wlan原理與技術(shù)-理解路由器技術(shù)參數(shù)

1、802.11WLAN技術(shù)基礎(chǔ),軟件學(xué)院王長(zhǎng)征2024/3/21,,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)

2、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

3、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)

4、,,,,,,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

5、，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=10 lg（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54 Mbps:≤-72dBm 的含義是什么？,把-72dBm代入公式，求解出天線(xiàn)

6、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,

7、2003,2009,20122013,,,802.112.4Ghz2Mbps,,2016,,802.11a2.4Ghz11Mbps802.11b5Ghz54Mbps,,802.11b2.4Ghz54Mbps,,,,802.11n2.4Ghz5Ghz600Mbps4*4MIMO40Mhz,,,,802.11ac2.4Ghz5Ghz6.9GbpsMU-MIMO160Mhz,,,802.11ad

8、60Ghz7Gbps802.11af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,MIM

9、O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：?jiǎn)斡脩?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,802.1

10、1ac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mini 5Ghz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.

11、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