IEEE802.11
802.11介绍
802.11介绍802.11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，速率最高只能达到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小组又标准详解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。
802.11a是802.11原始标准的一个修订标准，于1999年获得批准。
802.11a标准采用了与原始标准相同的核心协议，工作频率为5GHz，使用52个正交频分多路复用(OFDM)副载波，最大原始数据传输率为54Mb/s，这达到了现实网络中等吞吐量（20Mb/s）的要求。
目前正在开发中的版本是802.11ae—2012。
工作频段802.11采用2.4GHz和5GHz这两个ISM频段。
其中2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家采用。
5GHz ISM 频段在一些国家和地区的使用情况比较复杂，加上高载波频率所带来了负面效果，使得802.11a的普及受到了限制，虽然它是协议组的第一个版本。
全家族*IEEE 802.11，1997年，原始标准（2Mbit/s，工作在2.4GHz）。
* IEEE802.11a，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的媒体接入控制层桥接（MAC Layer Bridging）。
* IEEE 802.11d，根据各国无线电规定做的调整。
* IEEE802.11e，对服务等级（Quality of Service,QoS）的支持。
* IEEE 802.11f，基站的互连性（IAPP,Inter-Access Point Protocol），2006年2月被IEEE批准撤销。
IEEE802.11协议基础知识
IEEE802.11协议基础知识1. 802.11管理功能–用户接入过程STA (工作站）启动初始化、开始正式使用、AP 传送数据幀之前，要经过三个阶段才能接入:(1) 扫描(SCAN)(2) 认证(Authentication)(3) 关联(Association)1.1 802.11管理–扫描(SCAN)1) 若无线站点STA 设成Ad-hoc (无AP)模式：STA先寻找是否已有IBSS（与STA所属相同的SSID）存在，如有，则参加（join）；若无, 则会自己创建一个IBSS，等其他站来join。
2) 若无线站点STA 设成Infrastructure (有AP)模式：--主动扫描方式 (特点：能迅速找到)•依次在每个信道上发送Probe request报文，从Probe Response中获取BSS的基本信息，Probe Response包含的信息和Beacon帧类似-- 被动扫描方式 (特点：找到时间较长，但STA节电)• 通过侦听AP定期发送的Beacon帧来发现网络，Beacon帧中包含该AP所属的BSS的基本信息以及AP的基本能力级，包括：BSSID（AP的MAC地址）、SSID、支持的速率、支持的认证方式，加密算法、Beacons帧发送间隔，使用的信道等• 当未发现包含期望的SSID的BSS时，STA可以工作于IBSS状态1.2 802.11管理功能–认证(Authentication)802.11支持两种基本的认证方式:• Open-system Authentication1) 等同于不需要认证，没有任何安全防护能力2) 通过其他方式来保证用户接入网络的安全性，例如Address filter、用户报文中的SSID• Shared－Key Authentication1) 采用WEP加密算法2) Attacker可以通过监听AP发送的明文Challenge text和STA回复的密文Challenge text计算出WEP KEY另外，STA可以通过Deauthentication来终结认证关系。
ieee802.11定义的介质访问控制方法
ieee802.11定义的介质访问控制方法
IEEE 802.11定义了两种介质访问控制方法（MAC）：分布式协调功能（Distributed Coordination Function，DCF）和基础设施模式（Infrastructure Mode）。
1. 分布式协调功能（DCF）：DCF是一种以CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，具有碰撞避免的载波监听多路访问）技术为基础的MAC方法。
它使用随机退避机制来避免碰撞。
在DCF中，设备在传输数据之前必须先监听信道，如果信道空闲，则可以开始传输数据。
如果信道被占用，则设备需要随机选择一个退避时间，在退避时间结束后再次尝试传输。
这种方法可以有效地避免多个设备同时传输导致的碰撞。
2. 基础设施模式（Infrastructure Mode）：基础设施模式是一种在无线局域网（WLAN）中使用的MAC方法。
它主要适用于无线接入点（Access Point，AP）和无线终
端之间的通信。
在基础设施模式中，AP充当一个中心控制器的角色，协调终端设备之间的通信。
终端设备需要首先关联到AP，并通过AP进行数据传输。
基础设施模式提供了更可靠和集中管理的通信方式，适用于大规模的无线网络环境。
IEEE802.11协议,IEEE802.11协议标准
