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WLAN需要規(guī)劃掌握射頻通信知識

云知道


每一個無線設(shè)備都扮演著公共廣播無線信號收發(fā)器的角色 。為了治理好無線網(wǎng)絡(luò) ， 必須把握無線電通信的頻率技術(shù) 。
無線技術(shù)的供給商試圖用“易于安裝”、“無縫連接”等承諾來掩蓋Wi-Fi物理層信號的異?，F(xiàn)象 。但是 ， 你需要利用射頻技術(shù)來治理一個大型的無線網(wǎng)絡(luò) ， 就像你必須知道假如連線才能構(gòu)建有效的局域網(wǎng)一樣 。
要把握射頻通信知識
和撥號調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào)器一樣 ， Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)也要利用調(diào)制技術(shù)將計算機里的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成類似的射頻信號 。將數(shù)據(jù)通過調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換并發(fā)送出去的速度與有效帶寬、調(diào)制解調(diào)器的類型等因素有關(guān) 。復(fù)雜的調(diào)制方法與簡單的調(diào)制方法相比 ， 可以在單位時間內(nèi)發(fā)送更多比特的數(shù)據(jù) ， 比如54Mbps 802.11無線網(wǎng)絡(luò)的64進(jìn)制的正交幅度調(diào)制（16-QAM）方法的速率就比1-Mbps無線網(wǎng)絡(luò)的二進(jìn)制差分頻移鍵控（DBPSK）調(diào)制方法的速率快得多 。
由于信號的質(zhì)量隨著傳播的距離不斷下降 ， 因此在速度和距離上 ， 不得不采取折衷策略 。在空氣中傳播的無線電波衰減很快 ， 比通過電纜傳輸?shù)纳漕l信號衰減大得多 。
FCC規(guī)則控制著2. 4 GHz ISM頻段和5 GHz UNII頻段的利用 。2.4 GHz ISM是指從2. 4 GHz到 2.4835 GHz這83.5 MHz ， 作為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)藥頻段 。5 GHz UNII是指從5.15 GHz到5.35 GHz的200MHz加上5.725GHz 到5.825 GHz的100MHz ， 共計300MHz的頻段 ， 用于國家信息建設(shè) 。這些頻段又被進(jìn)一步劃分為多個頻道 ， 一般Wi-Fi的頻道帶寬都是22MHz 。
速率和距離
FCC的鑒定程序?qū)o線系統(tǒng)的設(shè)計者進(jìn)行限制 ， 主要出于如下原因：因為共享的非限制頻段的使用問題目前仍處于爭論狀態(tài) ， 因此產(chǎn)品的設(shè)計必須使得干擾最小化 。Wi-Fi系統(tǒng)工作在非限制頻段 ， 所以必須用很低的功率發(fā)射信號 ， 另一方面 ， 又要保證在受到其它同頻段工作設(shè)備一定程度干擾的時候 ， 能夠比較穩(wěn)定地工作 。
擴頻信號處理技術(shù)就像變魔術(shù)一樣 ， 使得各個系統(tǒng)可以同時共存 。擴頻系統(tǒng)很穩(wěn)定 ， 但是值得注重的是：設(shè)計多單元的企業(yè)擴頻系統(tǒng)時 ， 相干干擾的問題是不可避免的 。這一點大家一定要明確 ， 因為這將有助于設(shè)計和支持無線局域網(wǎng)絡(luò) 。
每個Wi-Fi設(shè)備 ， 都是一個發(fā)送和接收無線信號的收發(fā)器 ， 不管它是個PC卡、NIC還是AP(訪問點) 。因為所有的Wi-Fi系統(tǒng)都采用高頻的微波信號 ， 所以信號的衰減很快 。比如較高頻率的5-GHz 802.11a信號所遭受的衰減程度就比2.4-GHz的高 ， 尤其是當(dāng)覆蓋范圍內(nèi)有地面、墻體等固體目標(biāo)時 。
除了要考慮信號的衰減以外 ， 接收器還要處理環(huán)境噪聲 。比如說 ， 你筆記本里的高速CPU實際上就是一個射頻噪聲源 ， 它使得房間內(nèi)的信號被壓制 。但是 ， 現(xiàn)在的無線技術(shù)已經(jīng)可以保證接收設(shè)備在很低的信噪比條件下正常工作 。
射頻信號的發(fā)射功率經(jīng)常用瓦特來度量 。一套環(huán)繞立體聲音響系統(tǒng)的輸出功率往往在500瓦左右 ， 而基于微波的射頻系統(tǒng)的輸出功率則要低得多 。即使最大功率的Wi-Fi系統(tǒng) ， 其發(fā)射功率也不過200毫瓦 ， 也就是五分之一瓦特 。正因為無線系統(tǒng)工作時功率很低 ， 所以工程師要利用對數(shù)變換 ， 也就是用分貝作為單位 ， 來表示信號的能量級別 。當(dāng)以1毫瓦為參考值時 ， 分貝被縮寫為"dBm" 。假如說某一信號為0 dBm ， 那么其功率為1毫瓦 。
假如信號能級低于1毫瓦 ， 那么它的分貝數(shù)就是負(fù)值 。例如 ， 802.11b Wi-Fi NIC可以接收到傳輸速率為2 Mbps ， 最低能級為 -90 dBm的信號 。
有兩個規(guī)則值得注重：第一 ， 當(dāng)一個信號增強了3dB ， 實際上信號輸出功率增長了一倍 。同樣的 ， 信號降低了3dB ， 輸出功率降低了一半 。第二 ， 每當(dāng)信號增強10dB ， 信號的輸出功率將是原來的10倍 。所以 ， 假如0 dBm相當(dāng)于1毫瓦 ， 那么10 dBm相當(dāng)于10毫瓦 ， 20 dBm相當(dāng)于100毫瓦 ， 30 dBm相對于1,000毫瓦 ， 也就是1瓦特 。利用這兩個規(guī)則 ， 你可以算出23 dBm相當(dāng)于200毫瓦 ， 明白了吧？

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