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第 4 章

Wi-Fi 连接

Wi-Fi 网络是全球使用最广泛的无线计算机网络。无论是在家中、在办公室还是使用公共网络热点，要想将设备连接到互联网，Wi-Fi 网络已变得不可或缺。

Wi-Fi 或无线 LAN 系统都基于 IEEE 802.11 系列标准。每个标准服务一个特定应用领域：

  • 802.11a/b/g/n/ac/ax/be 是最常见的标准，用于家庭或办公高速网络连接。
  • 802.11ad/ay 用于电视和电话之间的数字视频流式传输等短距离高吞吐量应用。
  • 802.11az 用于下一代定位和超分辨率测距。
  • 802.11ah 是 sub-1 GHz 长距离低功耗 Wi-Fi 标准变体，用于物联网应用。
  • 802.11p/ba 用于车载通信 (V2X)。
标准 带宽 (MHz) MIMO 标识
802.11ax 20、40、80、160 OFDMA 和 MU-MIMO HE 高效
802.11ad 2160 波束成形 DMG 定向多千兆位
802.11ac 20、40、80、160 最多 8 个空间流，MU-MIMO VHT 超高吞吐量
802.11n 20.40 最多 4 个空间流 HT 高吞吐量
802.11ah 1、2、4、8、16 MU-MIMO S1G
802.11g 20 不适用 非 HT
802.11a 5、10、20 不适用 非 HT
802.11b 20 不适用 非 HT
802.11p 5.10 不适用 非 HT
802.11j 10 不适用 非 HT

Wi-Fi 系统面临的设计挑战与蜂窝网络非常相似。

节

波形生成

为了确保 Wi-Fi 系统符合 IEEE 802.11 规范，必须为支持的系列标准生成波形。借助 WLAN Toolbox™ 提供的无线波形发生器，可以通过交互方式轻松生成波形。

IEEE 802.11be 波形生成
Wi-Fi 连接波形生成
节

系统级仿真

Wi-Fi 系统设计人员需要对多节点通信链路建模。Wi-Fi 系统基于协议栈运行，协议栈包含物理层 (PHY)、介质访问控制层 (MAC) 和应用层。设计人员需要衡量节点级和网络级的吞吐量、延迟、干扰和丢包等数据。他们还需要研究 WLAN 信号与蓝牙、5G 和 LTE 等其他信号的共存。

802.11ax 多节点系统级仿真
节

定位

IEEE 802.11az 标准常用于新一代的高分辨率室内定位技术。设计人员需要从多径信号中有效提取到达时间 (ToA) 等时序信息或到达角 (AoA) 等空间信息，以计算设备之间的距离。结合三个及以上设备或三边测量的估计数据，可以计算估计位置。

使用超分辨率到达时间估计进行 802.11az 定位

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