IEEE 802.11协议,IEEE 802.11协议标准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内独领风骚。
这些协议包括了802.3 Ethernet协议、802.5 Token Ring协议、802.3z 100BASE-T快速以太网协议。
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。
在1999年9月，他们又提出了802.11b“High Rate”协议，用来对802.11协议进行补充，802.11b在802.11的1Mbps 和2Mbps速率下又增加了5.5Mbps和11Mbps两个新的网络吞吐速率，后来又演进到802.11g的54Mbps，直至今日802.11n的108Mbps。
利用802.11b，移动用户能够获得同Ethernet一样的性能、网络吞吐率、可用性。
这个基于标准的技术使得管理员可以根据环境选择合适的局域网技术来构造自己的网络，满足他们的商业用户和其他用户的需求。
和其他IEEE 802标准一样，802.11协议主要工作在ISO协议的最低两层上，也就是物理层和数字链路层（见图1）。
任何局域网的应用程序、网络操作系统或者像TCP/IP、Novell NetWare都能够在802.11协议上兼容运行，就像他们运行在802.3 Ethernet上一样。
802.11b的基本结构、特性和服务都在802.11标准中进行了定义，802.11b协议主要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。
802.11 工作方式802.11定义了两种类型的设备，一种是无线站，通常是通过一台PC机器加上一块无线网络接口卡构成的，另一个称为无线接入点（Access Point，AP），它的作用是提供无线和有线网络之间的桥接。
一个无线接入点通常由一个无线输出口和一个有线的网络接口（802.3接口）构成，桥接软件符合802.1d桥接协议。
ieee802.11系列标准的主要技术
ieee802.11系列标准的主要技术
IEEE 802.11系列标准主要使用以下技术：
1. 红外线技术：这种技术用于传输数据，具有抗干扰能力强、传输速度快、安全性高等优点。
2. 跳频扩频技术：通过在多个频率上跳变传输数据，以增加数据传输的可靠性并减少干扰。
3. 直接序列扩频技术：将数据转换为低功率的宽带信号进行传输，以增加数据传输的可靠性并减少干扰。
此外，802.11ax标准还使用了以下技术：
1. OFDMA频分复用技术：通过时间段区分多个用户，单个时间段内，只有一个用户。
OFDMA通过引入时频资源块RU，也就是同一时间段内，将低、中、高频段划分为多组RU，分给多个不同的用户。
单个用户通过多个时间段的组合，来获取完整数据包。
2. UL MU-MIMO技术：支持多用户通过使用不同的空间流来提高吞吐量。
802.11ax新引入的是UL MU-MIMO。
802.11ax支持UL MUMIMO后，借助UL OFDMA技术（上行），可同时进行MU-MIMO传输和分配不同RU进行多用户多址传输，提升多用户并发场景效率，大大降低了应用时延。
以上信息仅供参考，建议查阅专业书籍或者咨询专业人士。
IEEE802.11
IEEE802.111990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 802.11a1999年，IEEE 802.11a标准制定完成，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54Mbps/72Mbps(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25Mbps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。
IEEE 802.11b1999年9月IEEE 802.11b被正式批准，该标准规定无线局域网工作频段在 2.4～2.4835GHz，数据传输速率达到11Mbps。
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11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率间自动切换，而且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。
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 802.11cIEEE802.11c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802.11中，成为802.11d。
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。
IEEE802.11无线LAN
7
PPP 设计要求 [RFC 1557]
o 分组成帧: 将网络层的分组封装入数据链路层
的帧
n 同时可以承载任意网络协议的网络层数据
(不仅仅是 IP) n 提供向上分用的能力
o 位流透明: 在数据字段中，必须能携带任意组
合的位流
o 错误检测 (无需校正) o 网络层地址协商: 端点间可以学习/配置对方的
26
ATM 物理层
物理媒体相关 (PMD) 子层
o SONET/SDH: 传输帧结构 (类似集装箱运输);
