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IEEE 802.115GHz标准物理层研究

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摘
要：Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ５ Ｇ Ｈ ｚ ｑ ￣ 术标准及相关设备的逐步成熟， 使得５ Ｇ Ｈ ｚ ｗＬ Ａ Ｎ网络建设成为可能。 文章
研究并分析 了Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ａ 、 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ｎ 、 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ａ ｃ 等５ Ｇ Ｈ ｚ ＷＬ Ａ Ｎ 标准的技术发展路径，并对其物理层
卷 积码几 Ｄ Ｐ ｃ
｝ 编码码率 １ ， ２ 、 ２ ／ ３ 、 ３ ， ４
１ ／ ２ ２ ／ ３ 、 ３ ／ ４ 、 ５ ／ ６ １ ／ ２ 、 ２ ， ３ 、 ３ ／ ４ 、 ５ ／ ６
Ｂ Ｐ Ｓ Ｋ、 Ｑ Ｐ Ｓ Ｋ、 Ｂ Ｐ Ｓ Ｋ、 Ｑ Ｐ Ｓ Ｋ、 Ｂ Ｐ Ｓ Ｋ、 Ｑ Ｐ Ｓ Ｋ、 １ ６Ｑ １ ６ － Ｑ Ａ Ｍ、 ４－ Ｑ Ａ Ｍ、 Ａ Ｍ、 ６ ４ 一 Ｑ Ａ Ｍ １ ６ Ｑ — Ａ Ｍ、 ４－ ６ Ｑ Ａ Ｍ ２ ５ ６６ ＱＡＭ
（ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｌ ｏ ｃ ａ ｌ Ａ ｒ ｅ ａ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ） 中应 用最 广 范 的标 准 。 月形 成标准草案Ｄ ２ ． ０ 版本 ，预计将２ ０ １ ３ 年完成该标
目 前大量使用 的Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ｇ ／ ｎ ｗＬ Ａ Ｎ 无线接入设备 准 的 制 定 工作 。Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ａ 、 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ Ｉ ｎ 和Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ
． １ ＯＦ ＤＭ 获得批准 。在此之前 已经有多个版本 的草案 出台。 ２
Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ｎ 的物理层数据速率相对于Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ａ
调制技术
５ ４ Ｍ ｂ ｉ ｆ ｓ
Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ
６ ０ ０ Ｍ ｂ ｉ ｆ ｓ
４ ５ ０ Ｍ ｈ ｉ ｆ ｓ
Ｍ Ｉ ＭＯ 一 ０ Ｆ Ｄ Ｍ
６ ． ９ ３ Ｇ ｂ ｉ ｆ ｓ
１ ＿ ３ Ｇ ｂ ｉ ｆ ｓ
ＭＩ Ｍ Ｏ — Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ
１ ｌ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ５ ＧＨ ｚ ＷＬ Ａ Ｎ 标 准简 介
２ ０ ０ ９ ２ ． ４ Ｇ Ｈ ｚ ／ ５ Ｇ Ｈ ｚ
预计２ ０ １ ３ ５ Ｇ Ｈ ｚ
２ ０ ＭＨｚ 、 ４ ０ ＭＨｚ 、
２ ０ Ｍ Ｈ ｚ 、 ４ Ｏ Ｍ Ｈ ｚ ８ ０ Ｍ Ｈ ｚ 、 １ ６ ０ Ｍ Ｈ ｚ 、
８ ０ ＋ ８ ０ ＭＨ ｚ
陛论速率
旧前速 率
耨 技 术
Ｎｅ ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 数据通信 ２ ０ １ ３ ． １
Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ５ ＧＨｚ 标准物理层研究
潘 翔’欧阳红升 高泽华’ 高 峰’
（ １ ． 北京邮 电大学 网络体 系构建与融合北 ６ ２ ． 北 京邮 电大学信息光子学与光通信研究院 北 京１ ０ ０ ８ ７ ６ ）
关键技 术及 各标 准所支持 的最 高数据速 率作 了重 点分析 。
关键词：ＷＬ Ａ Ｎ； Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ａ ； Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ｎ ； Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ａ ｃ ； 物理层速率
Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ 系列标准是当今无线 局域 网ＷＬ Ａ Ｎ 半年启动标准化工作 ， 经过多次修订后 ， 于２ ０ １ ２ 年６
一
一
Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ａ 在１ ９ ９ ９ 年９ 月获得通过 ，最高速率可达 Ｉ ＊ ｔ 哩论支持 ｒ … … １ × １ Ｓ Ｉ Ｓ Ｏ
５ ４ Ｍｂ ｉ ｔ ／ ｓ ，采 用 了与原 始标 准 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ — １ ９ ９ ７ 基 本
旧前支持
４ ｘ ４ Ｍ Ｉ Ｍ ０
３ ｘ ３ Ｍ Ｉ Ｍ ０
８ ｘ ８ Ｍ Ｉ Ｍ ０
３ × ３ ＭＩ Ｍ ０
相同的核心协议 ， 不过其工作于５ Ｇ Ｈ ｚ 频段 ， 且Ｐ Ｈ Ｙ 层
采用的是Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 技术。 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ｎ 标准于２ ０ ０ ９ 年９ 月 ２ 关键物理层技术
均部 署于２ ． ４ Ｇ Ｈ ｚ 开放 性频段 ， 而 ＷＬ Ａ Ｎ、 蓝牙 、 无 绳 电 ８ ０ ２ ． １ ｌ ａ ｅ 三个标 准 的技术 指标 如表 １ 所示 。
话等多种短距离无线通信均使用该频段 ，各系统间 的相互干扰最终导致多用户接人效率较低 ，用户体 验差 。随着５ Ｇ Ｈ ｚ ＷＬ Ａ Ｎ 技术标准及相关设备的逐步 成熟 ， 利用５ Ｇ Ｈ ｚ 频段进行ＷＬ Ａ Ｎ 网络建设成为可能 。 通过充分发挥５ Ｇ Ｈ ｚ ＷＬ Ａ Ｎ 网络多频点 、 高速率 、 低干 扰的优势 ， 可以有效缓解无线网络的拥堵 。
工 作于５ Ｇ Ｈｚ 频 段 的ＷＬ Ａ Ｎ标 准 主 要 包 括 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ａ 、 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｉ ｎ 和Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ａ ｅ ￣个 修订 案 。
… ～
１ 编 码方式
调制方式
卷积码
卷积码， Ｌ Ｄ Ｐ Ｃ
、
表１ 三种５ ＧＨ ｚ 频段协议技术指标
标准版本 ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ａ Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ｎ Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ａ ｃ
发布时 间 工作频段 信道带宽
１ ９ ９ ９ ５ Ｇ Ｈ ｚ ２ ０ Ｍ Ｈ ｚ

