802.11(wi-fi)的PHY層

版本概要：

         802.11-2007是目前的基礎版本，以前的過期版本不考慮。

         2009是較新的版本，就是目前最普及的802.11n。（100Mb/s）

         2012就是傳說中的802.11ac，工做在5G，速度牛逼哄哄的，但穿透力不咋的。

各類PHY總覽：

        2007裏給出了5種PHY，也就是5種編碼與調製方法，每種PHY對應的PHY幀格式都是不一樣的。也就是說，雖然這個wifi標準對外的接口（MAC） 是同樣的，可是根據底層採用的不一樣PHY，底層的從幀格式到編碼、調製都是不同的。5種PHY分別是：直序擴頻（DSSS）、跳頻擴頻（FHSS）、正 交頻分複用（OFDM）、高速率直序擴頻（HR/DSSS）、紅外（TR）。另外，還給出一個叫ERP的加強版本的PHY，改變了調製方法，加強了 DSSS和OFDM的速率。

       2009裏又多了一種：高吞吐（HT OFDM），就是在原來的OFDM基礎上改進得來。

       最新的802.11ac裏又多了一種：超高吞吐（VHT OFDM），仍是改進OFDM得來。

       兩個改進的OFDM都支持MIMO，就是多天線。這玩意能提升很多速率，原理略過。

各PHY分別介紹：

        FHSS和DSSS屬於擴頻通訊，就是把原來在較小帶寬傳送的信號用較大的帶寬來傳送。爲何要這樣浪費帶寬呢？窄帶容易被幹擾，把窄帶信號分佈到大帶寬上就不易被幹擾了。真的浪費帶寬嗎？一樣的帶寬能傳輸的數據速度還不必定誰快呢。

       FHSS就是在一系列窄頻上同步跳躍；DSSS就是將相對大功率的窄頻信號擴展到相對低功率的寬帶信號。 兩種擴頻方式各有優劣，FHSS在移動性上更好，DSSS在靜止速度上更快。因此，速度爲主要考慮因素，會選擇DSSS，移動性爲主要考慮因素，會選用 FHSS。目前，wifi上用戶需求最大的是速度，因此DSSS發展較好。

       HR/DSSS是加強版的DSSS，原理很簡單，只是改變了編碼方式，和縮減了幀頭部長度。從而增長了速度。

       ERP也是那麼回事，經過對DSSS、OFDM編碼的改進提升速度。

       OFDM是一種很神奇的技術。能提升頻譜利用率，簡單的說就是調製和複用的結合，提升信道吞吐。        

       而2009裏說的HT OFDM就是增長一些MIMO（多天線）相關技術。用多根天線來增長速率。

       而802.11ac裏說的VHT OFDM就是更高的帶寬，更多OFDM子載波。技術上沒有本質的變化，都是OFDM+MIMO的不斷加強。

PHY總體對外接口：

       PHY的上層是MAC，各個版本的PHY須要向MAC提供統一的調用接口，就是原語。原語包括如下幾類：

    一、基本特性。包括：MIB管理（PLME-GET、PLME-SET）、復位（PLME-RESET）、特性參數查詢（PLME- CHARACTERISTICS）、DSSS進入測試模式（PLME-DSSSTESTMODE）、發送時間估計（PLME-TXTIME）

     二、數據首發。包括：數據傳輸（PHY-DATA）、發送控制（PHY-TXSTART、PHY-TXEND）、信道空閒檢測（PHY-CCARESET、PHY-CCA）、接收控制（PHY-RXSTART、PHY-RXEND）

PHY內部結構：

        最下層叫PMD（物理介質依賴），與實際的物理介質打交道

        中間層叫PLCP（物理層聚合），把MAC層傳下來要發送的數據變成對應的實際物理層PHY要發送的數據（通過調製和編碼，確定和MAC層原來的不一樣了），送給PMD

        最上層叫PHY SAP，就是上段定義的對MAC的服務接口。是MAC能夠直接調用的穩定接口，不論具體的PHY是什麼，這些接口都是可用的，並且只能夠調用這些接口。

        說白了，SAP就是經過PLCP將各個不一樣的物理介質PMD以統一的接口對外展示。

        固然，結構中還包括一個信息庫MIB，存儲屬性參數。