【25软考网工】第四章(2)WLAN通信技术、WLAN频谱与信道
目录
一、WLAN通信技术
1. 扩展频谱通信
1)扩频通信种类
2)技术关系
2. 应用案例
1)例题:扩频通信概念判定
2)例题:跳频扩频技术描述
3)例题:扩频通信技术标准
3.知识小结
二、WLAN频谱与信道
1. WLAN网络分类
1)基础无线网络
2)Ad-Hoc网络
3)分布式无线系统
2. ISM频段
3. 无线信道
1)2.4G频段
编辑
2)5G+5.8G频段
编辑
3)信道重用与AP部署
4)例题:2.4GHz信道数
5)例题:信道干扰问题
6)例题:信道中心频率间隔
4. 802.11技术标准对比
1)WiFi7(802.11be)
5. 第6版教材对比图
6. 应用案例
1)例题:802.11标准工作频段
2)例题:802.11n提供速率
3)例题:802.11g传输速率
4)例题:802.11系列标准
5)例题:IEEE802.11a描述
6)例题:WiFi6传输速率
7)例题:AC+FIT AP无线组网说法
8)例题:WiFi7信道带宽
7. WiFi 6与WiFi 7对比
8、知识小结
一、WLAN通信技术
1. 扩展频谱通信
技术分类: 无线网络主要使用三种通信技术:红外线、扩展频谱(扩频,主要使用)和窄带微波技术。
扩频通信:将信号散布到更宽的带宽上以减少发送阻塞和干扰的机会。
主要使用: WLAN主要采用扩频技术,包含频率跳动扩频FHSS(蓝牙)和直接序列扩展频谱DSSS(Wi-Fi)。
1)扩频通信种类
频率跳动扩频 FHSS(蓝牙)
- 技术特点: 通过伪随机序列产生器生成随机数扩展信道,频率动态变化(跳频)
- 典型应用: 蓝牙技术、军事领域
- 安全优势: 频率变化不易被窃听,安全性高
- 英文简称: FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)
- 别称:跳频技术
直接序列扩频 DSSS(Wi-Fi)
- 技术特点: 用伪随机序列对模拟信号进行调制
- 典型应用: Wi-Fi(802.11标准)
- 英文简称: DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)
- 别称: 直扩技术
2)技术关系
层级关系:
- 无线网技术分为红外线、扩频通信和窄带微波三大类
- 扩频通信下分直扩(DSSS)和跳频(FHSS)两个子类
典型应用对照:
- 红外:家用遥控器
- 直扩:Wi-Fi(802.11)
- 跳频:蓝牙
- 窄带微波:应用较少
易错警示: 跳频不属于窄带微波,直扩也不是红外技术
2. 应用案例
1)例题:扩频通信概念判定
选项分析:
- A错误:扩频不是红外技术,三者是并列关系
- B正确:准确描述伪随机序列调制过程
- C错误:带宽不随速率无限扩大(违反奈奎斯特定理)
- D错误:频率许可是国家战略资源,不可随意扩大
答案: B
考点: 扩频技术本质特征与三类通信技术的关系
2)例题:跳频扩频技术描述
选项分析:
- A正确:跳频减少干扰且利于保密(军事应用)
- B错误:通信范围主要取决于功率而非频率变化
- C错误:描述的是直扩的码片技术
- D错误:扩频是减少而非增加阻塞概率
答案: A
易错点: 混淆跳频与直扩的技术特征
3)例题:扩频通信技术标准
背景知识:
- 802.11b标准采用直扩(DSSS)技术
- 原始802.11标准同时使用跳频和直扩
选项辨析:
- A正确:直扩(DS)是802.11b的核心技术
- B错误:跳频(FH)主要用于蓝牙
- C/D错误:非标准扩频技术
答案: A
记忆要点: Wi-Fi标准与扩频技术的对应关系
技术演进:
- 802.11(1997): 2Mbps,FHSS/DSSS混合
- 802.11b(1999): 11Mbps,DSSS/CCK
- 802.11a/g: 引入OFDM调制
频段分布:
- 2.4GHz: 802.11/b/g/n/ax/be
- 5GHz: 802.11a/ac
- 双频: n/ax/be标准
信道规划:
