一、綜述
1、WLAN空中接口的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)介紹
無線局域網(wǎng)(WLAN)的空中接口技術(shù)要求主要是指其媒體訪問控制(MAC)和物理層(PHY)的相關(guān)技術(shù)要求。WLAN的空中接口的技術(shù)要求是由IEEE開發(fā)與研究的,其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也是在不斷的演進的,目前與WLAN的空中接口直接相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有IEEE的802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等。
欲詳細(xì)了解IEEE的802.11系列標(biāo)準(zhǔn)情況介紹的請進入。
為了使無線局域網(wǎng)(WLAN)在我國的普及應(yīng)用,我國也將IEEE的802.11系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),主要是國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15629.11系列和通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 2394.x系列,國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)編號與IEEE的802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的編號對應(yīng)關(guān)系詳見下表1-1。這些國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)基本上與上述802.11系列標(biāo)準(zhǔn)由一一對應(yīng)的,它們都是參照IEEE的相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合我國的具體情況而制定。
表1-1:國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)編號與IEEE的802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的編號對應(yīng)關(guān)系
欲詳細(xì)了解我國WLAN系列標(biāo)準(zhǔn)情況介紹的請進入:GB 15629.11系列;YD/T 2394.x系列
2、WLAN空中接口的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)特點
IEEE的WLAN空中接口的802.11系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有一個特點,就是其后續(xù)演進的標(biāo)準(zhǔn)以第一個標(biāo)準(zhǔn)802.11標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)進行演進的。這些演進的標(biāo)準(zhǔn)都是在不斷提高空中接口的數(shù)據(jù)傳輸速率以及更多用戶的接入等,就數(shù)據(jù)傳輸速率而言,由開始的1Mbps/2Mbps(802.11標(biāo)準(zhǔn))到現(xiàn)在的大于1Gbps以上(802.11ac標(biāo)準(zhǔn)),這些技術(shù)進步都是在空中接口中不斷采用先進的無線技術(shù)而獲得的,如不同的擴頻方式、更高的空中數(shù)據(jù)流和更高階的調(diào)制方式等技術(shù)。因此這些標(biāo)準(zhǔn)只是代表不同的演進階段,它們都持續(xù)有效。轉(zhuǎn)化為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)也保持了這一特點,后續(xù)演進的標(biāo)準(zhǔn)同樣是以GB 15629.11-2003為基礎(chǔ)的。
二、GB 15629.11的技術(shù)要求
鑒于此,下述重點簡要介紹我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15629.11(與IEEE 802.11相對應(yīng))中的主要技術(shù)內(nèi)容,因為它是WLAN空中接口其它系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。且該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容過多,這里重點介紹物理層(PHY)的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容,若要詳細(xì)了解GB 15629.11具體內(nèi)容的請查閱下附件2;若要詳細(xì)了解其它WLAN標(biāo)準(zhǔn)的見相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的原文。
附件2:GB 15629.11-2003《信息技術(shù) 系統(tǒng)間遠程通信和信息交換 局域網(wǎng)和城域網(wǎng) 特定要求 第11部分:無線局域網(wǎng)媒體訪問控制和物理層規(guī)范》
1、物理層工作方式
