WLAN原理与技术-理解路由器技术参数
WLAN基础与原理
缺点
峰均比过高，要求使用高线形度的功放，设备成本高，功 放效率低； 对频率要求高，对频率的偏差敏感； 处理复杂，OFDM涉及了大量的FFT和IFFT运算；
802.11g OFDM调制方式
子载波频率间隔为312.5kHz； 符号周期为4uS； 调制方式包括：BPSK、QPSK、16-QAM、 64QAM； 编码方式：1/2、2/3、3/4； 空口调制速率包括：6Mbps、9Mbps、 12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、 48Mbps、54Mbps
物理层实现方 式 DSSS/CCK OFDM DSSS-OFDM PBCC 数据速率 1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbps 6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、 48Mbps、54Mbps 6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、 48Mbps、54Mbps 5.5Mbps、11Mbps、22Mbps、33Mbps 强制性 必选 必选 可选 可选
802.11g OFDM调制方式
调制精度
IE E E 802.1 1g Frequenc y: Sweep Mode: P reamble Type: C apture Memory Ref 1 -28.1 dBm 2.462 GHz Single Short P LC P Ref Level: T rigger Mode: Modulation: 440000 10 ms 0.00 / 0.00 dB -28.1 dBm Free Run 11 Mbps C C K Gate Burs t O ff 1 (1) External A tt: T rigger O ffs et: P SDU Data Length: Marker 1 -32.27 dBm 190.779 ? 0 dB -10 ? 1/4095 Bytes No of Samples C apture T ime A tt/El
wlan 802.11基本原理
一、概述WLAN（无线局域网）是指在较小的地理区域内通过无线通信技术连接局域网的一种网络。
它的出现让人们不再被有线网络所束缚，可以更加自由方便地进行网络通信和信息传输。
而802.11则是WLAN的一种工作标准，是由IEEE（美国电气和电子工程师协会）制定的一组无线网络标准。
二、802.11的基本原理1. 802.11的起源1997年，IEEE发布了第一个802.11标准，它能够支持最高2Mbps 的数据传输速度。
此后，IEEE陆续推出了多个更新版本的802.11标准，以满足不断增长的无线通信需求。
2. 802.11工作原理802.11标准主要包括物理层和数据链路层两个方面。
物理层主要规定了无线网络的传输介质和传输速率等参数，而数据链路层则负责数据的分组和发送。
3. 802.11的传输媒介和传输模式802.11使用的传输媒介包括2.4GHz和5GHz的无线频段，其中2.4GHz频段广泛应用于家庭和企业网络，而5GHz频段则可以提供更高的传输速率和更少的干扰。
另外，802.11标准支持的传输模式包括点对点传输、点对多点传输和多点对多点传输等。
4. 802.11的网络结构802.11网络通常包括一个或多个无线接入点（AP）和多个无线客户端设备。
无线接入点负责管理无线网络，而无线客户端设备则连接到无线接入点来进行数据传输。
5. 802.11的数据传输机制802.11使用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）技术来协调无线网络中的数据传输。
通过监听无线信道的繁忙状态，避免数据冲突，确保数据的可靠传输。
6. 802.11的安全机制为了保障无线网络的安全性，802.11标准提供了WEP（Wired Equivalent Privacy）、WPA（Wi-Fi Protected Access）和WPA2等多种安全机制，可以有效地防止未经授权的用户对无线网络进行入侵和窃听。
WiFi简介介绍
IEEE 802.11标 准
1997年，IEEE（电气电子工 程师学会）推出了802.11标 准，定义了WiFi技术的基本 规范，为后续发展提供了框 架。
发展历程
随着技术的进步，WiFi速度 从最初的1 Mbps提高到了 数百Mbps，并且覆盖范围 也不断扩大。同时，出现了 双频WiFi（2.4 GHz和5 GHz）、MU-MIMO（多用 户多输入多输出）等先进技 术，提高了网络性能和容量 。
防火墙与访问控制
通过设置防火墙和访问控制列表（ACL），可以 限制非法设备接入WiFi网络，进一步提高网络安 全性。
认证方式
WiFi设备在连接网络时需要进行认证。常见的认 证方式有开放系统认证和共享密钥认证。开放系 统认证无需密码，安全性较低；共享密钥认证需 输入密码，安全性较高。
VPN与加密隧道
对于高安全性需求的应用场景，可以通过VPN（ 虚拟专用网络）或加密隧道技术，实现在不安全 网络环境下的安全数据传输。
