80211无线传输协议手册.docx

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1、802.11 无线传输协议手册手册, 协议, 无线, 传输IEEE 最初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，用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能到达2Mbps。目前，3Com 等公司都有基于该标准的无线网卡。由于802.11 在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE 小组又相继推出了 802.11b 和 802.11a 两个标准。三者之间技术上的主要差异在于MAC 子层和物理层。IEEE 802.11a802.11a 是 802.11 原始标准的一个修订标准，于1999 年获得批准。802.11a 标准承受了与原始标准一样的核心协

2、议，工作频率为5GHz，使用52 个正交频分多路复用副载波，最大原始数据传输率为 54Mb/s，这到达了现实网络中等吞吐量(20Mb/s)的要求。假设需要的话，数据率可降为 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。它不能与802.11b 进展互操作，除非使用了对两种标准都承受的设备。由于 2.4GHz 频带已经被处处使用，承受5GHz 的频带让 802.11a 具有更少冲突的优点。然而，高载波频率也带来了负面效果。802.11a 几乎被限制在直线范围内使用，这导致必需使用更多的接入点；同样还意味着

3、 802.11a 不能传播得像 802.11b 那么远，由于它更简洁被吸取。尽管 2023 世界无线电通信会议让 802.11a 在全球的应用变得更简洁，不同的国家还是有不同的规定支持。美国和日本已经消灭了相关规定对802.11a 进展了认可，但是在其他地区，如欧盟，治理机构却考虑使用欧洲的HIPERLAN 标准，而且在 2023 年中期制止在欧洲使用 802.11a。在美国，2023 年中期联邦通信委员会的打算可能会为802.11a 供给更多的频谱。在 52 个 OFDM 副载波中，48 个用于传输数据，4 个是引示副载波(pilot carrier)，每一个带宽为 0.3125MHz20M

4、Hz/64，可以是二相移相键控BPSK，四相移相键控QPSK， 16-QAM 或者 64-QAM。总带宽为 20MHz，占用带宽为 16.6MHz。符号时间为 4 毫秒，保护间隔 0.8 毫秒。实际产生和解码正交重量的过程都是在基带中由DSP 完成，然后由放射器将频率提升到 5GHz。每一个副载波都需要用复数来表示。时域信号通过逆向快速傅里叶变换产生。接收器将信号降频至 20MHz，重采样并通过快速傅里叶变换来重获得原始系数。使用 OFDM 的好处包括削减接收时的多路效应，增加了频谱效率。802.11a 产品于 2023 年开头销售，比 802.11b 的产品还要晚，这是由于产品中 5GHz

5、的组件研制成功太慢。由于802.11b 已经被广泛承受了，802.11a 没有被广泛的承受。再加上802.11a 的一些弱点，和一些地方的规定限制，使得它的使用范围更窄了。802.11a 设备厂商为了应对这样的市场匮乏，对技术进展了改进现在的802.11a 技术已经与 802.11b 在 很多特性上都很相近了，并开发了可以使用不止一种802.11 标准的技术。现在已经有了可以同时支持 802.11a 和b，或者a,b,g 都支持的双频，双模式或者三模式的的无线网卡， 它们可以自动依据状况选择标准。同样，也消灭了移动适配器和接入设备能同时支持全部的这些标准。数据率(Mbit/s) 调制方式 编码

6、率 Ndbps 1472 字节传输时间(µs)6 BPSK 1/2 24 20239 BPSK 3/4 36 134412 4-QAM 1/2 48 100818 4-QAM 3/4 72 67224 16-QAM 1/2 96 5043616-QAM3/41443364864-QAM2/31922525464-QAM3/4216224802.11802.11 是 IEEE 最初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，速率最高只能到达2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE 小组又相

