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综合布线系统工程：无线局域网物理层

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综合布线系统工程：无线局域网物理层

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一、物理层三种接口方式无线局域网的物理层共有三种接口方式，如下所示：
□跳频扩频（FHSS）子层物理层接口 。FHSS规范定义了物理层帧的格式，通过跳频功能和频移键控调制技术（PMD）利用它们将二进制数据帧转换为适合无线电波传播的信号，通过PMD使用FHSS发送数据帧 。
□直接序列扩频（DSSS）物理接口 。DSSSPLCP规范定义了物理层帧的格式 。DSSSPMD解释工作站如何利用DSSS发送帧 。通过PMD将二进制数据帧转换成适合无线波传播的信号 。
□红外线（IR）物理层接口 。通过对PMD工作站利用红外线物理层发送帧以及PMD利用调制技术将二进制数据帧转换成适合红外线光传播的信号 。
为了能够说明这种物理接口，还需要介绍物理层结构和物理层操作 。
二、物理层结构与功能1.物理层结构组成
物理层（Physical Layer）与mac层管理相连，为物理提供管理功能 。物理层结构由三部分组成，如图1所示 。
综合布线系统工程：无线局域网物理层

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图1 物理层结构
 
1）物理层会聚过程子层（Physical Layer Convergence Procedure，PLCP）：MAC层和PLCP通过物理层服务访问点（SAP）利用原语进行通信 。MAC层发出指示后，PLCP就开始准备需要传输的介质协议数据单元（MPDU）OPLCP也从无线介质向MAC层传递引入帧 。
PLCP为MPDU附加字段，字段中包含物理层发送器和接收器所需的信息 。802.11标准称这个合成帧为PLCP协议数据单元（PPDU）OPPDU的帧结构提供了工作站之间MPDU的异步传输，因此，接收工作站的物理层必须同步每个单独的即将到来的帧 。
2）物理介质依赖（PMD）子层：在PLCPT，PMD支持两个工作站之间通过无线介质实现物理层实体的发送和接收 。为了实现以上功能，PMD需直接面向无线介质（空气），并向帧传送提供调制和解调 。PLCP和PMD之间通过原语通信，控制发送和接收功能 。
3）三种物理介质接口：FHSS物理介质依赖（PMD）子层接口、DSSS物理介质依赖（PMD）子层接口和IR物理介质依赖（PMD）子层接口 。
2.物理层接口操作与功能
物理层的三种接口操作基本相近 。为了实现PLCP功能，802.11标准规范了状态机的使用 。
每种状态实现下面的一种功能：
□载波侦听：判断介质的状态 。
□传送：发送数据帧的单个字节 。
□接收：接收数据帧的单个字节 。
这些功能的实现离不开物理层服务原语现对于原语作简要介绍 。
物理层是通过12条服务原语与MC层通信的 。
1）PHY-DATA.request：从MAC层向物理层传送数据的一个字节 。这个原语只有在物理层发出PHY-TXSTART.confirm原语后，才有可能出现 。
2）PHY-DATA.indication：从物理层向MAC层传送接收到的数据的一个字节 。
3）PHY-DATA.confirm：一条物理层发向MAC层的原语，用于确认数据从MAC层传送到了物理层 。
4）PHY-TXSTART.request：从MAC层发往物理层的请求原语，请求开始一个MPDU的传送 。
5）PHY-TXSTART.confirm：从物理层发往MAC层一条原语，用于确认一个MPDU传送的开始 。
6）PHY-TXEND.request：一条从MAC层发往物理层的请求原语，请求结束一个MPDU的传送 。当MAC层接收MPDU的最后一条PHY-DATA.confirm原语后，就发布PHY-TAEND.request 。
7）PHY-TXEND.confirm：一条从物理层发往PAC层原语，用于确认一个MPDU传送的结束 。
8）PHY-CCARESET.request：一条从MAC层发往物理层的请求原语，用于确认信道评价状态机的复位 。
9）PHY-CCARESET.confirm：一条物理层发往MAC层的原语，用于确认信道状态机的复位 。
10）PHY-CCA.indication：一条从物理层发往MAC层的原语，用于指明介质的状态 。只有两种状态：繁忙、空闲 。每当信道状态发生变化时，物理层都要发送该原语 。
11）PHY-RXSTART.indication：一个从物理层发往MAC层原语，用于指明PLCP已经收到了一个合法的开始帧定界帧定符和PLCP头（基于对头的CRC差错校验） 。
12）PHY-RXEND.indication：一条从物理层发往MAC层的原语，用于确认接收状态机已经完成了一个MPDU的接收 。
3.载波侦听功能
物理层是通过PMD检查介质状态来执行载波侦听操作的 。如果工作站没有传送或接收帧，PLCP完成以下两点的侦听操作 。
1）探测信号的到来（Detection of Incoming Signals）：工作站的PLCP持续地对介质进行侦听 。介质忙时，PLCP将读取PLCP前同步码和帧头，并试图同步接收信号数据 。


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