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參考書籍為《802.11無線網(wǎng)絡(luò)權(quán)威指南》，網(wǎng)上可以下載到
一些wifi的基礎(chǔ)知識(shí)可以參考這個(gè)系列帖子http://support.huawei.com/ecommunity/bbs/10219401.html

1.第一代wifi標(biāo)準(zhǔn) 80211（80211b）（2.4G）

1997年完成，傳輸速率支持1Mbps 和 2Mbps。支持采用FHSS（跳頻）和DSSS（直接序列擴(kuò)頻），采用不同技術(shù)的設(shè)備是無法兼容的，下面只講解DSSS技術(shù)。

DSSS技術(shù)將 2.4G 頻段劃分為 14個(gè)信道（不同國家支持的信道不同，具體查看 國家信道表.xlsx 上面網(wǎng)址中包含）

首次定義了的 1Mbps和2Mnps的DSSS屬于 80211協(xié)議，后續(xù)80211b中又定義了達(dá)5.5 與11Mbps 的物理層，因此通常的說法中 80211b速率包括 1、2、5.5、11Mbps

DSSS的運(yùn)作方式，乃是以展頻碼（chipping sequence，或譯為綴片序列）對(duì)數(shù)據(jù)串流作處理。

代傳送的數(shù)據(jù)為1， 則用 展頻碼“01001000111”代替1，展頻碼自身都?jí)蛉哂嘈ｒ?yàn)，提升抗干擾能力。

1.1 Mbps速率傳輸

在用射頻載波信號(hào)進(jìn)行傳輸時(shí)，采用DBPSK方法，DBPSK（差分二進(jìn)制相移鍵控）用兩種載波分別表示數(shù)字信號(hào)0 與 1，兩種載波相位相差180°，一個(gè)波稱為參考波
（reference wave），所對(duì)應(yīng)的編碼為0。偏移半個(gè)周期的波，所對(duì)應(yīng)的編碼為1。當(dāng)訊符為0，波形如同上一個(gè)訊符。如果訊符為1，就會(huì)偏移半個(gè)周期。

下圖是傳輸1001101時(shí)的波形

當(dāng)按協(xié)議要求的1Mbps傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，無線電波實(shí)際上是每秒傳輸11M bit（需要先進(jìn)行展頻），那么載波的頻率是2.4G hz，那么每段載波保持的周期是（1/11M）/（1/2.4G）=218個(gè)。（不知道這了需要不需要考慮ack回復(fù)和競爭的時(shí)間）
（具體這里怎么和信道的帶寬相對(duì)應(yīng)起來，還不清楚）

1.2 2Mbps傳輸

采用DQPSK（差分正交相移鍵控），共有4中相位的載波，每個(gè)載波相差45°，這樣射頻信號(hào)中攜帶的信息比DBPSK增加了一杯，每種載波代表了兩個(gè)bit的數(shù)據(jù)。

同樣傳輸 01001101， DQPSK只需要一半的時(shí)間（每種載波的保持周期不變）

1.3 5.5Mbps 和 11Mbps

在DQPSK的基礎(chǔ)上采用了CCK編碼，CCK編碼有兩種方式可以將射頻信號(hào)中8bit數(shù)據(jù)壓縮為2bit或者4bit（CCK 采用了復(fù)雜的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換函數(shù)，可以使用若干8-bit 序列，在每個(gè)編碼字中編碼4或8個(gè)位元）

2. 80211a速率（5G）

起初，802.11a 是專門針對(duì)美國所做的設(shè)計(jì)，使用 5-GHz 的國家免照信息基礎(chǔ)建設(shè)頻段。 802.11a 是以正交分頻多工（orthogonal frequency division multiplexing，簡稱OFDM）為基礎(chǔ)。OFDM 設(shè)備會(huì)將一個(gè)較寬的頻道（frequency channel）切割成幾個(gè)子頻道(subchannel）。每個(gè)子頻道均用來傳輸數(shù)據(jù)。所有這些「較慢」的子頻道隨后會(huì)被多工的方式組合成「較快」的頻道。 所以速率會(huì)比單純的一個(gè)頻道要快。

802.11a 中作業(yè)頻道的頻寬為 20 MHz，OFDM 物理層將頻譜區(qū)分為作業(yè)頻道·每個(gè)頻寬 20-MHz 的頻道由 52個(gè)副載波所組成。副載波之問彼此相距 0.3125MHz 頻道編號(hào)從 -26至26，其中有4個(gè)副載波充當(dāng)導(dǎo)波（pilot carrier），副載波-21 、-7 、7以及21 被指定為導(dǎo)波，0號(hào)未使用。（去掉副載波之間的間隔，每個(gè)信道的寬度只有0.072Mhz，真的有這么窄？？？）

802.11a 在每個(gè)子頻道上使用「正交調(diào)幅」(quadrature amplitude modulation，簡稱QAM）技術(shù)來傳送數(shù)據(jù)。QAM 是在單一載波（single carrier wave）上編碼數(shù)據(jù)，不過該載波是由「同相」（in-phase）與下正交：（quadrature）兩種信號(hào)組成QAM 會(huì)同時(shí)對(duì)這兩種信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅；亦即根據(jù)輸入信號(hào)的大小調(diào)整載波波形·主載波是以同相信號(hào)為名，簡寫為I。正交信號(hào)落后四分之一周期，簡寫為Q。正交是為了保證同時(shí)傳輸兩個(gè)信號(hào)（I和Q）的時(shí)候不受干擾。

