中文版04 IEEE 802.11无线网
802.11和无线局域网
A
B
C
D
暴露终端是指在发送者的通信范围之内而在接收者通信范围之外的终端 。
改进 CSMA
❏ 目的 : 为了尽可能避免冲突 ，要进一步
改进CSMA
❏ 改进 : CSMA
CSMA/CA
CSMA/CA :
CSMAwith Collision Avoidance
无线接入过程
STA (工作站） 启动初始化 、开始正式使用 AP 传送数据幀前 ，要经过三个阶段才能接入 :
无线局域网 WLAN 的组成
两种类型的 WLAN ：
1. Infrastructured 网 （有固定基础设施的网络） 2. Ad Hoc 网 （特定网络 ，或称自组网络 ，无固定基础设施）
WLAN、LAN、Internet 连 接
Portal： 门 桥 ( 作 用 相 当 于 网 桥 ) DS： 分配系统(可以是以太网 、 点对点链路或其它无线网)
4. 10 无线局域网及IEEE 802. 11协议
WLAN在无线网络中的位置
WWAN：Wireless WAN WMAN：Wireless MAN
WLAN：Wireless LAN
WPAN：Wireless PAN
WLAN
WLAN (Wireless Local Area Network ) 是指传输范围在 100米左右的无线网络 ， 它的推动联盟为 Wi-Fi Alliance （ 目前都以 Wi-Fi 产品的称呼来形容 802 . 11 的产品） ，可 用于单一建筑物或办公室之内 ， 需要使用WLAN的场合主 要包括：
(1) 扫描 (SCAN) (2) 认证 (Authentication) (3) 关联 (Association)
中文802.11协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除中文802.11协议篇一：802.11协议ieee802.11是ieee（电气和电子工程师协会）制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中的用户与用户终端之间的无线接入。
ieee802.11业务主要限于数据存取，传输速率最高只能达到2mbps。
由于ieee802.11在速率上的不足，已不能满足数据应用的需求；因此，ieee又相继推出了ieee802.11b和ieee802.11a这两个新的标准。
三者之间技术差别主要在于mac （mediumaccesscontrol，媒介访问控制）子层和物理层。
（注：ieee802.11协议只规定了开放式系统互联参考模型（osi/Rm）的物理层和mac层，其mac层利用载波监听多重访问/冲突避免（csma/ca）协议，而在物理层，ieee802.11定义了三种不同的物理介质：红外线、跳频扩谱方式（Fhss）以及直扩方式（dsss）。
）ieee802.11b标准ieee802.11b（wi-Fi）使用开放的2.4ghz直接序列扩频，最大数据传输速率为11mbps，无需直线传播。
（注：其实际的传输速率在5mbps左右，与普通的10base-t规格有线局域网处于同一水平。
）使用动态速率转换，当射频情况变差时，可将数据传输速率降低为5.5mbps、2mbps和1mbps。
且当工作在2mbps和1mbps速率时可向下兼容ieee802.11。
ieee802.11b的使用范围在室外为300米，在办公环境中则最长为100米。
使用与以太网类似的连接协议和数据包确认，来提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用。
ieee802.11b运作模式基本分为两种：点对点模式和基本模式，点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式。
基本模式是指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式，这是ieee802.11b最常用的方式。
ieee802.11a标准ieee802.11a工作在5ghzu-nii频带，从而避开了拥挤的2.4ghz频段。
ieee 802.11标准的基本内容
ieee 802.11标准的基本内容
IEEE 802.11标准是一个无线局域网（WLAN）技术标准，它
规定了无线网络设备之间的通信方式和协议。
以下是IEEE 802.11标准的基本内容：
1. 信道带宽：IEEE 80
2.11标准规定了2.4 GHz和5 GHz两个
频段用于信道传输，并规定了20 MHz和40 MHz两种不同的
信道带宽。
2. 传输方式：IEEE 802.11 标准规定了两种传输方式，一种是
基于频分复用技术（OFDM）的11a/g/n/ac 等标准，一种是基
于直接序列扩频技术（DSSS）的11b标准。
3. 传输速率：IEEE 802.11标准规定了最高54Mbps（11a/g 协议）、600Mbps（11ac协议）的传输速率。
4. 安全性：IEEE 802.11标准中有许多协议（如WEP、WPA、WPA2）、加密算法（如AES、TKIP）和认证机制可供用户
选择，以保证无线网络的安全性。
5. MAC协议：IEEE 802.11标准规定了一种分布式协议，即分
布式协作功能（DCF），用以协调多个设备的数据传输。
6. 网络拓扑结构：IEEE 802.11标准支持多种网络拓扑结构，
如基础设施网络和自组网。
7. QoS支持：新版802.11e引入了QoS机制，支持对视频和音
频数据的实时传输和优先处理。
总的来说，IEEE 802.11标准的基本内容包括了无线网络的频段、传输方式、速率、安全性、MAC协议、网络拓扑结构和QoS机制。
这些内容为无线网络设备提供了标准化的通信方式和协议，使得不同厂商的无线设备可以正常互相通信。
ieee802.11n 标准
