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综合布线系统工程：无线局域网物理层( 二 )

无线局域网


2）信道评价（Clear Channel Assessment）：信道评价操作用于测定无线介质繁忙还是空闲 。如果介质空闲，PLCP将发送一条状态字段表明为空闲的PHY-CCA.indication原语到MAC层；而如果介质忙，PLCP将发送一条状态字段表明为忙的PHY-CCA.indication原语到MPC层 。从而MAC层就可以决定是否发送帧 。
需要注意的是，在DSSS方式下，MAC层通过下面Subsequent模式中的一种进行信道评价：
模式1：PMD测量介质上的能量是否超过了一个确定的水平，即能量探测（ED）极限 。
模式2：PMD探测介质上是否有DSSS信号，如果有，PMD就向PLCP层发送一条PMD-CS（载波侦听）原语 。
模式3：PMD探测介质上的DSSS信号是否超过了一个确定的水平（ED极限） 。如果超过，PMD则向PLCP层发送PMD-ED和PMD-CS原语 。
当任何一种模式发生之后，PMD将向PLCP层发达一个PMD-ED原语，从而PLCP可以得到MAC层的信道评价 。
4.传送功能
PLCP在接收到MAC层的PHY-TXSTART.request原语后便将PMD转换到传输模式 。同时，MAC层将与接收到的请求发送一个字节数（0~4095）和数据率的告示 。然后，PMD通过天线在20ms内发射帧的前同步码 。
发送器以1Mbps的速率发送前同步码和适配头，为接收器的接收提供特定的通用数据率 。适配头的发送结束后，发送器将数据率改到适配头确定的速率 。整个发送完成后，PLCP和MAC层发送一条PHY-TXTEND.confirm原语，关闭发送器，并将PMD电路转换到接收模式 。
5.接收功能
如果信道评价检测到介质繁忙，同时有合法的即将到来帧的前同步码，则PLCP就开始监视该帧的适配头 。当PMD侦听到的信号能量超过85dBm，它就认为介质忙 。如果PLCP测定适配头是无误的，它将向MAC层发送一条PHY-RXSTART.indication原语，通知一个帧的到来 。随同这个原语一起发送的，还有帧适配头的一些信息（如字节数、数据率等） 。
PLCP根据PSDU（PLCP服务数据单元）适配头字段长度（Lengthwordfield）的值，来设置字节计数器 。计数器跟踪接收到的帧的数目，使PLCP知道帧什么时间结束 。PLCP在接收数据的过程中，通过PHY-DAT.indication信息向MAC层发送PSDU的字节 。接收到最后一个字节后，它向MAC层发送一条PHY-RXEND.indication原语，声明帧的结束 。
三、跳频扩频物理接口建立无线局域网络时，物理介质接口一般有三种：跳频扩频（FHSS）、直接序列扩频（DSSS）和红外线（IR） 。物理层的接口选择取决于实际应用的要求 。
1.跳频扩频的特性
FHSS有以下特性：
□成本最低 。
□能量耗费低 。
□最强的抗信号干扰能力 。
□单物理层数据传输率具有最小的电压 。
□多物理层具有最大的集成能力 。
□发送范围小于DSSS，但大于IR 。
2.FHSS物理介质接口子层
PMD在PLCPT层实现PPDU的真正发送和接收 。为了完成这一服务，PMD直接与无线介质（空气）接口，并为帧的传送提供FHSS调制和解调 。FHSS物理介质对接口的依赖是很强的，其过程主要是依靠下述三点的原理和操作 。
（1）FHSSPMD服务原语
图2列出了PLCP和PMD之间通信的原语，这些原语使PLCP指挥PMD何时发送数据、改变信道、从PMD接收数据等，FHSSPMD服务原语共有9条 。

综合布线系统工程：无线局域网物理层

文章插图
 
图2 PLCP和PMD之间通信的原语
1）PMD-DATA.request：从PLCP发往PMD的请求，请求传送一个1或0数据位 。本原语通知PMD调制并在介质上发送这个数据位 。
2）PMD-DATA.indicate：PMD通过执行这个原语向PLCP传送数据位 。传送的值为1或0o
3）PMD-TXRX.request：PLCP利用这个请求，将PMD设置为发送或接收模式 。传送的值为发送或接收 。
4）PMD-PA-RAMP.request：从PLCP发往PMD请求原语，用于启用发送器功能放大器的发送或接收 。
5）PMD-ANTSEL.request：PLCP发送该原语来为PMD选择天线 。发送的值是一个1~N之间的数字，N是PMD所能支持的天线总数 。对于发送操作而言，该请求选择一个天线；而对于接收操作而言，PLCP可以选择天线组进行分集接收 。
6）PMD-TXPWRLVL.request：发自PLCP请求，用于指明PMD的发送功率级别 。其值为1级、2级一直到8级，分别对应于管理信息库（MIB）中的功率级别 。
7）PMD-FRCQ.request：从PLCP发往PMD的原语，用于指定发送频率 。发送的值为信道标识（ID） 。
8）PMD-RSSI.indicate：PMD使用该原语向PLCP返回持续的接收器介质信号强度指示 。PLCP利用这个原语实现信道评价功能，其信号强度值可从0（最弱）到15（最强） 。


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