- 2.4GHz频段3个非重叠信道(1/6/11)
- 5GHz频段5个非重叠信道
3.知识小结
知识点 | 核心内容 | 考试重点/易混淆点 | 难度系数 |
WLAN通信技术分类 | 红外、扩频通信(跳频/直扩)、窄带微波 | 红外(遥控器)与扩频通信易混淆 | ⭐⭐ |
扩频通信原理 | 将信号散布到更宽带宽以减少干扰,使用伪随机序列扩展信道 | 伪随机序列的作用(必考) | ⭐⭐⭐ |
跳频扩频(FHSS) | 频率动态变化(蓝牙典型应用),安全性高(军事领域) | 与直扩技术区分(FHSS vs DSSS) | ⭐⭐⭐ |
直接序列扩频(DSSS) | 通过编码扩展信号(WIFI主流技术),简称“直扩” | 码片比特编码(易错点) | ⭐⭐⭐⭐ |
技术归属关系 | 扩频通信包含跳频和直扩,非红外或窄带微波子类 | 选项陷阱:技术分类张冠李戴 | ⭐⭐⭐⭐ |
IEEE 802.11标准 | 早期802.11同时使用跳频和直扩,802.11b主要用直扩 | 802.11b技术选型(高频考点) | ⭐⭐⭐⭐ |
扩频技术对比 | 跳频:保密性强;直扩:抗干扰强(WIFI场景) | 应用场景混淆(如蓝牙用跳频) | ⭐⭐⭐ |
干扰与带宽 | 扩频减少阻塞概率,带宽不随速率无限扩大(莱奎斯特定理) | 错误选项:带宽无限扩大/频率许可范围扩大 | ⭐⭐⭐⭐ |
二、WLAN频谱与信道
1. WLAN网络分类
1)基础无线网络
中心节点结构:通过无线接入点AP或无线路由器作为中心节点发出信号,终端设备连接使用
典型场景:家庭、办公室等常规无线网络环境
技术特点:需要固定基础设施支持,属于集中式网络架构
2)Ad-Hoc网络
自组织特性:无需中心节点,设备间可直接通过无线互联
典型应用:
- 早期局域网联机游戏(如魔兽争霸、红警)
- 军事作战小队通信(避免中心基站被毁导致通信中断)
优势:抗毁性强,适用于临时组网场景
3)分布式无线系统
架构组成:通过无线控制器AC管理大量AP组成的大型网络
规模特点:可包含数百至上千个AP节点
应用场景:企业级无线网络、校园网等大规模覆盖需求
2. ISM频段
定义:工业(Industrial)、科学(Scientific)、医学(Medical)专用免授权频段
主要频段:
- 工业:902-928MHz
- 科学:2.4-2.4835GHz(WIFI主要使用)
- 医疗:5.725-5.875GHz(WIFI次要使用)
法规要求:非ISM频段需申请授权,擅自使用属违法行为
3. 无线信道
1)2.4G频段
信道数量:
- 中国开放13个信道(1-13)
- 各国开放数量不同(日本最多,美国/加拿大较少)
不重叠信道:仅3个(1、6、11为最常用组合)
频率特性:
- 信道带宽22MHz
- 相邻信道中心频率间隔5MHz(重要考点)
国家代码:设备需设置CN代码以匹配中国信道规范
2)5G+5.8G频段
信道特点:
- 5G频段信道数量多(无需记忆具体数量)
- 中国5.8G频段有5个非重叠信道(149/153/157/161/165)
频率特性:
- 相邻信道中心频率间隔20MHz(重要考点)
- 干扰相对2.4G更小
3)信道重用与AP部署
部署原则:
- 水平部署:相邻AP使用不同信道(如1-6-11交替)
- 垂直部署:楼层间AP信道也需错开配置
干扰影响:同频干扰会导致用户掉线、网速下降
优化目标:通过合理信道规划将同频干扰降至最低
4)例题:2.4GHz信道数
- 考点:中国2.4G频段开放信道数
- 关键记忆:13个信道(1-13)
- 答案:C
- 易错点:注意区分各国开放数量差异
5)例题:信道干扰问题
- 解题思路:选择间隔5个信道的组合(如1-6-11或2-7-12)
- 注意事项:非主流组合可能与其他网络产生干扰
- 答案:D(2-7组合)
6)例题:信道中心频率间隔
核心考点:
- 2.4G频段间隔5MHz(已考过)
- 5G频段间隔20MHz(潜在考点)
答案:
- 第一问:B(5MHz)
- 第二问:B(20MHz)
记忆技巧:2.4G对应5MHz,5G对应20MHz(4倍关系)