IEEE 802.11n标准是一种无线局域网(WLAN)通信标准，旨在提供更快的数据传输速度和更大的覆盖范围。
该标准在2009年正式发布，并取代了之前的IEEE 802.11a和802.11g标准，成为当时最先进的无线网络技术之一。
IEEE 802.11n标准的出现极大地推动了无线通信技术的发展，为用户提供了更稳定、更快速的网络连接体验。
本文将从以下几个方面对IEEE 802.11n标准进行详细介绍，使读者对该标准有一个全面的了解。
一、IEEE 802.11n标准的发展历程IEEE 802.11n标准最初的研发工作可追溯至2004年，当时IEEE无线局域网工作组启动了一个名为“高速组网”(High Throughput)的项目，旨在提高无线网络的传输速度。
随着技术的发展，该项目逐渐演化成IEEE 802.11n标准，并在几年后正式发布。
IEEE 802.11n标准的发布标志着无线通信技术迈入了一个新的阶段，为用户提供了更便利的无线网络连接方式。
二、IEEE 802.11n标准的技术特点1. MIMO技术IEEE 802.11n标准采用了多输入多输出(MIMO)技术，通过在发送和接收端分别使用多个天线并利用多径效应，从而提高了信号的传输效率和可靠性。
MIMO技术使得无线网络可以同时传输多条数据流，极大地提升了网络的数据传输速度和覆盖范围。
2. 40MHz信道和聚合技术与之前的802.11a和802.11g标准相比，IEEE 802.11n标准引入了40MHz信道和帧聚合技术，使得数据的传输速率得到了极大的提升。
40MHz信道可以提供更大的带宽，进而加快了数据的传输速度；而聚合技术可以将多个数据帧合并在一起发送，有效地提高了信道利用率。
3. 空间频率块调制(Spatial Frequency Block Coding，SFBC)IEEE 802.11n标准还引入了SFBC技术，通过在不同的天线上发送相位不同的信号，从而避免了多径信道的干扰，提高了数据的可靠性和稳定性。
IEEE 802.11、802.15、802.16、802.20标准简介
IEEE 802.11b标准
1999年9月被正式批准，又称Wi-Fi标准，目前最流行的 WLAN协议。该标准规定无线局域网工作频段在 2.4GHz~2.4835GHz，数据传输速率达到11 Mbps。该标 准是对IEEE 802.11的一个补充，采用点对点模式和基本 模式两种运作模式，在数据传输速率方面可以根据实际情 况在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率 间自动切换，而且在2 Mbps、1 Mbps速率时与802.11兼 容。
IEEE 802.16系列标准简介
802.16标准简介
IEEE 802.16：宽带无线 MAN 标准 －WiMAX （ Broadband Wireless MAN Standard - WiMAX）
IEEE 802.16 是为用户站点和核心网络（如：公共电话 网和 Internet）间提供通信路径而定义的无线服务。无 线 MAN 技术也称之为 WiMAX。这种无线宽带访问标 准解决了城域网中“最后一英里”问题
802.11b使用直接序列（Direct Sequence）DSSS作为协 议。802.11b和工作在5GHz频率上的802.11a标准不兼容。 由于价格低廉，802.11b产品已经被广泛地投入市场，并 在许多实际工作场所运行。
IEEE 802.11g标准
2001年11月批准，该标准可以视作对流行的 802.11b标准的提速（速度从802.11b的11 Mb/s提高到54Mb/s，仍然工作在2.4G频段）。 802.11g接入点支持802.11b和802.11g客户设 备。同样，采用802.11g网卡的笔记本电脑也能 访问现有的802.11b接入点和新的802.11g接入 点。
IEEE802.11无线局域网标准简介
IEEE802.11⽆线局域⽹标准简介IEEE802.11⽆线局域⽹标准简介⽆线局域⽹是计算机⽹络与⽆线通信技术相结合的产物。
它利⽤射频（RF）技术，取代旧式的双绞铜线构成局域⽹络，提供传统有线局域⽹的所有功能，⽹络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙⾥，也能够随需移动或变化。
使得⽆线局域⽹络能利⽤简单的存取构架让⽤户透过它，达到“信息随⾝化、便利⾛天下”的理想境界。
WLAN是20世纪90年代计算机与⽆线通信技术相结合的产物，它使⽤⽆线信道来接⼊⽹络，为通信的移动化，个⼈化和多媒体应⽤提供了潜在的⼿段，并成为宽带接⼊的有效⼿段之⼀。
⼀、IEEE802.11⽆线局域⽹标准1997年IEEE802.11标准的制定是⽆线局域⽹发展的⾥程碑，它是由⼤量的局域⽹以及计算机专家审定通过的标准。
IEEE802.11标准定义了单⼀的MAC层和多样的物理层，其物理层标准主要有IEEE802.11b,a和g。
1.1 IEEE802.11b1999年9⽉正式通过的IEEE802.11b标准是IEEE802.11协议标准的扩展。
它可以⽀持最⾼11Mbps的数据速率，运⾏在2.4GHz的ISM频段上，采⽤的调制技术是CCK。
但是随着⽤户不断增长的对数据速率的要求，CCK调制⽅式就不再是⼀种合适的⽅法了。
因为对于直接序列扩频技术来说，为了取得较⾼的数据速率，并达到扩频的⽬的，选取的码⽚的速率就要更⾼，这对于现有的码⽚来说⽐较困难；对于接收端的RAKE接收机来说，在⾼速数据速率的情况下，为了达到良好的时间分集效果，要求RAKE接收机有更复杂的结构，在硬件上不易实现。
1.2 IEEE802.11aIEEE802.11a⼯作5GHz频段上，使⽤OFDM调制技术可⽀持54Mbps的传输速率。