WiFi的工作原理
01
无线电波传输
WiFi设备（如无线路由器、手机、电脑等）通过无线电波在空气中传输
数据。这些设备装有无线网卡，可以接收和发送无线电波。
02
访问点（AP）与客户端
WiFi网络通常包含一个或多个访问点（AP），它们充当网络的中心点
，与客户端设备进行通信。客户端设备可以是电脑、手机、平板等。
THANKS
感谢观看
传输距离
WiFi的传输距离受到多种因素影响，包括发射功率、接收灵敏度、信号干扰、 障碍物等。一般来说，室内环境下WiFi的有效传输距离在10~50米之间，室外 环境下可达数百米。
WiFi的安全性
加密方式
WiFi使用多种加密方式来保护数据安全，如WEP 、WPA、WPA2和WPA3。其中，WEP加密已被 认为不安全，而WPA2和WPA3提供更高的安全性 。WPA3是目前最新的加密标准，具有更强的安 全性。
wifi twt 原理 -回复
wifi twt 原理-回复WiFi技术的原理是基于无线电波传输数据的一种技术。
它使用无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）技术，使设备能够通过无线方式与互联网连接。
WiFi技术在现代社会中得到广泛应用，并成为人们工作、学习、娱乐等各个方面所必需的。
WiFi技术的原理主要包括以下几个方面：一、射频信号传输WiFi技术是通过无线电波来传输信息的。
无线路由器或基站会通过天线将射频信号发送出去，而接收设备（如电脑、手机等）则利用天线接收这些信号。
射频信号传输的频率一般在2.4GHz和5GHz两个频段。
二、频谱利用WiFi技术利用无线电频谱，使用频分复用和时分复用等技术来实现多设备的同时通信。
在2.4GHz频段中，WiFi技术分成了11个信道，每个信道之间有一定的频率间隔。
通过合理地选择和配置信道，可以避免相邻设备之间的信号干扰。
三、调制解调调制解调是WiFi技术中的重要一环。
调制（Modulation）是将数字数据转换为可以通过无线传输的模拟信号的过程。
解调（Demodulation）则是将接收到的模拟信号转换回数字数据的过程。
常见的调制技术有正交频分复用（OFDM）和正交编码多址（OFDMA）等，它们能够提高WiFi系统的传输效率和可靠性。
四、数据封装WiFi技术使用不同的网络协议来封装数据，以确保数据的安全性和正确传输。
最常用的WiFi协议是802.11系列协议，其中包括了802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac和802.11ax等。
每个协议都定义了不同的数据传输速率、信道宽度和信号编码技术等。
五、安全保护WiFi技术在数据传输过程中对数据进行加密，以保护用户的隐私和数据安全。
最常用的加密方式是WEP、WPA和WPA2等。
这些加密方式分别提供了不同级别的安全性，用户可以根据自身需求选择合适的加密方式来保护自己的网络。
WLAN技术原理
WLAN技术原理WLAN（Wireless Local Area Network，无线局域网）技术是一种将无线通信技术应用于局域网中，实现无线网络连接的技术。
其原理主要包括无线信号传输、无线接入点和无线终端设备的通信过程以及无线网络的安全性。
WLAN技术的核心是无线信号传输。
无线信号传输是通过无线电波在空间中传输信息的过程。
WLAN系统中运用的主要无线技术是无线射频（RF）技术，通过在无线电波频段进行调制和解调，将数据转化为无线信号进行传输。
传统的无线局域网技术主要采用的是基于IEEE 802.11标准的技术，如802.11a、802.11b/g/n等，其中802.11a/g/n采用的是2.4GHz到2.4835GHz频段，802.11a采用的是5.15GHz到5.35GHz和5.725GHz到5.825GHz的频段。
随着技术的不断发展，新的无线技术如802.11ac和802.11ax等也逐渐被广泛采用，这些技术在天线设计、信号调制和传输速率等方面都有不同的改进。
无线接入点是WLAN系统中无线信号的发射和接收器，可以理解为“无线路由器”。
无线接入点的主要功能是将有线局域网中的数据转发为无线信号，并根据不同的无线协议和频率，与终端设备进行通信。
无线接入点一般需要配备天线，以提供更大范围的无线信号覆盖。
此外，接入点还可以通过使用多个频段或多个天线来提供更好的无线信号质量和容量。
无线接入点还可以通过网络中的其他接入点进行协调，以实现更大区域的无线覆盖。
无线终端设备是WLAN系统中使用无线网络的设备，如笔记本电脑、智能手机和平板电脑等。
无线终端设备通过接收来自无线接入点的无线信号，将其转化为数字信号，并与无线接入点进行双向通信。
无线终端设备的工作原理是通过无线接收器接收无线信号，并使用调制解调器将其转换为数字信号。
然后，通过无线适配器将数字信号发送到终端设备的处理器中进行处理，并将处理后的数据转发到无线接入点发送给其他设备，实现无线通信。
wifi的ru理解
Wi-Fi的入门指南什么是Wi-FiWi-Fi是一种无线通信技术，它允许电子设备之间通过无线信号进行数据传输。
Wi-Fi是”Wireless Fidelity”的缩写，它基于无线局域网（WLAN）标准，使用无线电波作为传输介质。