7、继推出了 802.11b 和802.11a 两个标准，前者已经成为目前的主流标准，而后者也被很多厂商看好。802.11a802.11a Wi-Fi5标准是得到广泛应用的802.11b 标准的后续标准。它工作在5GHzU-NII频带，物理层速率可达 54Mbps，传输层可达 25Mbps。可供给 25Mbps 的无线ATM 接口和 10Mbps的以太网无线帧构造接口，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。IEEE 802.11bIEEE 802.11b 是无线局域网的一个标准。其载波的频率为2.4GHz，传送速度为11Mbi

8、t/s。IEEE 802.11b 是全部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相互之间可以合作，与标准本身实际上没有关系。在2.4-GHz-ISM 频段共有 14 个频宽为 22MHz 的频道可供使用。IEEE 802.11b 的后继标准是IEEE 802.11g，其传送速度为 54Mbit/s。802.11c802.11c 在媒体接入把握/链路连接把握(MAC/LLC)层面上进展扩展，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。8

9、01.11d他和 802.11c 一样在媒体接入把握/链路连接把握(MAC/LLC)层面上进展扩展，对应802.11b 标准，解决不能使用 2.4GHz 频段国家的使用问题。802.11e802.11e 是IEEE 为满足效劳质量(Qos)方面的要求而制订的WLAN 标准。在一些语音、视频等的传输中，Qos 是格外重要的指标。在 802.11MAC 层，802.11e 参与了Qos 功能，它的分布式把握模式可供给稳定合理的效劳质量，而集中把握模式可灵敏支持多种效劳质量 策略，让影音传输能准时、定量、保证多媒体的顺畅应用，WIFI 联盟将此称为WMM(wi-fimultimedia) 。802.

10、11f802.11f 追加了IAPPinter-access point protocol协定，确保用户端在不同接入点间的漫游，让用户端能平顺、无形地切换存取区域。 802.11f 标准确定了在同一网络内接入点的登陆，以及用户从一个接入点切换到另一个接入点时的信息交换。IEEE 802.11gIEEE 802.11g2023 年 7 月，通过了第三种调变标准。其载波的频率为 2.4GHz(跟 802.11b 一样)，原始传送速度为 54Mbit/s，净传输速度约为 24.7Mbit/s(跟 802.11a 一样)。802.11g 的设备与 802.11b 兼容。802.11g 是为了提高更高的

11、传输速率而制定的标准，它承受 2.4GHz 频段，使用CCK 技术与 802.11b(Wi-Fi)后向兼容，同时它又通过承受OFDM 技术支持高达54Mbit/s 的数据流，所供给的带宽是 802.11a 的 1.5 倍。从 802.11b 到 802.11g，可觉察WLAN 标准不断进展的轨迹：802.11b 是全部WLAN 标准演进的基石，将来很多的系统大都需要与 802.11b 向后向兼容，802.11a 是一个非全球性的标准，与802.11b 后向不兼容，但承受OFDM 技术，支持的数据流高达54Mbit/s，供给几倍于802.11b/g 的高速信道，如802.11b/g供给 3 个非

12、重叠信道可达 8-12 个;可以看出，在 802.11g 和 802.11a 之间存在与Wi-Fi 兼容性上的差距，为此消灭了一种桥接此差距的双频技术双模(dual band)802.11a+g(=b),它较好地融合了 802.11a/g 技术，工作在 2.4GHz 和 5GHz 两个频段， 听从 802.11b/g/a 等标准，与 802.11b 后向兼容，使用户简洁连接到现有或将来的802.11 网络成为可能。802.11h是为了与欧洲的HiperLAN2 相协调的修订标准，美国和欧洲在5GHz 频段上的规划、应用上存在差异，这一标准的制订目的，是为了削减对同处于5GHz 频段的雷达的干扰

13、。类似的还有 802.16WIMAX，其中 802.16B 即是为了与Wireless HUMAN 协调所制订。 802.11h 涉及两种技术，一种是动态频率选择(DFS)，即接入点不停地扫描信道上的雷达，接入点和相关的基站随时转变频率，最大限度地削减干扰，均匀安排WLAN 流量；另一种技术是传输功率把握(TPC)，总的传输功率或干扰将削减 3dB。IEEE 802.11iIEEE 802.11i是 IEEE 为了弥补 802.11 脆弱的安全加密功能WEP, Wired Equivalent Privacy而制定的修正案，于 2023 年 7 月完成。其中定义了基于 AES 的全加密协议CC