802.11a与802.11b两个标准都存在着各⾃的优缺点，802.11b的优势在于价格低廉,但速率较低（最⾼11Mbps）；⽽802.11a优势在于传输速率快（最⾼54Mbps）且受⼲扰少，但价格相对较⾼。
IEEE802.11i无线局域网的增强安全机制
IEEE802.11i无线局域网的增强安全机制1 IEEE802.11i简述由于IEEE802.11的1999年版标准中所存在的公认的安全问题[6]，尤其是在媒体大量报道WLAN入侵事件和互联网出现实用的WEP攻击工具以后，WLAN设备商推出了一些私有的解决方案，但这些方案会给产品的互通带来很大的障碍，需要有统一的标准来保证各个厂家产品之间的兼容性。
IEEE802工作组成立了安全任务组来解决802.11中的安全问题，推出了新一代安全标准IEEE802.11i。
IEEE802.11i定义了健壮安全网络RSN(Robust Security Network)的概念，规定使用802.IX认证和密钥管理方式，定义了TKIP和CCMP(Counter-Mode/CBC-MAC protocol)两种数据加密机制，增强了WLAN中的数据加密和认证性能，并且针对WEP加密机制的各种缺陷做了多方面的改进，从而大幅度提升了网络的安全性。
2 数据保密协议IEEE802.11i的加密协议主要是针对WEP和WLAN的特点来设计的，目的是为了有效地抵抗各种主动和被动攻击，建立一个健壮安全网络。
在IEEE802.11i草案中定义了两种数据加密协议，TKIP和CCMP。
CCMP是IEEE802.11i所使用的最强的算法；TKIP存在的主要目的是因为现在的大多数设备只支持这种WEP，它可使这些设备升级。
2.1 TKIP协议为了更系统的修正WEP中的安全漏洞，IEEE成立了专门从事802.11WLAN安全性的研究小组TGi，TGi提出了向后兼容WEP的升级算法TKIP[7]。
TKIP是一种对传统设备上的WEP 算法进行加强的协议，它可使用户在不更新硬件设备的情况下，提升系统的安全性。
作为一种过渡算法，虽然其所能提供的安全措施有限，但它能使各种攻击变得比较困难。
2.1.1 TKIP安全性分析TKIP涉及到WEP所有弱点，包括弱密钥攻击、缺少对消息篡改的保护、缺少抵抗重播攻击等，它克服了WEP的弱点，但它的基本加解密算法又是基于WEP的。
WiFi和IEEE 802.11无线局域网标准 PPT课件
2.2 802.11 体系结构
无线LAN的最小构成块是基本服务集 （basic service set，BSS），它由站点 组成。
BSS可以是独立的，也可以是通过接入点 与分布式系统（DS）相连。
另外,AP可能因网络负荷过重而启动对主机 取消连接
4. 分送服务
这项服务主要由主机使用，当主机要传送数据时， 数据首先会传送至AP，再由AP利用分布式系统传送 至目的地。
IEEE802.11并没有规定分散系统要如何将数据正确 地送达目的地，但它说明了在连接、取消连接及重 连接等服务中，该数据该送往哪个AP输出，以便将 数据送达正确的目的位置。
IEEE 802.11g
IEEE推出IEEE 802.11g认证标准,该标准 提出拥有IEEE 802.11a的传输速率，安 全性较IEEE 802.11b好，采用2种调制方 式，能够与802.11a和802.11b兼容。
虽然802.11a较适用于企业，但WLAN运 营商为了兼顾现有802.11b设备投资，选 用802.11g的可能性极大。
IEEE802.3z------1000Base-SX和1000Base-LX访问控制方法
与物理层规范
IEEE802.4-------Token-Bus访问控制方法与物理层规范
IEEE802.5-------Token-Ring访问控制方法
IEEE802.6-------城域网访问控制方法与物理层规
4. 802.11封包传送
此服务为主机服务最基本功能，它将数据传送给接受 者。
分布式系统服务由分散系统所提供，使802.11 的封包可在同一个ESS(延伸服务群)中的不同 BSS(基本服务群)间传送，无论主机移动到ESS 中的哪个地方都能收到属于它的数据，这类服 务大部分是由AP呼叫使用。
802.11无线网络标准详解
802.11无线网络标准详解1990年，早期的无线网络产品Wireless LAN在美国出现，1997年IEEE802.11无线网络标准颁布，对无线网络技术的发展和无线网络的应用起到了重要的推动作用，促进了不同厂家的无线网络产品的互通互联。
1999年无线网络国际标准的更新及完善，进一步规范了不同频点的产品及更高网络速度产品的开发和应用。
一、1997年版无线网络标准1997年版IEEE802.11无线网络标准规定了三种物理层介质性能。
其中两种物理层介质工作在2400——2483.5 GHz无线射频频段（根据各国当地法规规定），另一种光波段作为其物理层，也就是利用红外线光波传输数据流。
而直序列扩频技术（DSSS）则可提供1Mb/S及2Mb/S工作速率，而跳频扩频（FHSS）技术及红外线技术的无线网络则可提供1Mb/S传输速率（2Mb/S作为可选速率，未作必须要求），受包括这一因素在内的多种因素影响，多数FHSS技术厂家仅能提供1Mb/S的产品，而符合IEEE802.11无线网络标准并使用DSSS直序列扩频技术厂家的产品则全部可以提供2Mb/S的速率，因此DSSS技术在无线网络产品中得到了广泛应用。
1.介质接入控制层功能无线网络（WLAN）可以无缝连接标准的以太网络。
标准的无线网络使用的是（CSMA/CA）介质控制信息而有线网络则使用载体监听访问/冲突检测（CSMA/CA），使用两种不同的方法均是为了避免通信信号冲突。
2.漫游功能IEEE802.11无线网络标准允许无线网络用户可以在不同的无线网桥网段中使用相同的信道，或在不同的信道之间互相漫游，如Lucent的WavePOINT II 无线网桥每隔100 ms发射一个烽火信号，烽火信号包括同步时钟、网络传输拓扑结构图、传输速度指示及其他参数值，漫游用户利用该烽火信号来衡量网络信道信号质量，如果质量不好，该用户会自动试图连接到其他新的网络接入点。