4. 802.11技术标准对比
代际划分:第一代802.11(1997)→第二代802.11b/a(1999)→第三代802.11g(2003)→第四代802.11n(2009)→第五代802.11ac(2013)→第六代802.11ax(2020)→第七代802.11be(2024)
命名对应:Wi-Fi 6对应802.11ax,Wi-Fi 7对应802.11be(考试高频考点)
工作频段:
- 纯2.4GHz:802.11/11b/11g
- 纯5GHz:802.11a/11ac
- 双频段:802.11n/11ax/11be(2.4GHz+5GHz)
非重叠信道:
- 2.4GHz频段:3个(固定使用1/6/11信道)
- 5.8GHz频段:8个(若包含中低频段则更多)
速率关键值:
- 802.11n:理论600Mbps(国内产品通常300Mbps)
- 802.11ac:理论6.9Gbps(常见产品1.3Gbps)
- 802.11ax:理论9.6Gbps(教材标注14Gbps)
- 802.11be:理论46Gbps(教材标注30Gbps)
1)WiFi7(802.11be)
信道配置:
- 5GHz频段中心频率间隔20MHz
- 支持320MHz超宽频信道(Wi-Fi6的160MHz两倍)
关键技术:
- 调制技术:4096QAM(Wi-Fi6为1024QAM),单符号携带12bit数据(
log2 4096=12),比Wi-Fi6提升20%
- 多链路操作(MLO):实现跨频段负载均衡,提升吞吐量和可靠性
- 延迟优化:确定性延迟支持AR/VR等交互应用(延迟<5ms)
应用场景:
- 超高清视频流(8K/120fps)
- 沉浸式XR应用(AR/VR/MR)
- 工业级低时延需求(远程手术等)
5. 第6版教材对比图
版本差异注意:
- 802.11n速率:教材600Mbps vs 实际产品300Mbps(考试可能考察)
- 802.11ax速率:教材14Gbps vs 标准9.6Gbps(以教材为准)
- 802.11be速率:教材30Gbps vs 标准46Gbps(考试出现">30G"即正确)
特殊标准补充:
- 802.11af:使用54-790MHz频段,覆盖达1km(物联网专用)
- 802.11ah:900MHz频段,专为IoT设备设计
记忆技巧:
- 速率序列:2M→11M→54M→600M→6.9G→9.6G→46G
- 频段规律:奇数代单频段(11a/11ac),偶数代双频段(11n/11ax/11be)
6. 应用案例
1)例题:802.11标准工作频段
- 关键考点:IEEE 802.11标准的工作频段组合
- 解析:标准规定802.11同时支持2.4GHz和5GHz双频段
- 易错点:注意900MHz是早期移动通信频段,800MHz为干扰项
- 答案:D选项
2)例题:802.11n提供速率
- 技术背景:802.11n采用MIMO技术,通过多天线实现速率倍增
- 实际应用:国内产品普遍采用双流配置(2×MIMO),理论速率300Mb/s
- 极限参数:四流配置可达600Mb/s(商用产品少见)
- 答案:D选项
3)例题:802.11g传输速率
- 标准对比:802.11g是802.11b的升级版,采用OFDM调制
- 典型数值:最高支持54Mbps,实际吞吐量约22Mbps
- 记忆要点:与802.11a速率相同但频段不同(2.4GHz vs 5GHz)
- 答案:C选项
4)例题:802.11系列标准
- 技术真相:802.11ac原生仅支持5GHz频段
- 产品实现:通过内置802.11n芯片实现2.4GHz向下兼容
- 考试技巧:题目存在技术瑕疵,但应选择最接近的B选项
- 答案:B选项
5)例题:IEEE802.11a描述
- 核心特征:802.11a工作于5GHz频段(非2.4GHz)
- 技术参数:采用OFDM调制,理论速率54Mbps
- 业务支持:可承载语音、数据、图像等综合业务
- 答案:A选项
6)例题:WiFi6传输速率
- 标准对比:WiFi6(802.11ax)较WiFi5速率提升4倍
