短距離無(wú)線通信系統(tǒng)及仿真課件 第2章 Wi-Fi無(wú)線通信技術(shù) 第十二講

2.直接序列擴(kuò)頻物理層DSSSPLCP幀(PLCP協(xié)議數(shù)據(jù)單元，PPDU)格式：PLCP前同步碼PLCP適配頭MPDU（PLCP服務(wù)數(shù)據(jù)單元，PSDU）

（1）DSSSPLCP子層該字段由0和1交替組成。開(kāi)始后與輸入信號(hào)同步。開(kāi)始幀定界符。接收端檢測(cè)到幀同步信號(hào)后，就表示一個(gè)幀的開(kāi)始，對(duì)于DSSSPLCP子層，SFD數(shù)據(jù)通常為1111001110100000表示接收器所采用的調(diào)制方式。其取值等于數(shù)據(jù)速率除以100?kb/s。如：1?Mb/s速率時(shí)為00001010；2?Mb/s速率時(shí)為00010100IEEE?802.11標(biāo)準(zhǔn)保留該字段為以后應(yīng)用；目前的值用00000000表示取值是一個(gè)無(wú)符號(hào)的16位整數(shù)，用來(lái)表示發(fā)送MPDU所需的微秒數(shù)采用CRC-16循環(huán)冗余校驗(yàn)，生成的多項(xiàng)式是G(x)=x16+x12+x5+1DSSSPMD子層的功能是實(shí)現(xiàn)PPDU和無(wú)線電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，提供調(diào)制和解調(diào)功能。數(shù)字化擴(kuò)展基帶數(shù)據(jù)(指PPDU)——發(fā)送器通過(guò)二進(jìn)制加法器將PPDU和一個(gè)偽噪音(PN)碼組合起來(lái)，從而達(dá)到擴(kuò)展PPDU的目的。IEEE802.11DSSS的特殊PN碼是如下的11-chipBarker序列，從左到右依次為“+1，－1，+1，+1，－1，+1，+1，+1，－1，－1，－1”，二進(jìn)制加法器輸出的DSSS信號(hào)具有比輸入的原始信號(hào)更高的速率。調(diào)制器將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成基于選定信道的發(fā)送操作頻率的模擬信號(hào)。（2）DSSSPMD子層其次是進(jìn)行DSSS調(diào)制——DSSSPMD對(duì)1Mb/s或2Mb/s的速率采用不同的調(diào)制方式。對(duì)于1Mb/s速率，采用差分二進(jìn)制相移鍵控(DBPSK)調(diào)制。對(duì)于2Mb/s數(shù)據(jù)速率，PMD使用差分四相相移鍵控(DQPSK)調(diào)制。表3.5(a)1Mb/sDBPSK調(diào)制相位編碼表表3.5(b)2Mb/sDQPSK調(diào)制相位編碼表3.跳頻擴(kuò)頻物理層跳頻擴(kuò)頻PLCP幀(PLCP協(xié)議數(shù)據(jù)單元，PPDU)格式：PLCP前同步碼PLCP適配頭PLCP服務(wù)數(shù)據(jù)單元(1）跳頻擴(kuò)頻PLCP子層由0和1交替組成。接收端檢測(cè)到幀同步信號(hào)后，就開(kāi)始與輸入信號(hào)同步。幀定界符：表示一個(gè)幀的開(kāi)始，數(shù)據(jù)通常為0000110010111101。表示PSDU的長(zhǎng)度，單位為字節(jié)。接收端用該信息來(lái)測(cè)定幀的結(jié)束。表示漂白PSDU的數(shù)據(jù)速率。對(duì)適配頭中的數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)，采用CRC-16循環(huán)冗余校驗(yàn)，生成多項(xiàng)式是G(x)=x16+x12+x5+1。PSDU中是否存在差錯(cuò)不在物理層檢測(cè)，而是在MAC層由FCS字段進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。在發(fā)送之前，物理層對(duì)PSDU進(jìn)行“漂白”。所謂漂白，實(shí)際上是一個(gè)擾碼的過(guò)程。通過(guò)擾碼使數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)摹?”、“0”碼等概率。PMD子層在PLCP子層下方，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，實(shí)現(xiàn)PPDU和無(wú)線電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。PMD直接與無(wú)線介質(zhì)(大氣空間)接口，因此為幀的傳送提供FHSS調(diào)制和解調(diào)。FHSSPMD通過(guò)跳頻功能和頻移鍵控(FSK)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。(2）跳頻擴(kuò)頻PMD子層①跳頻功能基于FHSS的PMD通過(guò)跳頻的方式發(fā)送PPDU，當(dāng)在AP上設(shè)置完跳頻序列后，工作站會(huì)自動(dòng)與跳頻序列同步。安裝無(wú)線局域網(wǎng)時(shí)，需要選擇跳頻組和跳頻序列。IEEE?802.11標(biāo)準(zhǔn)定義了三個(gè)獨(dú)立的跳頻組(Set)，稱為Set1、Set2和Set3，每組都包含多個(gè)互不干擾的跳頻序列。如美國(guó)為：Set1：[0，3，6，9，12，15，18，21，24，27，30，33，36，39，42，45，48，51，54，57，60，63，66，69，72，75]Set2：[l，4，7，10，13，16，19，22，25，28，31，34，37，40，43，46，49，52，?55，58，61，64，67，70，73，76]Set3：[2，5，8，11，14，17，20，23，26，29，32，35，38，41，44，47，50，53，?56，59，62，65，68，71，74，77]如果網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)基本服務(wù)集(或者只有一個(gè)AP)，那么我們可以任意選擇跳頻組和跳頻序列，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候不存在干擾問(wèn)題，例如可以直接使用商家提供的默認(rèn)設(shè)置。但是如果要在同一個(gè)區(qū)域安裝幾個(gè)基本服務(wù)集，那么就必須在公用跳頻組中為每一個(gè)AP選擇不同的跳頻序列，以減小不同BSS之間的干擾。②FHSS調(diào)制FHSSPMD數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾蕿?Mb/s或2Mb/s。對(duì)1Mb/s的速率采用高斯頻移鍵控(GFSK)調(diào)制。所謂GFSK，就是在2FSK調(diào)制的前面加一個(gè)高斯濾波器，使頻率按照高斯特性變化。系統(tǒng)的噪聲和干擾一般只會(huì)影響信號(hào)的振幅，而不會(huì)影響到頻率，所以，使用GFSK可以減少干擾的影響。對(duì)2Mb