3.自动速率选择功能IEEE802.11无线网络标准能使移动用户（Mobile Client）设置在自动速率选择（ARS）模式下，ARS功能会根据信号的质量及与网桥接入点的距离自动为每个传输路径选择最佳的传输速率，该功能还可以根据用户的不同应用环境设置成不同的固定应用速率。
浅析IEEE802.11无线局域网协议
浅析IEEE802.11无线局域网协议[摘要] IEEE802.11无线局域网是IEEE802标准委员会制定的最广泛使用的技术标准之一，也是第一个被国际公认的无线局域网协议。
本文主要介绍802.11的工作方式和它的补充协议802.11b。
[关键词] IEEE802 无线局域网802.11b 工作方式体系结构一、局域网IEEE802协议IEEE 802系列标准是IEEE 802 LAN/MAN标准委员会制定的局域网、城域网技术标准。
其中最广泛使用的有以太网、令牌环、无线局域网等。
这一系列标准中的每一个子标准都由委员会中的一个专门工作组负责。
按IEEE802标准，局域网体系结构由物理层、介质访问控制子层（MAC-Media Access Control）和逻辑链路子层LLC(Logical Link Control)组成，如图所示。
IEEE802标准局域网体系结构的物理层提供在物理实体间发送和接收比特的能力，一对物理实体能确认出两个介质访问控制MAC子层实体间同等层比特单元的交换。
物理层也要实现电气、机械、功能和规程四大特性的匹配。
物理层提供的发送和接收信号的能力包括对宽带的频带分配和对基带的信号调制。
MAC子层支持数据链路功能，并为LLC子层提供服务。
它将上层交下来的数据封装成帧进行发送（接收时进行相反过程，将帧拆卸）、实现和维护MAC协议、比特差错检验和寻址等。
LLC子层向高层提供一个或多个逻辑接口（具有帧发和帧收功能）。
发送时把要发送的数据加上地址和CRC检验字段构成帧，介质访问时把帧拆开，执行地址识别和CRC校验功能，并具有帧顺序控制和流量控制等功能。
LLC子层还包括为某些网络层功能，如数据报、虚拟控制和多路复用等。
二、IEEE802.11无线局域网作为全球公认的局域网权威，IEEE 802工作组建立的标准在过去二十年内在局域网领域独领风骚。
在1997年，经过了7年的工作以后，IEEE发布了802.11协议，这也是在无线局域网领域内的第一个国际上被认可的协议。
ieee802.11、802.15、802.16、802.20标准简介
ieee802.15工作原理
1
IEEE 802.15使用无线电波或红外线进行通信，具 有多种传输速率和传输距离选项。
2
它支持星型、树型和网状拓扑结构，可以根据应 用需求选择合适的结构。
它是一种点到多点的无线宽带接入技术，能够提供高速的数据传输速率 和大带宽的无线连接。
IEEE 802.16标准最初是为了解决城市“最后一公里”的接入问题而制定 的。
ieee802.16工作原理
IEEE 802.16标准支持多种调制方式和编码方式 ，可以根据信道质量和用户需求进行动态调整 。
它使用OFDMA（正交频分多址）技术，允许 多个用户在同一时间使用不同的频段进行通信 ，提高了频谱制，可 以根据不同业务需求提供差异化的服务。
ieee802.16应用场景
01
IEEE 802.16广泛应用于城市宽带接入、城域网回传、移动网络 接入等领域。
02
它能够提供高速、可靠的无线连接，适用于固定、便携和移动
设备。
IEEE 802.16已经成为全球范围内广泛应用的无线宽带接入标准
03
提供1, 2, 5.5和11Mbps的传输 速率。
ieee802.11应用场景
家庭和企业网络 • 数据传
• 互联网接入 • 文件共享
ieee802.11应用场景
01
移动设备
02
• 智能手机
03
• 笔记本电脑
04
• PDA
02
ieee802.15标准简介
ieee802.15概述
IEEE 802.15是一组无线个人局域网 （WPAN）标准，通常用于近距离 无线通信，如蓝牙（Bluetooth）和 Zigbee。
网络基础 IEEE 802.11无线网络协议
网络基础IEEE 802.11无线网络协议IEEE（电气电子工程师学会）是全球公认的局域网权威机构，IEEE 802工作组建立的标准在过去局域网领域内独领风骚。
这些协议包括了IEEE 802.3 Ethernet协议、IEEE 802.5 Token Ring协议、IEEE 802.3z 100BASE-T快速以太网协议。
在1997年，IEEE发布了IEEE 802.11协议，这也是在无线局域网领域内的第一个国际上被认可的协议。
IEEE 802.11协议主要工作在ISO协议的最低两层上，并在物理层上进行了一些改动，加入了高速数字传输的特性和连接的稳定性。
1．IEEE 802.11b协议IEEE 802.11b协议是由IEEE于1999年9月批准的，该协议的无线网络工作在2.4GHz 频率下，最大传输速率可以达到11Mb/s，可以实现在1Mb/s、2Mb/s、5.5Mb/s以及11Mb/s 之间的自动切换；采用DSSS（直接序列展频技术），理论上在室内的最大传输距离可以达到100米，室外可以达到300米。
IEEE 802.11b协议凭借其价格低廉、高开放性的特点被广泛应用于无线局域网领域，是目前使用最多的无线局域网协议之一。
在无线局域网中，802.11b协议主要支持Ad Hoc（点对点）和Infrastructure（基本结构）两种工作模式，前者可以在无线网卡之间实现无线连接，后者可以借助于无线AP，让所有的无线网卡与之无线连接。