當(dāng)兩個(gè) 正交波 I和Q 的幅度變化分別為 2 4 8 時(shí)，分別可形成 QPSK 16QAM 64QAM 的調(diào)制方式。BPSK可以當(dāng)做一個(gè) 特殊的正交波，只有I波沒有Q波。當(dāng)幅度變化越多時(shí)，抗干擾能力越低，設(shè)備科通過對(duì)環(huán)境的監(jiān)測靈活選用不同的幅度調(diào)制。此處的BPSK和QPSK只是調(diào)制方式和80211b中一致，實(shí)際上信道寬度和其他物理參數(shù)是完全不同的。

注：為什么沒有幅度變化為6的調(diào)制，猜測可能是6 和 8 的調(diào)制，對(duì)硬件的需求是一樣（或者更高，因?yàn)?不是2的冪，解調(diào)時(shí)麻煩），所以沒有6的調(diào)制方式

為了保證數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的準(zhǔn)確性，需要加入錯(cuò)誤更正碼，根據(jù)環(huán)境干擾不同，加入的錯(cuò)誤更正碼有多又少，80211a中規(guī)定了3種加入更正碼后的（有效數(shù)據(jù)）編碼率為 1/2 2/3 3/4.
802.11a 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 6、12與 24 Mbps是必要的（required）數(shù)據(jù)率。802.11 MAC 要求每個(gè)幀均必須得到正面回應(yīng)。傳送正面回應(yīng)時(shí)，必須采用已連接工作站均支持的數(shù)據(jù)率。大多數(shù)設(shè)備是以 24 Mbps 的數(shù)據(jù)率傳送正面回應(yīng)訊息，如此不僅可以符合上述要求，也可以將網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)（overhead）降至最低。下圖為不同編碼方式和編碼率下的傳輸速率

注：最后的72Mbps速率沒有加入錯(cuò)誤更正碼。48個(gè)子信道的信息組合起來算作一個(gè)訊符。

還有個(gè)疑問，80211a中的BPSK和80211b中BPSK，調(diào)制方式一樣，前者每個(gè)子信道帶寬僅0.072MHz，速率有0.25Mbps，后者帶寬20MHz，速率僅有1Mbps，80211a中在每個(gè)子信道中又采取了何種技術(shù)就不得而知了。

80211a 的頻道分配
根據(jù)下列公式，可以為 5-GHz 頻段中的頻道指定編號(hào)，頻道間相距 5 MHz：
中心頻率（MHz）= 5，000＋5 x n；n = 0，1，2，..199
中心頻率（MHz）= 5，000 – 5*（256 - n），n＝240，241，.. 255

每個(gè)頻寬為 20-MHz 的 802.11a 頻道占用四個(gè)頻道。頻道中心頻率的示意圖如下

3 80211g，80211a在2.4G頻段上的應(yīng)用（2.4G）

80211g將80211a中的技術(shù)（OFDM和QAM）應(yīng)用到2.4g中，同時(shí)對(duì)2.4g上原有的80211b進(jìn)行了兼容，其最高速率和80211a相同為54Mbps，

4 80211n（2.4G/5G）

80211n協(xié)議同時(shí)規(guī)定了2.4g和5g上的實(shí)施，為了提升速率，80211n使用了新增加了其他幾項(xiàng)技術(shù)（80211a中多種編碼方式同樣要沿用）：

4.1 MIMO （多輸入多輸出）

AP（路由器）的一根天線和STA（手機(jī)）的一根天線可以組成一個(gè)空間流，當(dāng)AP和STA同時(shí)擁有N根天線時(shí)，可以組成N個(gè)空間流，傳輸速率是單個(gè)空間流的N倍。80211n中規(guī)定N的紙最高為4
注意當(dāng)STA只有一根天線時(shí)，就算AP擁有4根天線，也只能形成1個(gè)空間流看維基的時(shí)候看到有3x2:2的MIMO說法，還不太理解這個(gè)定義，以后補(bǔ)充

4.2 更寬的帶寬

之前的協(xié)議中規(guī)定帶寬只能為20Mhz，80211n中帶寬可以有40Mhz和20Mhz兩種。 帶寬變大了，OFDM的子載波也會(huì)變多。注意不需要兩個(gè)互不重疊的相鄰信道才可以組合成40M的帶寬。

4.3 SHORT GI（防護(hù)時(shí)間）

GI（Guard Interval）只兩個(gè)碼流（symbols (the smallest unit of data sent at once)）之間的間隔。當(dāng)存在多個(gè)空間流，空間流之間會(huì)有干擾，STA需要一段時(shí)間將多個(gè)空間流中的數(shù)據(jù)組合成一個(gè)碼流，因此需要增加一個(gè)防護(hù)時(shí)間，防止下一個(gè)碼流對(duì)上一個(gè)產(chǎn)生干擾
80211n中規(guī)定了800ns和400ns的兩種GI

下表摘自維基百科（中國最近又能上維基了），第一列MCS（Modulation and Coding Scheme）值不同的調(diào)制編碼方式，可以看到80211n的最高速率是600Mbps（2.4G和5G下均如此），單天線（大多數(shù)手機(jī)）下的最高速率為150Mhz。

5 80211ac （5G）

80211ac只工作在5G頻段。在80211n的基礎(chǔ)上采用以下新技術(shù)：
1 更大的帶寬 80MHz和160Mhz，
2 更高的MIMO值，80211n中為4, 11ac增加到8
3 最高為254QAM

下圖為MIMO值為1時(shí)的，11ac的速率值，當(dāng)空間流為8時(shí)，最高速率為866*8=6928Mbps