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IEEE四种无线标(802系列)准物理层异同比较

IEEE四种无线标(802系列)准物理层异同比较

IEEE四种无线标准物理层异同比较1 概述本文章比较了电气电子工程师协会(IEEE)中已经发布了的几种无线标准。

它主要从物理层上，解释了IEEE 802.11，802.15.1，802.15.4和802.15.6 无线标准之间的不同点和相同点。

2 无线标准我们这里选择的无线标准都是已经通过了的可用标准。

这种解释不意味着含盖了所有无线标准，因为新的无线标准还在不断地涌现。

2.1 IEEE 802.11 - WLAN/Wi-Fi无线局域网Wireless LAN (WLAN，也称Wi-Fi) 是一种低层、通用型的数据通信网络技术。

WLAN 标准工作于 2.4 GHz 和5 GHz 的工业、科学和医疗(ISM) 频段。

IEEE 802.11 标准是一个系列标准，它包含了许多经过变化的标准，比如：IEEE 802.11a/b/g/n。

WLAN 的应用我们是有目共睹，在公共基础设施中，如：飞机场、办公楼、咖啡店、快餐店、家庭、购物中心、娱乐中心等无处不在，到处都可以看到人们用电脑通过它接入互联网。

2.2 IEEE 802.15.1 - 蓝牙IEEE 802.15.1 标准是基于蓝牙无线通信技术的标准。

蓝牙是一种低层、特定、通用的短距离通信无线标准。

它是为小巧且价格低廉设备而设计的低功耗的标准。

这种技术按距离可把设备分为了三类：1类，2类和3类，它们的距离分别是：100米，10米和1米。

蓝牙和WLAN一样，同样工作于 2.4 GHz 频段，但两种技术使用了不同的信号发送方法，用来防止信号间的相互关涉。

2.3 IEEE 802.15.4 - ZigBeeZigBee 是一种低层、特定、通用的类似于蓝牙的无线标准。

IEEE 802.15.4 标准被公认为ZigBee，但ZigBee又在802.15.4标准的基础上加入了一些特性。

它工作于868 MHz，915 MHz和2.4 GHz ISM频段。

2.4 IEEE 802.15.6IEEE 802.15.6 有点儿难懂，但有些信息报道，该技术用于称之为无线团体区域网(BAN)。

WLANIEEE80211协议综述

WLANIEEE80211协议综述

IEEE 802.11 协议综述[1] IEEE 802.11系列协议标准的发展IEEE802.11系列协议标准是由国际电气和电子工程师联合会(IEEE)制定的，它以IEEE802.11标准为基础，包括与无线局域网相关的多个已经发布和正在编著的标准。

图1展示了无线局域网在IEEE 网络协议体系中位置。

表1给出了每一种标准协议的名称、时间和简单的说明。

图1：无线局域网在IEEE网络协议体系中位置表2： IEEE802.11系列协议标准在表2中需要说明的是，标准的名称都采用小写的字母进行标注，惟有IEEE802.11F 采用的是大写字母；发布时间为2004年及以后的协议都是还没确定的，因为每一个协议的批准过程都是非常繁杂的，很可能出现延迟的情况。