2．IEEE 802.11a协议IEEE 802.11a协议同样是在1999年制定完成的，其主要工作在5GHz的频率下，数据传输速率可以达到54Mb/s，传输距离在10米～100米之间；采用了OFDM（正交频分多路复用）调制技术，可以支持语音、数据、图像的传输，不过与IEEE 802.11b协议并不兼容。
IEEE 802.11a协议凭借传输速度快，还因为使用了5GHz工作频率，所以受干扰比较少的特点，也被应用于无线局域网。
无线网络IEEE802.11IEEE802.3协议标准和区别
⽆线⽹络IEEE802.11IEEE802.3协议标准和区别IEEE802.11b以往，⽆线局域⽹发展缓慢，推⼴应⽤困难，主要是由于传输速率低、成本⾼、产品系列有限，且很多产品不能相互兼容。
如以前⽆线局域⽹的速率只有1～2Mb/s，⽽许多应⽤也是根据10Mb/s以太⽹速率设计的，限制了⽆线产品的应⽤种类。
针对现在⾼速增长的数据业务和多媒体业务，⽆线局域⽹取得进展的关键就在于⾼速新标准的制定，以及基于该标准的10Mb/s甚⾄更⾼速率产品的出现。
IEEE802.11b从根本上改变了⽆线局域⽹的设计和应⽤现状，满⾜了⼈们在⼀定区域内实现不间断移动办公的需求，为我们创造了⼀个⾃由的空间。
IEEE802.11bIEEE802.11⼯作组近年来开始定义新的物理层标准IEEE802.11g。
与以前的IEEE802.11协议标准相⽐，IEEE802.11g草案有以下两个特点：在2．4GHz频段使⽤正交频分复⽤（OFDM）调制技术，使数据传输速率提⾼到20Mbit/s以上；能够与IEEE802.11b的Wi-Fi系统互联互通，可共存于同⼀AP的⽹络⾥，从⽽保障了后向兼容性。
这样原有的WLAN系统可以平滑地向⾼速WLAN过渡，延长了IEEE802．11b产品的使⽤寿命，降低了⽤户的投资。
2003年7⽉IEEE802.11⼯作组批准了IEEE802.11g草案，该标准成为⼈们关注的新焦点。
IEEE802.11n802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的⼀项技术，最⼤的特点是速率提升，理论速率最⾼可达600Mbps（⽬前业界主流为300Mbps）。
802.11n可⼯作在2.4GHz和5GHz两个频段。
Wi－Fi联盟在802.11a/b/g后⾯的⼀个⽆线传输标准协议，为了实现⾼带宽、⾼质量的WLAN服务，使⽆线局域⽹达到以太⽹的性能⽔平，802.11任务组N（TGn）应运⽽⽣。
802.11n标准⾄2009年才得到IEEE的正式批准，但采⽤MIMOOFDM技术的⼚商已经很多，包括华为、腾达、TP-Link、D－Link、Airgo、Ubiquiti、Bermai、Broadcom以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel等等，产品包括⽆线⽹卡、⽆线路由器等.IEEE802.3IEEE802.3描述物理层和数据链路层的MAC⼦层的实现⽅法，在多种物理媒体上以多种速率采⽤CSMA/CD访问⽅式，对于快速以太⽹该标准说明的实现⽅法有所扩展。
ieee 802.11系列标准的技术参数
在当今社会，人们离不开互联网，而无线网络技术的发展更是让人们享受了更便捷的网络连接方式。
而IEEE 802.11系列标准作为无线网络技术的重要组成部分，在无线通信领域有着举足轻重的地位。
本文将从深度和广度两个方面对IEEE 802.11系列标准的技术参数进行全面评估，并据此撰写一篇有价值的文章。
让我们从IEEE 802.11系列标准的基本概念开始。
IEEE 802.11系列标准是由IEEE（美国电气和电子工程师协会）制定的一系列无线局域网标准，用于规范无线局域网数据传输的技术参数和通信协议。
它包括了多个版本，如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11ax等，每个版本都有其特定的技术参数和应用场景。
接下来，让我们逐一深入探讨IEEE 802.11系列标准的各个版本的技术参数。
首先是802.11a，它在5GHz频段工作，支持最大54Mbps的传输速率，具有较高的抗干扰能力和较大的信道容量。
然后是802.11b，它在2.4GHz频段工作，支持最大11Mbps的传输速率，适用于低成本、低功耗的应用场景。
再接着是802.11g，它在2.4GHz 频段工作，支持最大54Mbps的传输速率，向下兼容802.11b，是802.11系列标准的重要进化版本。
接着是802.11n，它在2.4GHz和5GHz频段工作，支持最大600Mbps的传输速率，具有更好的覆盖范围和数据传输稳定性。
接着是802.11ac，它在5GHz频段工作，支持最大6.93Gbps的传输速率，采用了多输入多输出（MIMO）技术，具有更高的数据传输速率和更强的抗干扰能力。
最后是802.11ax，它在2.4GHz和5GHz频段工作，支持更高的数据传输速率和更多的设备连接数量，是面向未来的无线局域网技术标准。
IEEE 802.11系列标准作为无线局域网技术的重要组成部分，其各个版本都有着不同的技术参数和应用场景。
802.11系列各版本的区别
802.11标准各版本历程802.11协议组是国际电工电子工程学会（IEEE）为无线局域网络制定的标准。
虽然WI-FI使用了802.11的媒体访问控制层（MAC）和物理层（PHY），但是两者并不完全一致。
1．802.11（1997年）1. IEEE最初制定的一个无线局域网标准，工作在2.4GHz，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps；2. 采用跳频展频（FHSS）或直接序列展频（DSSS）信号方式；3. 最初定义的载波侦听多点接入/避免冲撞（CSMA-CA）。
