WLAN频段介绍

时间:2024-05-21 15:39:11

3.WLAN频段介绍
3.1 ISM 频段:
主要是开放给工业、科学、医学三个主要机构:
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工业频段:美国频段为902-928MHz,欧洲900MHz的频段则有部份用于GSM通信。工业频段的引入避免了2.4GHz 附近各种无线通信设备的相互干扰。
科学频段:2.4GH为各国共同的ISM频段。因此无线局域网,蓝牙,ZigBee等无线网络,均可工作在2.4GHz频段上,2.4GHz频段范围为2.4—2.4835GHz。
医疗频段:频段范围为5.725—5.875GHz,与5.15—5.35GHz一起为802.11(工作在2.4GHz和5GHz频段)5GHz工作频段。

3.2 WLAN频段与信道
WLAN技术被 802.11 b/g/n定义在 2.4G的频段中,在其中2.4G频段划分为14个交叠的、错列的20MHz无线载波信道,它们中心频率间隔分别为5MHz。
802.11a/n/ac 工作在有更多的5GHz频段中。
信道在不同国家的使用也不同:
美国:允许1—11信道;
欧洲:允许1—13 信道
日本:允许1—14 信道(14信道仅用作802.1b)
中国:允许1—13信道

3.3 802.11 WLAN标准:
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IEEE 802.11b是无线局域网的一个标准。
其工作频率为2.4GHz,传送速度为11Mb/s。
IEEE 802.11b是所有无线局域网标准中最著名,也是普及最广的标准。
在2.4GHz ISM频段共有14个频宽为22MHz的频道可供使用。
IEEE 802.11g工作频率为2.4GHz,原始数据传输率为54Mb/s,实际传输速度约为24Mbit/s。
802.11g的设备与802.11b兼容。802.11g是为了更高的传输速率而制定的标准,它采用2.4GHz频段,使用CCK技术与802.11b后向兼容,同时它又通过采用OFDM技术支持高达54Mbit/s的数据流。
IEEE 802.11a是802.11原始标准的一个修订标准,于1999年获得批准。
802.11a标准采用了与原始标准相同的核心协议,工作频率为5GHz,使用52个正交频分多路复用子载波,最大原始数据传输速率为54Mb/s。
802.11a支持54,48,36,24,18,12,9,6Mb/s八种不同的传输速率。
IEEE 802.11n数据传输速度最高可达600Mbit/s(需要在物理层产生更高速度的传输率),也将会使无线网络能够传送到更远的距离。
802.11n增加了对于MIMO (multiple-input multiple-output)的标准。MIMO 使用多个发射和接收天线来允许更高的资料传输率。

3.4 2.4G 频段
支持802.11b/g/n
802.11b 每个信道占用22MHz
802.11g/n每个信道占用20MHz
802.11n完全兼容802.11b/g
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主要国家的工作频率对比:
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信道绑定
信道绑定技术通过将相邻的两个20MHz信道绑定成40MHz,使得传输速率成倍提高。
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在实际工作中,将两个相邻的20MHz信道绑定使用,一个为主带宽,一个为次带宽,收发数据时既可以40MHz的带宽工作,也可以单个20MHz带宽工作。同时为避免相互干扰,原本每20MHz信道之间都会预留一小部分的带宽;
当采用信道绑定技术工作在40MHz带宽时,这一部分预留的带宽也可以被用来通信,进一步提高了吞吐量

4 5G 频段
支持802.11a/an/ac
802.11a/n每个信道需要占20MHz
802.11AC每个信道支持20/40/80MHz
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在IEEE的802.11n协议中,可以支持20/40MHz两种带宽,其中20MHZ是必选,40MHz是可选;
802.11ac中,可支持20/40/80/80+80(不连续,非重叠)和160MHz,其中20/40/80MHz是必选,80+80/160MHz 是可选。
4.1 5G信道中心频率和信道ID号
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FCC U-NII的频率分配:
在总带宽为200 MHz的低、中U-NII频段内提供8个信道;
高U-NII频段在100 MHz的带宽内提供4个信道;
中、低U-NII频段的最外层信道的中心距离频段边缘30MHz,对于高U-NII频段,距离为20 MHz

4.2 中国的5.8G信道:
在中国,5.8G频段内有5 个非重叠信道,分别为149/153/157/161/165,如下图:
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4.3 5.8G信道绑定
标准建议配置:149,157或者153,161,采用149,157配置时,表示主信道在前,采用153,161配置时,表示主信道在后,配置范围其实一样的
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40MHz信道模式虽然可以获得更多的频谱利用率,获得20MHz模式两倍的吞吐量,但是40MHz信道模式对于2.4GHz频段有限的频谱资源来说有些尴尬,因为在2.4GHz频谱中无法实现两个相互不干扰的40MHz信道的划分。
然而5GHz频段具有丰富的频谱资源,FCC分配了23个互不重叠20MHz信道,在中国也有5个互不重叠20MHz信道,有足够的信道来实现40MHz信道的捆绑。
因此,40MHz 频宽的11n模式基本不建议在2.4GHz使用,即802.11g/n模式一般都采用20MHz频宽进行部署,获取更多的信道资源,以满足蜂窝覆盖的原则。

4.4 应用技术
2.4G频段为ISM开放频段,使用此频段的设备有,无绳电话,婴儿监视器、微波炉、无线摄像头、蓝牙、红外传感器、荧光灯镇流器等。
5GHz 频段干扰较少,但越来越多的设备也部分开始使用 5GHz 频段了,如无绳电话、雷达、无线传感器、数字卫星等。