- 理论数值:最高9.6Gbps(实际设备约1.2Gbps)
- 注意点:教材数据可能存在版本差异
- 答案:A选项
7)例题:AC+FIT AP无线组网说法
- 架构原理:瘦AP仅负责射频处理,所有控制功能由AC集中管理
- 关键错误:DHCP服务应由AC或核心设备提供(非瘦AP)
- 隧道协议:CAPWAP基于UDP,支持广域网穿越管理
- 答案:C选项
8)例题:WiFi7信道带宽
- 技术突破:信道带宽从WiFi6的160MHz扩展至320MHz
- 性能指标:理论吞吐率46Gbps(实际30Gbps以上)
- 频段支持:新增6GHz频段资源
- 答案:A选项
7. WiFi 6与WiFi 7对比
- 速率演进:9.6Gbps→46Gbps(提升4.8倍)
- 调制升级:1024-QAM→4096-QAM(数据密度提高)
- 关键技术:
- WiFi6:OFDMA、MU-MIMO、TWT节能
- WiFi7:多链路操作、 preamble puncturing
- 应用场景:
- WiFi6:4K视频、智能家居
- WiFi7:8K/16K视频、工业物联网
- 频段扩展:均支持2.4/5GHz,WiFi7新增6GHz
8、知识小结
知识点 | 核心内容 | 考试重点/易混淆点 | 难度系数 |
WLAN网络分类 | 基础无线网络(中心节点)、AD Hoc网络(自组织)、分布式无线系统(多AP组网) | 军事应用场景属于AD Hoc网络 | ★★ |
ISM频段 | 2.4GHz(工业/科学)、5GHz(医疗),WIFI使用2.4G/5G | 需区分开放频段与需申请频段 | ★★ |
信道特性 | 2.4GHz:13信道(中国)、3个不重叠信道(1/6/11),5MHz间隔; 5GHz:多信道、20MHz间隔 | 国家代码影响信道选择范围 | ★★★ |
信道部署原则 | 水平部署:相邻AP错开信道; 垂直部署:楼层间信道错开 | 同频干扰导致掉线/降速 | ★★★ |
802.11标准对比 | WiFi 4(802.11n):300M(主流)/600M(极限); WiFi 5(802.11ac):1.3G/6.9G; WiFi 6(802.11ax):9.6G; WiFi 7(802.11be):46G | 频段支持:ac仅5G(实际产品多模) | ★★★★ |
调制技术 | WiFi 6:1024QAM(10bit/符号); WiFi 7:4096QAM(12bit/符号) | 调制效率提升20% | ★★★★ |
AC+AP架构 | AC功能:管理/认证/漫游/DHCP; CAPWAP隧道:UDP封装穿越广域网 | 受AP不提供DHCP服务 | ★★★ |
信道带宽演进 | WiFi 6:160MHz; WiFi 7:320MHz(关键升级) | 直接决定理论速率 | ★★★★ |
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数组 2025-4-27-C 学习 数组(2)P2550 [AHOI2001] 彩票摇奖题目描述输入格式输出格式输入输出样例 #1输入 #1输出 #1 说明/提示题解代码 P2615 [NOIP 2015 提高组] 神奇的幻方题目背景题目描述输入格式输出格式输入输出样例 #1输入 #1输出 #1 输入输出样例…...
timerfd定时器时间轮定时器
目录 一、timerfd定时器 二、timerfd定时器代码演示 三、时间轮定时器 一、timerfd定时器 timerfd是一种通过文件描述符管理定时器的机制 #include <sys/timerfd.h> int timerfd_create(int clockid, int flags); 作用:创建定时器的文件描述符 返回值&…...
什么是数据中心代理IP?有哪些用途?
在海外代理IP的选择中,数据中心代理IP是一个热门选项。这些代理服务器为用户分配了非ISP(互联网服务提供商)提供的IP地址,而是由第三方云服务提供商所提供的,通常位于数据中心内的服务器上,由托管和云公司所…...