2．802.11a（1999年）1. 802.11a标准工作在5GHzU-NII频带，物理层速率最高可达54Mbps，传输层速率最高可达25Mbps；2. 采用带52 个子载波频道的正交频分复用（OFDM）技术；3. 有各种调制类型的数据传输率，根据需要，数据率除了达到最大值54Mbps，还可降为48，36，24，18，12，9或者6Mb/s。
802.11a拥有12条不相互重叠的频道，8条用于室内，4条用于点对点传输。
3. 802.11b （1999年）1．IEEE802.11b载波的频率为2.4GHz，传送速度为11Mbit/s；2．高速直接序列展频（HR-DSSS）；3． IEEE802.11b是所有无线局域网标准中最著名，也是普及最广的标准。
它有时也被错误地标为Wi-Fi。
实际上Wi-Fi是无线局域网联盟（WLANA）的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系。
4．802.11c802.11c在媒体接入控制/链路连接控制（MAC/LLC）层面上进行扩展，旨在制订无线桥接运作标准，但后来将标准追加到既有的802.1中，成为802.1d。
5．802.11d1. 它和802.11c一样在媒体接入控制/链路连接控制（MAC/LLC）层面上进行扩展；2. 根据各国无线电规定做的调整，解决不能使用2.4GHz频段国家的使用问题。
无线局域网的IEEE802.11数据帧间隔
短帧间隔（Short interframe space ，简称 SIFS） SIFS 用于高优先级的传输场合，例如 RTS/CTS 以及正面应
答帧。经过一段 SIFS（时间）， 即可进行高优先级的传输。 一旦高优先级传输开始，介质即处于忙碌状态，因此相较于 必须等待 较长时间才能传输的帧，SIFS 消逝后即可进行传输 的帧优先级较高。
置时间长于 DIFS，工作站可以立 即对介质进行访问。
扩展的帧间隔（Extended interframe space ，简称 EIFS）
图1 并没有表明EIFS，因为EIFS 并非固定的时间间隔。只 有在帧传输出现错误时才会用到EIFS。
2、帧间隔与优先程度
一开始，基本操作和一般传送并无不同：在可以开始传送 之前，基本操作同样必须等待一段帧间隔（通常是DIFS） 时间。不过，其后的步骤即开始使用SIFS，而非DIFS。由 于SIFS短于其他帧间隔，一项基本操作的第二（以及之后
和传统的以太网一样，帧间隔在协调介质的访问上扮演着 重要的角色，802.11 会用到四种不同的帧间隔。其中三
种用来判定介质的访问；他们之间的关系如图所示。
现在我们已经知道，因为 802.11 MAC 内建避免碰撞的 功能，所以工作站会延迟介质的访问，直到介质再度空闲 。不同的帧间隔，会为不同类型的传输产生不同的优先次 序。
点帧间隔（PCF interframe space ，简称 PIFS） PISF 主要被 PCF 使用在免竞争过程，有时被误解为优先性
帧间隔。在免竞争时期，有数据传输的工作站可以等待 PISF 期间过后加以传送，其优先程度高于任何竞争式传输。
分布式帧间隔（DCF interframe space ，简称 DIFS） DIFS 是竞争式服务中最短的介质闲置时间。类型的帧被传送之前将介质占为己用。 利用SIFS 与NAV，工作站可以视需要占用介质一段时间 。
IEEE 802.11系列标准简介
简介
1990年IEEE 802 标准化委员会成立IEEE 802.11无线局域网标准工作组.该标准定义物 理层和媒体访问控制(MAC)规范.物理层定 义了数据传输的信号特征和调制,工作在 2.4000~2.4835GHz频段.IEEE 802.11是IEEE 最初制定的一个无线局域网标准,主要用于难 于布线的环境或移动环境中的计算机的无线接 入,由于传输速率最高只能达到2Mbps,所以, 业务主要被用于数据的存取.
IEEE 802.11a 标准
1999年制定完成.该标准规定无线局域网工作频段在 5.15~5.825GHz,数据传输速率达到54 Mbps/72 Mbps (Turbo),传输距离控制在10~100米.802.11a采用 正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术,可提供25 Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接 口;以及TDD/TDMA的空中接口;支持语音,数据,图 像业务;一个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个 用户终端. 高速WLAN协议,使用5G赫兹频段. 最高速率54Mbps,实际使用速率约为22-26Mbps 与802.11b不兼容,是其最大的缺点.也许会因此而被 802.11g淘汰.
IEEE 802.11b标准
1999年9月被正式批准,又称Wi-Fi标准.该标准规定无线 局域网工作频段在2.4GHz~2.4835GHz,数据传输速率达 到11 Mbps.该标准是对IEEE 802.11的一个补充,采用 点对点模式和基本模式两种运作模式,在数据传输速率方 面可以根据实际情况在11 Mbps,5.5 Mbps,2 Mbps,1 Mbps的不同速率间自动切换,而且在2 Mbps,1 Mbps速 率时与802.11兼容. 802.11 802.11b使用直接序列(Direct Sequence)DSSS作为协 议.802.11b和工作在5GHz频率上的802.11a标准不兼容. 由于价格低廉,802.11b产品已经被广泛地投入市场,并 在许多实际工作场所运行. 目前最流行的WLAN协议,使用2.4G赫兹频段.最高速率 11Mbps,实际使用速率根据距离和信号强度可变(150米 内1-2Mbps,50米内可达到11Mbps)802.11b的较低速率 使得无线数据网的使用成本能够被大众接受(目前接入节 点的成本仅为10-30美元).