Wi-Fi技术已经广泛应用于家庭、办公室、公共场所等各个领域，成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
Wi-Fi的工作原理Wi-Fi使用无线电波在设备之间传输数据。
当我们的设备（如手机、电脑）连接到Wi-Fi网络时，它们会通过无线路由器与互联网进行通信。
无线路由器是一个将有线网络连接转换为无线信号的设备，它将接收到的数据包转发到目标设备，同时也将从目标设备接收到的数据包转发到互联网。
Wi-Fi使用的无线电波是一种高频电磁辐射，它在2.4GHz和5GHz两个频段工作。
无线路由器通过发射和接收这些无线电波来建立和维持与设备之间的通信。
设备之间的通信是通过Wi-Fi协议进行的，这是一种规定了通信方式和数据传输规则的标准。
Wi-Fi的优势Wi-Fi的出现给我们的生活带来了许多便利和优势：1.无线连接：Wi-Fi允许我们无线连接到互联网，不再需要使用电缆连接。
这使得我们可以在家中的任何地方或办公室内自由移动，而不必受到电缆长度的限制。
2.高速传输：Wi-Fi网络通常具有较高的传输速度，可以满足我们对于快速数据传输的需求。
这使得我们可以更快地下载和上传文件，观看高清视频等。
3.多设备连接：Wi-Fi网络可以同时连接多个设备，这使得我们可以在家庭或办公室内的多个设备上同时使用互联网。
我们可以在电脑、手机、平板电脑等设备上无缝切换使用。
4.灵活性：Wi-Fi网络的覆盖范围可以根据需要进行扩展，我们可以通过增加无线路由器或Wi-Fi扩展器来覆盖更大的区域，以满足不同场所的需求。
Wi-Fi的安全性尽管Wi-Fi带来了许多便利，但它也存在一些安全风险。
由于Wi-Fi网络是无线的，它的信号可以穿墙传播，这意味着附近的人也可以接收到Wi-Fi信号。
WiFi的原理和应用
WiFi的原理和应用1. 什么是WiFi？WiFi是一种无线网络技术，它使用无线电波通过空气传输数据。
通过接入无线路由器，您可以在覆盖范围内无线连接到互联网。
2. WiFi的工作原理WiFi是基于无线局域网（WLAN）技术，它使用无线电频率传输数据。
以下是WiFi的基本工作原理：•无线路由器：无线路由器是连接有线网络和无线设备的关键设备。
它将有线网络连接转换为无线信号，使无线设备可以连接到互联网。
•WiFi适配器：WiFi适配器是一种无线网络接口设备，可以使计算机、手机和其他设备能够接收和发送无线信号。
•无线信道：无线信道是指一种无线电频率，WiFi设备在此频率上进行通信。
常用的无线信道包括2.4GHz和5GHz频段。
•无线协议：WiFi使用一种叫做Wi-Fi联盟的无线协议，它规定了无线设备如何进行通信和数据传输。
3. WiFi的应用场景WiFi技术已经广泛应用于各种场景，以下是一些常见的应用场景：•家庭网络：WiFi使家庭用户能够将多个设备连接到同一个无线网络上，并共享互联网连接。
这使得家庭成员能够方便地上网冲浪、观看视频、玩游戏等。
•商业环境：WiFi被广泛应用于商业场所，如办公室、酒店、咖啡馆等，提供给员工和客户无线上网服务，方便他们进行工作和娱乐。
•公共场所：很多公共场所，如机场、图书馆、火车站等，都提供免费WiFi服务，为人们提供便利的无线上网体验。
•物联网：WiFi也被用于物联网（IoT）设备的连接。
物联网设备可以通过WiFi连接到互联网，实现智能家居、智能城市等应用。
4. WiFi的优势和劣势WiFi作为一种无线网络技术，具有一些优势和劣势：优势：•便利性：无线连接使用户能够在范围内随时随地访问互联网。
•灵活性：WiFi无线信号穿透墙壁和障碍物，设备可以在覆盖范围内自由移动。
•高速性：现代WiFi标准可以提供高速的数据传输速度，使得用户能够快速下载和上传数据。
•多设备连接：WiFi路由器可以同时支持多个设备连接，满足家庭和办公室多设备同时上网的需求。
路由器参数介绍详解
引言概述：在互联网时代，路由器不仅仅是连接互联网的重要设备，还承担着对网络流量进行分发和管理的关键任务。
为了充分发挥路由器的功能，了解路由器的各种参数是至关重要的。
本文将详细介绍路由器的参数，帮助用户更好地了解和配置自己的路由器。
正文内容：一、物理参数介绍1.路由器的外形尺寸：介绍路由器的尺寸和重量，以及如何选择合适的放置位置。
2.接口类型和数量：介绍路由器的各种接口类型（如以太网口、USB接口等）和数量，用于连接其他设备。
3.天线类型和增益：介绍无线路由器的天线类型和增益，影响无线信号的覆盖范围和传输速率。
4.供电方式：介绍路由器的供电方式，如插电或POE供电。
5.防火墙和安全机制：介绍路由器的防火墙和其他安全机制，提供网络安全保护。
二、无线参数介绍1.无线标准：介绍不同无线标准（如802.11n、802.11ac等）的特点和性能，并提供选择的建议。
2.频率范围和信道选择：介绍无线路由器的频率范围和信道选择，以及如何避免干扰和优化无线信号质量。
3.传输功率和速率：介绍无线路由器的传输功率和速率设置，以便根据需要进行优化。
4.安全配置：介绍无线路由器的安全配置选项，如加密方式和访问控制，保护无线网络的安全性。
5.无线覆盖范围扩展：介绍扩展无线网络覆盖范围的方法，如使用中继器或设置网桥连接等。
三、网络参数介绍1.IP地质和子网掩码：介绍路由器的IP地质和子网掩码设置，用于在局域网中分配IP地质。