该综述将在后面选取部分协议标准进行详细的描述。

图3：IEEE 802.11系列协议中协议分布如图3在IEEE 802.11系列协议标准中各种协议的分布中没有包含IEEE802.11标准。

因为IEEE 802.11作为基础协议包含了物理层和MAC子层的内容，后续的速度扩展（比如：IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g 和未来的IEEE 802.11n）都延续了它所定义的MAC协议。

该综述会对接触到的一些协议进行简单的描述，包括IEEE 802.11、IEEE 802.11a 、IEEE 802.b、IEEE 802.11e、IEEE 802.11g和最新的IEEE 802.11n 。

[2] IEEE 802.11 a,b,g,n 协议的定义和标准IEEE 802.11IEEE 802.11是第一代无线局域网标准之一，也是国际电气和电子工程师联合会IEEE发布的第一个无线局域网标准，是其他IEEE802.11系列标准的基础标准。

该标准定义了物理层和介质访问控制MAC协议的规范，允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内建立互操作网络设备。

802.11物理层技术讲解

802.11物理层技术讲解

802.11物理层技术讲解IEEE 802.11无线局域网工作组制定的规范分两部分：1.802.11物理层相关标准2.802.11MAC层相关标准由上图看出：802.11 物理层标准定义了无线协议的工作频段、调制编码方式及最高速度的支持。

本文包含内容：●IEEE 802标准发展历程：●802.11物理层介绍物理层被分成两个子层（sub-layer）：物理层汇聚过程（Physical Layer ConvergenceProcedure，简称PLCP）子层，物理媒体相关（Physical Medium Dependent，简称PMD）子层，●频宽介绍●扩频技术介绍●802.11物理层扩频技术●802.11扩频技术及编码方式详解：●IEEE 802标准发展历程：1)IEEE 802.11（WIFI 1）：1990年IEEE 802标准化委员会成立IEEE 802.11无线局域网标准工作组。

该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。

物理层定义了数据传输的信号特征和调制，工作在2.4000～2.4835GHz频段。

传输速率最高只能达到2Mbps.2)IEEE 802.11a：1999年，IEEE 802.11a标准制定完成，该标准规定无线局域网工作频段在 5.15～5.825GHz，数据传输速率达到54Mbps.3)IEEE 802.11b（WIFI 2）：1999年9月IEEE 802.11b被正式批准，该标准规定无线局域网工作频段在 2.4～2.4835GHz，数据传输速率达到11Mbps。

4)IEEE 802.11g（WIFI 3）：IEEE的802.11g标准是对流行的802.11b（即Wi-Fi标准）的提速（速度从802.11b的11Mb/s提高到54Mb/s）。

802.11g接入点支持802.11b和802.11g客户设备。

5)IEEE 802.11n（WIFI 4）：IEEE 802.11n使用2.4GHz频段和5GHz频段，IEEE 802.11n标准的核心是MIMO （multiple-input multiple-output，多入多出）和OFDM技术,传输速度300Mbps，最高可达600Mbps，可向下兼容802.11b、802.11g。

IEEE802.11无线局域网标准简介

IEEE802.11无线局域网标准简介

IEEE802.11无线局域网标准简介IEEE802.11无线局域网标准简介无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。

它利用射频（RF）技术，取代旧式的双绞铜线构成局域网络，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里，也能够随需移动或变化。

使得无线局域网络能利用简单的存取构架让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。

WLAN是20世纪90年代计算机与无线通信技术相结合的产物，它使用无线信道来接入网络，为通信的移动化，个人化和多媒体应用提供了潜在的手段，并成为宽带接入的有效手段之一。

一、IEEE802.11无线局域网标准1997年IEEE802.11标准的制定是无线局域网发展的里程碑，它是由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。

IEEE802.11标准定义了单一的MAC层和多样的物理层，其物理层标准主要有IEEE802.11b,a和g。

1.1 IEEE802.11b1999年9月正式通过的IEEE802.11b标准是IEEE802.11协议标准的扩展。

它可以支持最高11Mbps的数据速率，运行在2.4GHz的ISM频段上，采用的调制技术是CCK。

但是随着用户不断增长的对数据速率的要求，CCK调制方式就不再是一种合适的方法了。

因为对于直接序列扩频技术来说，为了取得较高的数据速率，并达到扩频的目的，选取的码片的速率就要更高，这对于现有的码片来说比较困难；对于接收端的RAKE接收机来说，在高速数据速率的情况下，为了达到良好的时间分集效果，要求RAKE接收机有更复杂的结构，在硬件上不易实现。

1.2 IEEE802.11aIEEE802.11a工作5GHz频段上，使用OFDM调制技术可支持54Mbps的传输速率。

802.11a与802.11b两个标准都存在着各自的优缺点，802.11b的优势在于价格低廉,但速率较低（最高11Mbps）；而802.11a优势在于传输速率快（最高54Mbps）且受干扰少，但价格相对较高。