IEEE802.11-2020中译版：概述
IEEE802.11-2020中译版概述摘要 本系列文章为IEEE802.11-2020标准的中译版，本文原文请参考英文标准的第1章。
本章主要对标准的范围、目的等做了说明，并对标准中出现的单词用法做了说明。
1 范围该标准的范围是为本区域内的固定、便携式和移动站（STA）的无线连接定义一个媒体访问控制（MAC）和多个物理层（PHY）规范。
2 目的该标准的目的是为本地区域内的固定、便携式和移动站提供无线连接。
该标准还为监管机构提供了一种标准化访问一个或多个频段的方法，以便进行局域通信。
3 关于目的的补充资料具体而言，在符合IEEE802.11™标准的设备中，此标准—描述设备在独立、个人和基础结构网络中运行所需的功能和服务，以及这些网络中设备移动性（转换）的各个方面网络。
—描述允许设备与独立网络或基础结构网络外部的另一个此类设备直接通信的功能和服务。
—定义MAC过程以支持MAC服务数据单元（MSDU）传递服务。
—定义了几种由MAC控制的PHY信令技术和接口功能。
—允许在与多个重叠的IEEE802.11WLAN共存的无线局域网（WLAN）中操作设备。
—描述为通过无线介质（WM）传输的用户信息和MAC管理信息提供数据机密性和设备身份验证的要求和过程。
—定义动态频率选择（DFS）和发射功率控制（TPC）的机制，这些机制可用于满足任何频段操作的法规要求。
—定义MAC过程以支持具有服务质量（QoS）要求的局域网（LAN）应用程序，包括语音、音频和视频的传输。
—定义设备的无线网络管理机制和服务，包括BSS转换管理、信道使用和共存、并置干扰报告、诊断、组播诊断和事件报告、灵活的多播、高效的信标机制、代理ARP播发、位置、时序测量、定向多播、扩展休眠模式、流量过滤和管理通知。
—定义帮助设备发现和选择网络的功能和程序，使用QoS映射从外部网络传输信息，以及提供紧急情况的一般机制服务业。
—定义无线多跳通信所需的MAC过程，以支持无线LAN网状拓扑。
IEEE_802.11无线协议中文
ÿÿÿÿ
符合IEEE的移动通信技术
本地无线网 WLAN 802.11 802.11a WiFi5 802.11b 802.11g 802.11i/e/f/n/s…
WiFi ZigBee
个人无线网 WPAN 802.15 802.15.4 802.15.3 802.15.1
UWB
Bluetooth
2400
2412
2437
2462
22 MHz
2483.5 [MHz]
13
WLAN: IEEE 802.11a
OFDM正交频分复用
服务质量, 安全, …
1999年7月
同802.11b
数据率
特别的优点/缺点
优点: 使用拥挤较少的5 GHz频段, 高 带宽 缺点: 由于使用更高的频率从而有更 强的阴影
子载波之间正交
子载波频率间隔紧密
频率选择性衰减
弱子载波上的强衰减通过贯穿子载波的前向纠错(回旋编码)来处理 Coded OFDM编码正交频分复用
17
IEEE 802.11a中的OFDM
带 52个已用子载波的OFDM 48 个数据+ 4 个引导 (加上12个虚拟子载波) 312.5 kHz 间隔 (= 20MHz/64)
PIFS (PCF IFS) :
PIFS = SIFS + 时槽时间, 其为20 μs在802.11b中, 9 μs在802.11a/g中 中优先, 用于使用PCF的时限服务
DIFS (DCF IFS):
DIFS = PIFS + 时槽时间 低优先, 用于异步数据服务
802.11无线局域网(wlan)
802.11无线局域网（wlan）摘要在这个计算机高速发展的时代，伴随着网络的技术的不断发展与应用。
传统的有线局域网虽然有着信号传输稳定，传输质量也比较高, 信号受房间格局、障碍物、气候、电磁干扰影响小等方面的优势。
但随着人们对移动办公的要求越来越高，传统的有线局域网要受到布线的限制,高效快捷、组网灵活的无线局域网应运而生。
无线局域网是不使用任何导线或传输电缆连接的局域网，而使用无线电波作为数据传送的媒介，传送距离一般只有几十米。
无线局域网的主干网路通常使用有线电缆，无线局域网用户通过一个或多个无线接取器接入无线局域网。
在有线世界里，以太网已经成为主流的LAN技术有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大；线路容易损坏；网中的各节点不可移动。
特别是当要把相离较远的节点联结起来时，敷设专用通讯线路布线施工难度之大，费用、耗时之多，实是令人生畏。
这些问题都对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞，限制了用户联网。
与有线局域网相比较，无线局域网具有开发运营成本低、时间短，投资回报快，易扩展，受自然环境、地形及灾害影响小，组网灵活快捷等优点。
可实现“任何人在任何时间，任何地点以任何方式与任何人通信”，弥补了传统有线局域网的不足。
关键词：局域网，无线局域网，IEEE802.11，射频技术，扩频技术，调制解调技术，信道差错控制技术，分集技术，天线技术目次1 引言 (1)2 802.11WLAN简介 (1)2.1 802.11a (3)2.2 802.11b (4)2.3 802.11n (6)2.4 802.11ac (6)2.5 802.11ad (7)3 802.11WLAN关键技术简介 (7)3.1 射频与扩频技术 (8)3.2 调制与复用技术 (10)3.3 差错控制技术 (15)3.4 分集与天线技术 (16)4 802.11WLAN的应用 (21)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1 引言局域网简称LAN，是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。
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ACK1 SIFS
SIFS
ACK2
NAV (RTS) NAV (CTS) NAV (¯ 1) NAV (ACK1) DIFS 竞争 数据 t
30
PCF‰
控
功
I
t0 t1 介 协调 t 线 NAV
级帧 SIFS SIFS U1 NAV SIFS SIFS U2
PIFS
D1
D2
• PCF8 DCF 顶 • 竞争, 轮询 • 级帧 尽可 晚开 结 • PIFS ( 显 )设 NAVk 级帧带 • 轮询 数据帧 ACK 负
IEEE 802.11 t 线局 网
1
IEEE>
线网 WLAN 802.11
动
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802.11a WiFi5 802.11b 802.11g 802.11i/e/f/n/s…
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802.11b 译OFDM帧, CS 败. Š2 传输CTS : DSSSG (ø…W 发 CTS来设 )D RTC/CTS: 处 隐 终 两种时 时间 ( / 长)
NAV.
