术参数 WLAN接入标准 合理的射频功率调整合理调整AP功率 避免设备间相互干扰 合理的信道设计 不合理的功率设计 合理的信道和功率设计 3 WLAN信道使用 手机连接小米路由器的速度为135Mbps 信号强度 34dBm 可以得出什么结论 问题思考 手机与路由器速率协商结果说明什么问题 802 11n802 11ac双频天线2 2MIMO2 4GHz300Mbps5GHz867Mbps 135Mbps 135Mbps对应 1 1MIMO40MhzMCS7 64 QAMGI 800ns 路由器使用1根天线 使用了2 4Ghz的两个相邻信道 40Mhz带宽与手机通信 34dBm换算为功率密度单位为0 0004mW 小结 802 11系列标准WLAN射频技术中的几个概念新一代WLAN通信标准WLAN信道的分配与使用 19 20 谢谢