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【25软考网工】第四章（2）WLAN通信技术、WLAN频谱与信道

news 来源：原创 2025/4/29 7:53:41

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）