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IEEE 802.11n
传输
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户 300m, / 内30m ŒŸ€5 数据传输 ~/ 内10m
频
‰žˆÍ
2.4 GHz ISM-频
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围
11
IEEE 802.11b
扩 802.11 DSSS
1999 •x 克码, „ 克 径
务质
尽 , tf ) 证 (‡&/ 轮询, 产
数据传输
动态变 -- 1, 2, 5.5, 11 Mbit/s, 决 SNR BPSK, QPSK, CCK (5.5, 11) ˆ/ 户数据传输 达 6 Mbit/s
载 强 减 过贯 载 Coded OFDM编码正交频分复用
17
IEEE 802.11aD
OFDM
带 52个 载 OFDM 48 个数据+ 4 个 导 (加 12个虚拟 载 ) 312.5 kHz 间隔 (= 20MHz/64)
pilot 312.5 kHz
-26 -21
-7 -1 1 频
7
21 26
STA2
IBSS2 STA5 STA4 802.11 LAN
6
IEEE 标
802.11
固 终
动终
础结构网络
访问 应 TCP IP LLC 802.11 MAC 802.11 PHY LLC 802.11 MAC 802.11 PHY 802.3 MAC 802.3 PHY 应 TCP IP LLC 802.3 MAC 802.3 PHY
优
/缺
5 GHz频 , 高 频 从 更
优 : &/ 拥挤较 带宽 缺 : ˝8&/ 更高 强 阴
传输
围
户 100m,
•8†ð
内10m
54 Mbit/s 5 5 m, 485 12 m, 365 25 m, 245 30m, 185 40 m, 125 60 m
频
5.15-5.25, 5.25-5.35, 5.7255.825GHz UNII-频 (5 功 5.15-5.25 …! 界 围
2462
2483.5 [MHz]
13
WLAN: IEEE 802.11a
OFDM正交频分复用
1999› 7
务质
t 别
, a0 , …
€‡ 802.11b
数据
6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbit/s, 决 SNR BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM ˆ/ 户吞 (1500 节 ): 5.3 (6), 18 (24), 24 (36), 32 (54)
DIFS boe bor
DIFS boe
2
3
boe
4
boe bor boe bor t
boe bor
5
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介
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0
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kk
26
CSMA/CA 访问
发 单
‹îŠb‰å †ð 果
II
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数据
(CRC)g…~,˛C 应 (“9 SIFSXk ) –为ACK优 †ð 果发 传输错误( 果没 ack)则 动 传 – G 传 优 . ŒŸ€5‹G 试计数
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9
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检测,q 时 11111111…
•ï€ô
,…
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负载 | 务 – &/
界
)
1111001110100000 数据传输 (0A: 1 Mbit/s DBPSK; 14: 2 Mbit/s DQPSK)
长
‰)‚™Œ|
计
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HEC (
础结构网络
组织网络
AP AP 线网
AP: 访问
AP
组织网络
4
802.11 – . 础结构网络
架构
(STA)
802.11 LAN
802.x LAN
带访问 件 终 线电连
线 访问 组
介
连
务组 (BSS)
STA1
„&ˆ/„’€‡‚t
线电频 线局 网
BSS1 口 访问 系统
访问
•÷ 综
系统
口
连 （ 线）网络 桥
头
CRC
错校验)
128 16 SFD 8 号 8 务 PLCP 16 长 头 16 HEC 可变 负载
PLCP 2 导码
10
红
红 线光谱
vs }t
为可
线电
高数据传输
红 线光谱 管 设备 简单 浅 可
Œ-• •ˆ‚Ì„3
可
个 间
盖
围
ƒ™•ïŒ3ˆ•
墙
间 间干扰极
更
ƒ™€‡Š ‚õ
†/ 内环境将
红
围
景辐
24
CSMA/CA 访问
†ð 果
(续)
时间内 传输 据
，将
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个 计时
该 达
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介, 则
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.
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, 则开
†ð 果
时间内减
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发 (错过ACK), 则 时间 , CW5….G 设为
应节 值.
将CW5….•
并从
加
25
个简单
DIFS
1
DIFS boe boe bor
2009. MIMO/OFDM (802.11g/a): 高达4个空间 (4X4) 扩 : 40MHz 更 护间隔: 400ns2ef 800ns – 5 600Mbps MAC开销减 : 更高 数据传输 Žg•k 兼
ƒî‹2ˆ8
21
802.11 – MAC层 I
交 务
异 时 数据
ˆ/ DCF
务 (强
决
数据 话)
DIFS 发
RTS SIFS CTS SIFS
数据 SIFS ACK
NAV (RTS) NAV (CTS) ¢ 迟访问
DIFS
数据 t
竞争
28
RTS/CTS (续)
•ø‚
隐 †˜ 减
终 问题 带宽 费
数据帧可 2300bytes RTS = 20bytes, CTS = 14bytes 数据帧
8
PHY
802.11 “–
3个
层
2.4 GHz) 1个IR红 线
: 2 个RFt 线传输 (80MHz ISM 频
数据 1 º 2 Mbit/s 1997›2
FHSS (d 频扩频)
‰å‚¡
国
79个
频
.
DSSS (z‹
扩频)
DBPSKˆ¯( 进 键控调 1 Mbit/s, DQPSK查 交 键控 2 Mbit/s ‚ 帧 导码 头总 1 Mbit/s传输, 传输 1 º 2 Mbit/s 11-…j¥‹ (x 克码) ŒŸ€5 发 功 1 W (¡ 国), 100 mW (欧 )