GB 15629.11為WLAN空中接口規(guī)定了三種工作方式:頻率跳變擴展頻譜(FHSS,Frequency Hopping Spread Spectrum)工作方式、直接序列擴展頻譜(DSSS,Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式和紅外線(IR)工作方式。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2900.54《電工術(shù)語 無線電通信 發(fā)射機、接收機、網(wǎng)絡(luò)和運行》中對FHSS與DSSS給出了定義,詳見下表2-1中。紅外線(IR)工作方式使用相對較少,下述主要介紹兩種無線擴頻的工作方式。
表2-1:FHSS與DSSS的定義
2、數(shù)據(jù)傳輸速率
GB 15629.11為WLAN定義了1Mbps和2Mbps的兩種數(shù)據(jù)傳輸速率供選擇,可工作在兩種無線擴頻工作方式和紅外線(IR)工作方式。其速率容差要求詳見下表2-2。
表2-2:GB 15629.11規(guī)定的WLAN傳輸速率及容差要求
3、工作頻率與頻譜安排
GB 15629.11為WLAN規(guī)定的射頻工作頻率為ISM頻段的2.4GHz頻段,標(biāo)稱工作頻率范圍為2400~24835 MHz。但GB 15629.11標(biāo)準(zhǔn)為DSSS和FHSS兩種擴頻工作方式的頻譜安排是不相同的,這是因為兩種擴頻方式技術(shù)特點不盡相同的。
對于FHSS工作方式,規(guī)定了信道數(shù)為79個(跳頻數(shù));信道之間的間隔為1MHz;對于DSSS工作方式,規(guī)定的是20MHz的信道帶寬,其信道數(shù)為13個。
欲詳細(xì)了解GB 15629.11為WLAN規(guī)定的2.4GHz頻段頻譜安排的請進入。
4、調(diào)制方式
GB 15629.11對于FHSS工作方式和DSSS工作方式下的調(diào)制方式,以及它們的不同數(shù)據(jù)傳輸速率下的調(diào)制方式,規(guī)定了不同的調(diào)制方式,包括不同級別的頻移鍵控方式和相移鍵控方式,具體匯總于下表2-4中。
表2-4:FHSS和DSSS工作方式的調(diào)制方式
5、發(fā)射與接收規(guī)范要求
在GB 15629.11中分別給出了FHSS和DSSS工作方式的發(fā)射與接收規(guī)范要求,下表2-5匯總了其指標(biāo)參數(shù)的名稱,其參數(shù)值詳見GB 15629.11標(biāo)準(zhǔn)原文,即見附件2。
表2-5:FHSS和DSSS工作方式的收發(fā)規(guī)范的參數(shù)名稱
另外,為了支持WLAN系統(tǒng)的發(fā)展,我國無線電管理部門也專門發(fā)文,指配了2.4GHz、5.1GHz和5.8GHz頻段為WLAN系統(tǒng)的工作頻段,并且對工作于2.4GHz、5.1GHz和5.8GHz頻段WLAN系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)射特性技術(shù)要求進行了相關(guān)規(guī)定。因此,對于WLAN設(shè)備在滿足GB 15629.11標(biāo)準(zhǔn)無線性能要求的同時,也應(yīng)符合我國關(guān)于WLAN設(shè)備的無線電管理的規(guī)定。
欲詳細(xì)了解我國關(guān)于無線局域網(wǎng)(WLAN)設(shè)備無線電管理要求的請進入。
三、后續(xù)演進標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求
由于IEEE的WLAN空中接口的后續(xù)演進標(biāo)準(zhǔn)目前有802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等,我國也有相對應(yīng)的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量很多,這里不再一一介紹,若有詳細(xì)了解的請查閱相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)原文,這里僅做匯總性介紹,以了解其技術(shù)特點的概貌,起到畫龍點睛的作用。
下表3-1匯總了不同階段WLAN空中接口的工作頻率與最大數(shù)據(jù)傳輸速率。下表3-2匯總了不同階段WLAN空中接口標(biāo)準(zhǔn)所采用的新的無線技術(shù)的情況,包括擴頻方式、信道帶寬、調(diào)制方式、空間數(shù)據(jù)流(MIMO)等技術(shù)。
表3-1:不同階段WLAN空中接口的工作頻率與最大數(shù)據(jù)傳輸速率
表3-2:不同階段WLAN空中接口標(biāo)準(zhǔn)的新的無線技術(shù)的采用情況
由表3-2可知,不同標(biāo)準(zhǔn)階段的WLAN,由于采用了相應(yīng)的無線新技術(shù),使得其數(shù)據(jù)傳輸速率越來越高。下附件3匯總了不同階段WLAN空中接口所采用的不種調(diào)制方式與相對應(yīng)的傳輸數(shù)據(jù)速率的關(guān)系,它們也與采用不同的信道帶寬和空間數(shù)據(jù)流數(shù)相關(guān),當(dāng)然也與調(diào)制技術(shù)的調(diào)制編碼方案(MCS,Modulation and Coding Schemes)及調(diào)制碼速相關(guān)。
附件3:不同階段WLAN空中接口所采用的不種調(diào)制方式與相對應(yīng)的數(shù)據(jù)速率
欲進一步了解GB 15629.11規(guī)定的無線局域網(wǎng)(WLAN)安全機制WAPI的請進入。