2.网络类型和拓扑：介绍网络类型（如LAN、WAN）和拓扑结构，用于设置路由器的不同功能。
3.DHCP服务器和静态地质分配：介绍DHCP服务器的设置和静态地质分配，用于自动分配IP地质。
4.NAT和端口映射：介绍NAT（网络地质转换）和端口映射，实现多个内网设备共享公网IP地质。
5.QoS和带宽管理：介绍QoS（服务质量）和带宽管理设置，优化网络流量分配和提升网络性能。
四、管理参数介绍1.管理员账户和密码：介绍路由器管理员账户和密码的设置，保护路由器的管理权限。
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802.11WLAN技术基础
软件学院
王长征 2016/9/18
小米 mini
2*2MIMO双频
2/28
教学索引
WLAN接 入标准
WLAN通信 技术参数
新一代 WLAN接 入技术
WLAN信 道使用
3/28
1.WLAN接入技术标准
标准号 标准发布时间 IEEE 802.11b 1999年9月 IEEE 802.11a 1999年9月 5.150－ 5.350GHz 工作频率范围 2.4－ 2.4835GHz 5.475－ 5.725GHz 5.725－ 5.850GHz 2.4－2.4835GHz 2.4－2.4835GHz 5.150－5.850GHz IEEE 802.11g 2003年6月 IEEE 802.11n 2009年9月
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WLAN信道使用
WLAN工作频段：2.4Ghz和5Ghz ① 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 ② 5Ghz频段 支持802.11/n/ac协议的WLAN设备 其他多媒体通信设备
新一代 WLAN接 入技术
WLAN信 道使用
14/28
802.11WLAN标准演进
802.11a 2.4Ghz 11Mbps 802.11b 5Ghz 54Mbps 802.11n 2.4Ghz 5Ghz 600Mbps 4*4MIMO 40Mhz
802.11ad 60Ghz 7Gbps 802.11af 超级WiFi TV空闲段
频率
两个频道的中心频率间隔不能低于25MHz 7/28
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。
802.11 2.4Ghz 2Mbps
802.11b
2.4Ghz 54Mbps
802.11ac 2.4Ghz 5Ghz 6.9Gbps MU-MIMO 160Mhz
802.11ah 900Mhz HaLow
低功耗 远距离 物联网
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各标准通信距离模型 802.11x覆盖范围：
•802.11ad覆盖 15~30m；
21/28
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
Theoretical throughput for single Spatial Stream(in Mb/s)
MCS Modulation Coding type rate BPSK QPSK 1/2 1/2 20 MHz channels 800 ns GI 6.5 13 400 ns GI 7.2 14.4 40 MHz channels 800 ns GI 13.5 27 400 ns GI 15 30 80 MHz channels 800 ns GI 29.3 58.5 400 ns GI 32.5 65 160 MHz channels 800 ns GI 58.5 117 400 ns GI 65 130
（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：
2dBi
5dBi
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。
13/28
教学索引
WLAN接 入标准
WLAN通信 技术参数
信道低端/高端 频率 2401/2423MHz 2406/2428MHz
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
25Mhz 25Mhz
2411/2433MHz 2416/2438MHz 2421/2443MHz 2426/2448MHz 2431/2453MHz 2436/2458MHz 2441/2463MHz 2446/2468MHz
手机与路由器速率协商结果说明什么问题
135Mbps对应： 1*1MIMO 40Mhz MCS7-64-QAM GI=800ns 135Mbps 802.11n 802.11ac 双频天线 2*2MIMO 2.4GHz 300Mbps 5GHz 867Mbps 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 26/28