14、MPCTR with CBC-MAC Protocol，以及向前兼容 RC4 的加密协议TKIPTemporal Key Integrity Protocol。无线网络中的安全问题从暴露到最终解决经受了相当的时间，而各大厂通信芯片商明显无法承受在这期间什么都不出售，所以迫不及待的Wi-Fi 厂商承受 802.11i 的草案 3 为蓝图设计了一系列通信设备，随后称之为支持WPAWi-Fi Protected Access的；之后称将支持 802.11i 最终版协议的通信设备称为支持WPA2Wi-Fi Protected Access 2的。802.11j它是为适应日本在 5GHz 以上应用不同而

15、定制的标准，日本从4.9GHz 开头运用，同时， 他们的功率也各不一样，例如同为5.15-5.25GHz 的频段，欧洲允许 200MW 功率，日本仅允许 160MW。802.11k802.11k 为无线局域网应当如何进展信道选择、漫游效劳和传输功率把握供给了标准。他供给无线资源治理，让频段BAND、通道CHANNEL、载波CARRIER等更灵敏动 态地调整、调度，使有限的频段在整体运用效益上获得提升。在一个无线局域网内，每个 设备通常连接到供给最强信号的接入点。这种治理有时可能导致对一个接入点过度需求并 且会使其他接入点利用率降低，从而导致整个网络的性能降低，这主要是由接入用户的数 目及地理位

16、置打算的。在一个遵守 802.11k 标准的网络中，假设具有最强信号的接入点以 其最大容量加载，而一个无线设备连接到一个利用率较低的接入点，在这种状况下，即使 其信号可能比较弱，但是总体吞吐量还是比较大的，这是由于这时网络资源得到了更加有效的利用。802.11l由于11L字样与安全标准的11i简洁混淆，并且很像111，因此被放弃编列使用。802.11m802.11m 主要是对 802.11 家族标准进展维护、修正、改进，以及为其供给解释文件。802.11m 中的m 表示Maintenance。IEEE 802.11nIEEE 802.11n，2023 年 1 月 IEEE 宣布组成一个的单位来

17、进展的802.11 标准。资料传输速度估量将达 540Mbit/s(需要在物理层产生更高速度的传输率)，此项标准应当要比 802.11b 快上 50 倍，而比 802.11g 快上 10 倍左右。802.11n 也将会比目前的无线网络传送到更远的距离。目前在 802.11n 有两个提议在相互竞争中:WWiSE (World-Wide Spectrum Efficiency) 以Broadcom 为首的一些厂商支持。TGn Sync 由 Intel 与 Philips 所支持。802.11n 增加了对于MIMO (multiple-input multiple-output)的标准. MIMO

18、使用多个放射和接收天线来允许更高的资料传输率。MIMO 并使用了Alamouti coding codingschemes 来增加传输范围。802.11o针对VOWLANVoice over WLAN而制订，更快速的无限跨区切换，以及读取语音voice 比数据Data有更高的传输优先权。80211p80211p 是针对汽车通信的特别环境而出炉的标准。最初的设订是在300M 距离内能有6MBPS 的传输速度。它工作于 5.9GHz 的频段，并拥有 1000 英尺的传输距离和 6Mbps 的数据速率。802.11p 将能用于收费站交费、汽车安全业务、通过汽车的电子商务等很多方面。从技术上来看，80

