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無線網絡中的“馬路”——無線信道

網絡 無線技術
文章摘要:無線信道是移動通信中非常重要的元素之一,對現今的無線網絡也是起著至關重要的作用。就如同我們的交通運輸中馬路一般。

無線信道,是無線網絡當中的“網”。也就是傳輸的道路。如果道路都鋪不平,無線網絡又怎能暢通無阻呢?那么本文將為大家詳細介紹一下無線網絡當中的無線信道為何物。

無線信道

信道是對無線通信中發送端和接收端之間的通路的一種形象比喻,對于無線電波而言,它從發送端傳送到接收端,其間并沒有一個有形的連接,它的傳播路徑也有可能不只一條,但是我們為了形象地描述發送端與接收端之間的工作,我們想象兩者之間有一個看不見的道路銜接,把這條銜接通路稱為信道。信道具有一定的頻率帶寬,正如公路有一定的寬度一樣。

無線信道中電波的傳播不是單一路徑,而是許多路徑來的眾多反射波的合成。由于電波通過各個路徑的距離不同,因而各個路徑來的反射波到達時間不同,也就是各信號的時延不同。當發送端發送一個極窄的脈沖信號時,移動臺接收的信號由許多不同時延的脈沖組成,我們稱為時延擴展。

同時由于各個路徑來的反射波到達時間不同,相位也就不同。不同相位的多個信號在接收端迭加,有時迭加而加強(方向相同),有時迭加而減弱(方向相反)。這樣,接收信號的幅度將急劇變化,即產生了快衰落。這種衰落是由多種路徑引起的,所以稱為多徑衰落。

此外,接收信號除瞬時值出現快衰落之外,場強中值(平均值)也會出現緩慢變化。主要是由地區位置的改變以及氣象條件變化造成的,以致電波的折射傳播隨時間變化而變化,多徑傳播到達固定接收點的信號的時延隨之變化。這種由陰影效應和氣象原因引起的信號變化,稱為慢衰落。

而且,由于移動通信中移動臺的移動性,如前所說那樣,無線信道中還會有多普勒效應。在移動通信中,當移動臺移向基站時,頻率變高,遠離基站時,頻率變低。我們在移動通信中要充分考慮“多普勒效應”。雖然,由于日常生活中,我們移動速度的局限,不可能會帶來十分大的頻率偏移,但是這不可否認地會給移動通信帶來影響,為了避免這種影響造成我們通信中的問題,我們不得不在技術上加以各種考慮。也加大了移動通信的復雜性。

綜上所述,無線信道包括了電波的多徑傳播,時延擴展,衰落特性以及多普勒效應,在移動通信中,我們要充分考慮這些特性以及解決的方案。

進行無線網絡安裝,一般使用無線網絡設備自帶的管理工具,設置連接參數,無論哪種無線網絡的最主要的設置項目都包括網絡模式(集中式還是對等式無線網絡)、SSID、信道、傳輸速率四項,只不過一些無線設備的驅動或設置軟件將這些步履簡化了,一般使用默認設置(也就是不需要任何設置)就能很容易的使用無線網絡。但很多問題,也會因為追求便利而產生,大家知道,常用的IEEE 802.11b/g工作在2.4~2.4835GHz頻段,這些頻段被分為11或13個信道。當在無線AP無線信號覆蓋范圍內有兩個以上的AP時,需要為每個AP設定不同的頻段,以免共用無線信道發生沖突。而很多用戶使用的無線設備的默認設置都是Channel為1,當兩個以上的這樣的無線AP設備相“遇”時沖突就在所難免。

眾所周知,目前主流的無線協議都是由IEEE(美國電氣電工協會)所制定,在IEEE認定的三種無線標準IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11a中,其信道數是有差別的。#p#

◆IEEE802.11b

采用2.4GHz頻帶,調制方法采用補償碼鍵控(CKK),共有“3”個不重疊的傳輸信道。傳輸速率能夠從11Mbps自動降到5.5Mbps,或者根據直接序列擴頻技術調整到2Mbps和1Mbps,以保證設備正常運行與穩定。

◆IEEE802.11a

擴充了標準的物理層,規定該層使用5GHz的頻帶。該標準采用OFDM調制技術,共有“12”個非重疊的傳輸信道,傳輸速率范圍為6Mbps-54Mbps。不過此標準與IEEE802.11b標準并不兼容。支持該協議的無線AP及無線網卡,在市場上較少見。

◆IEEE802.11g

該標準共有“3”個不重疊的傳輸信道。雖然同樣運行于2.4GHz,但向下兼容IEEE802.11b,而由于使用了與IEEE802.11a標準相同的調制方式OFDM(正交頻分),因而能使無線局域網達到54Mbps的數據傳輸率。

在802.11b/g情況下,可用信道在頻率上都會重疊交錯,導致網絡覆蓋的服務區只有三條非重疊的信道可以使用,結果這個服務區的用戶只能共享這三條信道的數據帶寬。這三條信道還會受到其它無線電信號源的干擾,因為802.11b/g WLAN標準采用了最常用的2.4 GHz無線電頻段。而這個頻段還被用于各種應用,如藍牙無線連接、手機甚至微波爐,這些應用在這個頻段產生的干擾可能會進一步限制WLAN用戶的可用帶寬。

而在同樣是54Mbps的傳輸速率的802.11g與802.11a標準中,802.11a在信道可用性方面更具優勢。這是因為802.11a工作在更加寬松的5GHz頻段,擁有12條非重疊信道,而802.11b/g只有11條,并且只有3條是非重疊信道(Channel 1、Channel 6、Channel 11或Channel 13)。所以802.11g在協調鄰近接入點的特性上不如802.11a。由于802.11a的12條非重疊信道能給接入點提供更多的選擇,因此它能有效降低各信道之間的沖突。

責任編輯:佟健 來源: 互聯網
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