n 位同步; n 带宽分割 (TDM); n 若干种速率: OC1 = 51.84 Mb/s; OC3 =
155.52 Mb/s; OC12 = 622.08 Mb/s
o T1/T3（北美标准）: 传输帧结构 (沿袭于传
13
PPP 数据控制协议
在交换网络层数据之前, 数 据链路的对等双方必须
o 配置 PPP 链路(最大帧
长度, 认证等)
o 学习/配置网络 (p92)
就IP而言: 携带 IP 控制协议 (IPCP) 报 文 (protocol field: 8021) 给出比要配 置/学习的IP 地址
14
ATM 技术
等待 SIFS后返回ACK
3
IEEE 802.11 MAC 协议
802.11 CSMA 协议: 其他方
o NAV: 网络分配向量
（Network Allocation Vector）
o 802.11 帧具有传输时间
字段
o 其他站点(听见有传输时)
必须推迟若干 NAV时间 单位再对信道进行访问
4
冲突避免: RTS-CTS 交换
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IEEE802.11是美国电机电子工程师协会（IEEE）为解决无线网路设备互连，于1997年6月制定发布的无线局域网标准。
802.11是IEEE制订的第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，业务主要限于数据访问，速率最高只能达到2Mbit/s。
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小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准，前者已经成为目前的主流标准，而后者也被很多厂商看好。
IEEE802.11a是美国电机电子工程师协会（IEEE）为了改进其最初推出的无线标准IEEE802.11而推出的无线局域网络协议标准。
是IEEE802.11的有益补充。
802.11a标准是已在办公室、家庭、宾馆、机场等众多场合得到广泛应用的802.11b（传输速度11M/S）无线局域网标准的后续标准。
802.11a标准的传输优点是传输速度快，速度可达54Mbps，完全能满足语音、数据、图像等业务的需要。
缺点是无法与802.11b兼容，致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802.11a网络中不能用。
在购买设备时要主要不同设备之间是否同时支持一种协议标准。
802.11a具备更高频宽的特性，适用于处理大量资料，如影音资讯的传递，或使用人数扩增的公众无线传输服务等当然是最主要的选择，但是对于一般上网使用者，采用802.11b系统即具备足够的速度，再加上其大众化的价格更是吸引人，消费者可依自身的需求与预算来决定应该购买何种商品。
IEEE802.11b是美国电机电子工程师协会（IEEE）为了改进其最初推出的无线标准IEEE802.11而推出的第二代无线局域网络协议标准。
为了解决各种无线网络设备互连的问题，美国电机电子工程师协会（IEEE）推出了IEEE802.11无线协议标注。
目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g 三个标准。
最开始推出的是802.11b，它的传输速度为11MB／s，因为它的连接速度比较低，随后推出了802.11a标准，它的连接速度可达54MB／s。
但由于两者不互相兼容，致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802.11a网络中不能用，所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b标准且与802.11a速率上兼容的802.11g标准，这样通过802.11g，原有的802.11b和802.11a两种标准的设备就可以在同一网络中使用。
IEEE802.11g同802.11b一样，也工作在2.4GHz频段（一种无线工作频率的范围，如果我们使用的手机必须工作在某一频率范围内）内，比现在通用的802.11b 速度要快出5倍，并且与802.11完全兼容，在选购设备时建议弄清是否支持该协议标准。
802.11a
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。
802.11b
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）。
另外，通过统一的认证机构认证所有厂商的产品，802.11b设备之间的兼容性得到了保证。
兼容性促进了竞争和用户接受程度。
802.11e
基于WLAN的QoS协议，通过该协议802.11a,b,g能够进行VoIP。
也就是说，802.11e是通过无线数据网实现语音通话功能的协议。
该协议将是无线数据网与传统移动通信网络进行竞争的强有力武器。
802.11g
802.11g是802.11b在同一频段上的扩展。
支持达到54Mbps的最高速率。
兼容802.11b。
该标准已经战胜了802.11a成为下一步无线数据网的标准。
802.11h
802.11h是802.11a的扩展，目的是兼容其他5G赫兹频段的标准，如欧盟使用的HyperLAN2。
802.11i
802.11i是新的无线数据网安全协议，已经普及的WEP协议中的漏洞，将成为无线数据网络的一个安全隐患。
802.11i提出了新的TKIP协议解决该安全问题。