19、2.11p 对 802.11 进展了多项针对汽车这样的特别环境的改进，如热点间切换更先进、更支持移动环境、增加了安全性、加强了身份认证等等。802.11Q制订支援VLAN virtual LAN,虚拟区域网路的机制 。802.11R80211r 标准，着眼于削减漫游时认证所需的时间，这将有助于支持语音等实时应用。使用无线 技术的移动用户必需能够从一个接入点快速断开连接，并重连接到另一个 接入点。这个切换过程中的延迟时间不应当超过50 毫秒，由于这是人耳能够感觉到的时间间隔。但是目前 802.11 网络在漫游时的平均延迟是几百毫秒，这直接导致传输过程中的断续，造成连接丧失和语音质量下降。所以对广

20、泛使用的基于802.11 的无线语音通讯来说， 更快的切换是格外关键的。802.11r 改善了移动的客户端设备在接入点之间运动时的切换过程。协议允许一个无线客户机在实现切换之前，就建立起与接入点之间安全且具备QoS的状态，这会将连接损失和通话中断减到最小。802.11s制订与实现目前最先进的MESH 网路，供给自主性组态self-configuring,自主性修复self-healing等力气。无线网状网可以把多个无线局域网连在一起从而能掩盖一个大学校园或整个城市。当一个接入点参与进来时，它可以自动完成安全和效劳质量方面的设置。整个网状网的数据包会自动避开繁忙的接入点，找到最好的路由线。目前关

21、于该标准共有 15 个提案。IEEE 可能在 2023 年正式认可该标准。802.11t供给提高无线电播送链路特征评估和衡量标准的全都性方法标准，衡量无线网络性能。802.11u与其他网络的交互性。以后更多的产品将兼具Wi-Fi 与其他无线协议，例如GXXXXXX、Edge、EV-DO 等。该工作组正在开发在不同网络之间传送信息的方法，以简化网络的交换与漫游。802.11v无线网络治理。V 工作组是最成立的小组，其任务将基于802.11k 所取得的成果。802.11v 主要面对的是运营商，致力于增加由Wi-Fi 网络供给的效劳。802.11 全家族 ：* IEEE 802.11 ，1997 年

22、，原始标准2Mbit/s，工作在 2.4GHz。* IEEE 802.11a，1999 年，物理层补充54Mbit/s，工作在 5GHz。* IEEE 802.11b，1999 年，物理层补充11Mbit/s 工作在 2.4GHz。* IEEE 802.11c，符合 802.1D 的媒体接入把握层桥接MAC Layer Bridging。* IEEE 802.11d，依据各国无线电规定做的调整。* IEEE 802.11e，对效劳等级Quality of Service, QoS的支持。* IEEE 802.11f，基站的互连性IAPP, Inter-Access Point Protocol

23、，2023 年 2月被 IEEE 批准撤销。* IEEE 802.11g，2023 年，物理层补充54Mbit/s，工作在 2.4GHz。* IEEE 802.11h，2023 年，无线掩盖半径的调整，室内indoor和室外outdoor信道5GHz 频段。* IEEE 802.11i，2023 年，无线网络的安全方面的补充。* IEEE 802.11j，2023 年，依据日本规定做的升级。* IEEE 802.11l，预留及预备不使用。* IEEE 802.11m，维护标准；互斥及极限。* IEEE 802.11n，2023 年上半年通过正式标准,WLAN 的传输速率由目前 802.11a

24、及802.11g 供给的 54Mbps、108Mbps，供给到 300Mbps 甚至高达 600Mbps。* IEEE 802.11k，该协议标准规定了无线局域网络频谱测量标准。该标准的制订表达了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。* IEEE 802.11s, 2023年 9 月.拓扑觉察、路径选择与转发、信道定位、安全、流量治理和网络治理。网状网络带来一些的术语。除了上面的IEEE 标准，另外有一个被称为IEEE 802.11b+的技术，通过PBCC 技术PacketBinary Convolutional Code在 IEEE 802.11b(2.4GHz 频段) 根底上供给 22Mbit/s 的数据传输速率。但这事实上并不是一个IEEE 的公开标准，而是一项产权私有的技术，产权属于美国德州仪器公司。