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MCS简介

来源:爱站旅游
导读MCS简介
 调制与编码策略(Modulation and Coding Scheme),简称MCS,主要实现802.11n射频速率的配置。在802.11a/b/g时代,配置AP工作的速率非常简单,只要指定特定radio类型(802.11a/b/g)所使用的速率集,速率范围从1Mbps到54Mbps,一共有12种可能的物理速率。到了802.11n时代,由于物理速率依赖于调制方法、编码率、空间流数量、是否40MHz绑定等多个因素。这些影响吞吐的因素组合在一起,将产生非常多的物理速率供选择使用。比如基于Short GI、40MHz绑定等技术,在4条空间流的条件下,物理速率可以达到600Mbps(即4×150)。为此,802.11n提出了MCS的概念。MCS可以理解为这些影响速率因素的完整组合,每种组合用整数来唯一标示。 802.11n射频速率的配置通过调制与编码策略MCS(Modulation and Coding Scheme)索引值实现。MCS调制编码表是802.11n为表征WLAN的通讯速率而提出的一种表示形式。MCS将所关注的影响通讯速率的因素作为表的列,将MCS索引作为行,形成一张速率表。所以,每一个MCS索引其实对应了一组参数下的物理传输速率,表1和表2分别列举了带宽为20MHz和带宽为40MHz的MCS速率表(全部速率的描述可参见“IEEE P802.11n D2.00”)。 数据表一 表1 MCS对应速率表(20MHz) 速率(Mb/s) MCS索引 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 空间流数量 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 调制方式 BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 800ns GI 6.5 13.0 19.5 26.0 39.0 52.0 58.5 65.0 13.0 26.0 39.0 52.0 78.0 104.0 117.0 130.0 400ns GI 7.2 14.4 21.7 28.9 43.3 57.8 65.0 72.2 14.4 28.9 43.3 57.8 86.7 115.6 130.0 144.4 数据表二 表2 MCS对应速率表(40MHz) 速率(Mb/s) MCS索引 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由MCS表可以看出中可以得到结论:MCS 0~7使用单条空间流,当MCS=7时,速率值最大;MCS 8~15使用两条空间流,当MCS=15时,速率值最大;两条空间流的传输数据量是一条空间流传输数据量的两倍。 用户对MCS的配置分为三类,配置基本MCS、支持MCS和组播MCS。配置输入的MCS索引是一个范围,即指0~配置值,如输入5,即指定了所要输入的MCS范围为0~5。 基本MCS:基本MCS是指AP正常工作所必须支持的MCS速率集,客户端必须满足AP所配置的基本MCS速率才能够与AP进行连接。 支持MCS:支持MCS速率集是在AP的基本MCS速率集基础上AP所能够支持的更高的速率集合,用户可以配置支持MCS速率集让客户端在满足基本MCS的前提下选择更高的速率与AP进行连接。 GI:(Guard Interval)是802.11n针对802.11a/g所做的改进。本代码是基于OFDM系统的一种转换域估计算法,有整个OFDM系统及改进的信道估计算法仿真。包括LS,MMSE,LMMSE,DFT,及改进后的DCT算法。 空间流数量 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 调制方式 BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 800ns GI 13.5 27.0 40.5 54.0 81.0 108.0 121.5 135.0 27.0 54.0 81.0 108.0 162.0 216.0 243.0 270.0 400ns GI 15.0 30.0 45.0 60.0 90.0 120.0 135.0 150.0 30.0 60.0 90.0 120.0 180.0 240.0 270.0 300.0 射频芯片在使用OFDM调制方式发送数据时,整个帧是被划分成不同的数据块进行发送的,为了数据传输的可靠性,数据块之间会有GI,用以保证接收侧能够正确的解析出各个数据块。无线信号在空间传输会因多径等因素在接收侧形成时延,如果后续数据块发送过快,会和前一个数据块形成干扰,而GI就是用来规避这个干扰的。

11a/g的GI时长为800ns,而Short GI时长为400ns,在使用Short GI的情况下,可提高10%的速率。另外,Short GI与带宽无关,支持20MHz、40MHz带宽。

保护间隔(Short Guard Interval):是OFDM符号中用于减少符号间干扰的时间。 在多径环境下,后一符号的前端有可能比前一符号的末端更快到达接收机,从而导致符号间产生干扰。保护间隔是前后符号间的一段空白时间,可以为延迟信号提供更长的缓冲时间。

保护间隔长度根据多径状态选择,802.11a/g使用800ns的保护间隔,802.11n默认也采用800ns的保护间隔,但一定环境下可以采用400ns的保护间隔。

当多径效应不是很严重时,用户可以将该间隔配置为400ns; 对于多径效应较明显的环境,不建议使用Short Guard Interval (GI)。

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