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教学索引
WLAN接 入标准
WLAN通信 技术参数
新一代 WLAN接 入技术
WLAN信 道使用
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（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。
合理调整AP功率，避免设备间相互干扰。
11 6 6
11 6 6
11 6
11 6
1
11 6 11
1
11 6 11
1
11 6
1
11 6
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
24/28
问题思考
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？
25/28
非重叠信道数
物理速率（Mbps）
3
11
24
54
3
54
15
600
实际吞吐量（Mbps）
频宽 调制方式 兼容性
6
20MHz CCK/DSSS 802.11b
24
20MHz OFDM 802.11a
24
20MHz CCK/DSSS/OFDM 802.11b/g
100以上
20MHz/40MHz MIMOOFDM/DSSS/CCK 802.11a/b/g/n
小米路由器 mini2.4Ghz 下 达到 300Mbps 10 2 QPSK 3/4 2*2MIMO 39 43.3 81 的调制方式 90
11 12 13 14 15 23 31 2 2 2 2 2 3 4 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 1/2 3/4 2/3 3/4 5/6 5/6 5/6 52 78 104 117 130 195 260 57.8 86.7 115.6 130 144.4 216.7 288.9 108 162 216 243 270 405 540 120 180 240 270 300 450 600
3~5dBi
IEEE 802.11a 802.11b 802.11g 802.11n 802.11ac
2.4GHz 300Mbps； 5GHz 867Mbps； 共计 1167Mbps
MIMO-OFDM: BPSK QPSK 16QAM 64QAM
20/28
802.11n不同调制方式的数据率
MCS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 空间流数 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 调制方式 BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM BPSK QPSK 码率 1/2 1/2 3/4 1/2 3/4 2/3 3/4 5/6 1/2 1/2 带宽（20MHz） GI=800ns 6.5 13 19.5 26 39 52 58.5 65 13 26 GI=400ns 7.2 14.4 21.7 28.9 43.3 57.8 65 72.2 14.4 28.9 带宽（40MHz） GI=800ns 13.5 27 40.5 54 81 108 121.6 135 27 54 GI=400ns 15 30 45 60 90 120 135 150 30 60
11 12 13
2462MHz 2467MHz 2472MHz
2451/2473MHz 2456/2478MHz 2461/2483MHz
6/28
2.4Ghz信道的使用
国内WLAN普遍使用2.4Ghz的1、6、11信道
信道
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 2400 2412 6 2437 7 11 2462 2472 2483 8 12 9 13 6 7 8 9 10 10 11 12 13
8
9
256-QAM
256-QAM
3/4
5/6
78
N/A
86.7
N/A
162
180
180
200
351
390
390
433.3
702
780
780
866.7
22/28
教学索引
WLAN接 入标准
WLAN通信 技术参数
新一代 WLAN接 入技术
WLAN信 道使用
23/28
3. WLAN信道使用
合理的射频功率调整
0 1
2
3
QPSF
16-QAM
ห้องสมุดไป่ตู้3/4
1/2
19.5
26
21.7
28.9
40.5
54
45
60
87.8
117
97.5
130
175.5
234
195
260
4 16-QAM 3/4 39 43.3 81 90 175.5 195 351 390 小米路由器 mini 5Ghz 下 2*2MIMO 达到 433.3*2Mbps 的调制方式 5 6 7 64-QAM 64-QAM 64-QAM 2/3 3/4 5/6 52 58.5 65 57.8 65 72.2 108 121.5 135 120 135 150 234 263.3 292.5 260 292.5 325 468 526.5 585 520 585 650