分析802.11标准在物理层的定义-802.11g物理层理论最大速率能达到多少

上节我们802.11标准基于OSI模型，“数据链路层”的定义进行了解，数据传输在LLC层被封装为一个MSDU，通过MAC层封装为一个MPDU， “数据链路层”的工作就结束了，在OSI模型中数据传输流向，MPDU将给物理层，本节分析802.11标准在“物理层”的定义，其对数据的传输做了哪些处理。

OSI模型中，物理层是对数据处理的最后一个阶段。802.11协议将物理层分为“PLCP子层”和“PMD子层”。

好看物理层的上子层“PLCP子层”从MAC层传下来的数据MPDU，在PLCP层，任务PLCP服务数据单元，先是（PSDU）。

这里大家应该有疑问“MPDU和PSDU有什么区别呢？”

PS和PDU的本质是一个数据帧。根据OSI的数据层模型，MPDU，“物理PSD中”，没有区别。

PLCP将是我们准备传输的数据，并在其中添加PPHY前导序列和头文件，创建一个PLCP协议数据单元，缩写（PPDU）。

PPDU数据格式由一个PLCP前导序列，PHY Header和PSDU组成。

根据不同方式的不同，PPDU帧格式在PLCP前导序列和PLCP Header有区别。

下面我们讨论协议协议对DS和OFDM调制方式的定义。PPDU帧格式的其他调制方式在相关章节分析。

1.DSSS PPDU帧格式

如下图所示，DSSS PPDU由DSSS PHY前导序列，DSSS PHY Header和MPDU组成。且前导序列和PHY Header只能使用1Mb/s的速度传输。

PHY前导序列由SYNC和SFD字段组成。

SYNC信号场：要求设置为全1，被端同步同步。作用：接收方，将其有帧传输。接收方根据识别帧同步。 SFD字段：要求设置为0xF3A0，被指示识别前导序列的开始。作用：接收方基于SFD的帧传输开始。

注：【协议】

SYNC 字段应由加扰的 1 组成。应提供该字段，以便接收器可以执行同步所需的操作。 应提供 SFD 以指示 PHY 前导码中与 PHY 相关的参数的开始。SFD 应为 XF3A0（MSB 到 LSB）。LSB 应及时发送。

PHY Header由信号（SIGNAL），服务（SERVICE），长度（LENGTH）和CRC组成。

SIGNAL字段：用指明传输MPDU的调制方式，传输速率为8bit其值乘以100kb/s。 服务场：设置为全0。为保留场地要求。 LENGTH字段：传输当前PSDU所需要的微秒分数。 CRC字段：对前三个字段进行鉴权保护。

注：【协议】

SIGNAL 字段向 PHY 指示将用于 MPDU 传输（和接收）的调制。数据速率应等于信号字段值乘以 100 kb/s。 PHY LENGTH 字段应该是一个无符号整数，表示传输 MPDU 所需的微秒数。

如下图是PPDU在MAC层，PHY PMD层PCLP层。

OFDM PPDU帧格式

如下图所示，OFDM PPDU帧由PLCP前导序列，PLCP Header，PSDU，Tail Bits组成。

PLCP前导序列由10个短符号和2个长符号组成，传输用时共16us（详细的时间计算可查看协议）。

10个短符号接收方根据其做的调整，分集选择频率和获取AGC。 2个长符号：接收方根据其做信道估计和频率的确定。

PLCP Header由RATE，LENGTH，Parity，Tail，SERVICE组成字段。

RATE(4bit)：指定剩余 PPDU 部分传输的编码类型和编码。 LENGTH(12bit)：指明MAC层请求PHY将传输PSDU的字节数。 Parity(1bit)：奇偶校验位。 Tail(6bit)：设置全0，接收方根据其启动对RATE和LENGTH字段进行解码。 SERVICE(16bit)：(0-6bit)配合接收方的同步解译。(7-15bit)为保留位。该16bit设置全0。

在接收端，端对前导序列和PHY Header PSDU的传输传输调配。另外，RATE和LENGTH字段CCA机制，CCA机制通过从RATE和LENGTH字段获取PPDU的持续时间，预测和利用负载分解获取PPDU的持续时间时长，即使监控设备不支持数据传输的速度。

注：【协议】

RATE 字段传达有关调制类型和 PPDU 其余部分中使用的编码率的信息。 PHY LENGTH 字段应该是一个无符号的 12 位整数，指示 MAC 当前请求 PHY 发送的 PSDU 中的八位字节数。 SIGNAL 符号中的尾比特能够在接收尾比特之后立即对 RATE 和 LENGTH 字段进行解码。 SERVICE 字段有 16 位。SERVICE 字段的 0-6 位设置为 0，用于同步接收器中的解扰器。SERVICE 字段的其余 9 位 (7-15)应保留以备将来使用。

PPDU TAIL字段要求设置全部0：地址6位设备状态到0。

注：【译文协议】

PPDU TAIL 字段应为六位 0，这是将卷积编码器返回到零状态所必需的。

Pad)：将数据字段的个数调整为每一个数据字节长度的PAD比特，填充位为0。

以下公式为计算填充位个数：

N CBPS ：每个OFDM符号携带的编码比特个数。

N DBPS ：每个OFDM符号携带的数据位个数。

以下为不同的调试等级的编码指令，每个OFDM符号的编码比特数和数据比特数。

注：【协议】

DATA 字段中的位数应是 NCBPS 的倍数，即 OFDM 符号中的编码位数（48、96、192 或 288 位）。

NDBPS：每个OFDM符号的数据位数。 NCBPS：一个OFDM符号中的编码比特数。

上面分析了 DSSS 和 OFDM 数据格式，我们继续组成 PHY 进行了解释。PLCP 层的任务就是创建 PPDU，并将其传送到 PMD 层。 下一个 PMD 层对 PPDU 做的处理。

PMD主要将这些对PDU的数据进行调制传输到0层。

通过对802.1协议标准定义的讨论，基于OSI1协议实现模型，将数据标准在“数据数据网络层”和“物理层”中的规定实现进行了解学习。根据传输流向，在每一层进行处理协议协议进行讨论，我们对 802.11 有框架系统曝光。

用于协议，用于描述80协议用WiFi代替。

本节讨论了 802.11 协议在“物理层”的定义实现，802.11 将“物理层”定义为“PLCP 层处理”和“PMD”，“PLCP 层”PSDU 并创建了一个 PPDU，基于不同的准备层“PPDU帧格式格式区别”处理上层传送下来的PPDU，将其比特流传输到帧进行发送学习到实战研究）。 。

审核编辑：刘清