机器学习分类模型性能评估:应对类别不平衡的策略与指标
在机器学习的世界里,模型们就像一群努力破案的侦探,而数据就是它们的“犯罪现场”。今天,咱们的主角——一个自命不凡的分类模型,接到了一个看似简单的任务:揪出那些患有罕见疾病的患者。这听起来是不是很容易…...
论文导读 - 基于边缘计算、集成学习与传感器集群的便携式电子鼻系统
基于边缘计算、集成学习与传感器集群的便携式电子鼻系统 原论文地址:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400522015684 引用此论文(GB/T 7714-2015): WANG T, WU Y, ZHANG Y, et al. Portable electr…...
Molex莫仕连接器:增强高级驾驶辅助系统,打造更安全的汽车
随着对先进、高耗电量的系统的需求日益增长,电气化进程不断加速,汽车行业正处于一个十字路口。现代汽车面临着关键挑战,即满足不断增长的电力需求,特别是高级驾驶辅助系统(ADAS)等关键技术的需求。 由于现今的汽车比以往需要更多的…...
[密码学实战]SDF之密钥管理类函数(二)
[密码学实战]SDF之密钥管理类函数(二) 一、标准解读:GM/T 0018-2023核心要求 1.1 SDF接口定位 安全边界:硬件密码设备与应用系统间的标准交互层 功能范畴: #mermaid-svg-af5D1B1iHx3K8vSU {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16…...
多实例情况下,实例名较长dbca失败
dbca创建数据库,但是失败,提示ORA-01158 看来千锤百炼的dbca脚本还是菜,直觉上讲不应该mount上,看一下Action 本地已存在多个实例且名称前缀类似,下一步应该分析dbca日志和实例的alert.log 改为 一个简短的实例名就…...
模电——PN结
一、铺垫 这篇文章将会吊打一切、只会从电子、电场力的角度来阐述PN结为啥会形成、和变薄、变厚;不再考虑空穴这种东西;——提出空穴的人,真不是东西 我敢打赌,全网,我的说法不一定对,但是绝对是唯一可以…...
c++11 : 特殊类设计
目录 一 设计一个类:只能在堆上创建对象 二 设计一个类:只能在栈上创建对象 三 设计一个类:不能被拷贝 四 设计一个类:不能被继承 五 设计一个类: 只能创建一个对象(单例模式) 六 饿汉和懒汉模式的对比 一 设计一个类…...
算法笔记.kruskal算法求最小生成树
题目:(来源:AcWing) 给定一个 n 个点 m 条边的无向图,图中可能存在重边和自环,边权可能为负数。 求最小生成树的树边权重之和,如果最小生成树不存在则输出 impossible。 给定一张边带权的无向…...
量子算法调试:Grover算法搜索空间压缩过程可视化方案
一、Grover算法核心原理回顾 Grover算法通过以下两步迭代实现搜索空间压缩: Oracle操作(相位翻转) 标记目标状态: Uω∣x⟩={−∣x⟩x=ω∣x⟩x≠ωUω∣x⟩={−∣x⟩∣x⟩x=ωx=ω 扩散操作(振幅放大) 执行反转平均操作: D=2∣s⟩⟨s∣−ID=2∣s⟩⟨s∣−I 其…...
零基础搭建AI作曲工具:基于Magenta/TensorFlow的交互式音乐生成系统
引言:当AI遇见莫扎特 “音乐是流动的建筑”,当人工智能开始理解音符间的数学规律,音乐创作正经历着前所未有的范式变革。本文将手把手教你构建一套智能作曲系统,不仅能够生成古典钢琴小品,还能实现巴洛克与爵士风格的…...
springboot项目文件上传到服务器本机,返回访问地址
文件上传到服务器本机,然后给出访问地址: 具体如下: 1、添加必要的工具类依赖 <!-- 文件上传工具类 --><dependency><groupId>commons-fileupload</groupId><artifactId>commons-fileupload</artifactId>…...
mysql community 8.0.23升级到8.0.42再到8.4.5
近日生产服务器准备正式试运行,数据进入客户的专有网络,于是甲方派了人过来测漏洞,结果扫出一大堆。其间关于mysql的漏洞300多个,吓死人。给出的补丁地址,打开来看,全部是英文,可能是一些什么测…...