80211无线网络标准详解
WLAN无线局域网IEEE802.11系列标准详解！
WLAN无线局域网IEEE802.11系列标准详解！IEEE 802.11系列标准是IEEE制订的无线局域网标准，主要对网络的物理层和媒质访问控制层进行规定，其中重点是对媒质访问控制层的规定。
目前该系列无线局域网标准有：IEEE802.11、IEEE 802.11b、IEEE 802.11a、IEEE 802.11g、IEEE 802.11d、IEEE 802.11e、IEEE802.11f、IEEE 802.11h、IEEE 802.11i、IEEE 802.11j等，其中每个标准都有其自身的优势和缺点。
下面就IEEE已经制订且涉及物理层的4种IEEE 802.11系列标准：IEEE 802.11、IEEE802.11a、IEEE 802.11b和IEEE 802.11g进行简单介绍。
1．IEEE 802.11IEEE 802.11是最早提出的无线局域网网络规范，是IEEE于1997年6月推出的，它工作于2.4GHz的ISM频段。
物理层采用红外、跳频扩频(Frequency Hopsping SpreadSpectrum，FHSS)或直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)技术，其数据传输速率最高可达2Mbps，它主要应用于解决办公室局域网和校园网中用户终端等的无线接入问题。
使用FHSS技术时，2.4GHz频道被划分成75个1MHz的子频道，当接收方和发送方协商一个调频的模式，数据则按照这个序列在各个子频道上进行传送，每次在IEEE 802.11网络上进行的会话都可能采用了一种不同的跳频模式。
采用这种跳频方式避免了两个发送端同时采用同一个子频段；而DSSS技术将2.4GHz的频段划分成14个22MHz的子频段，数据就从14个频段中选择一个进行传送而不需要在子频段之间跳跃。
由于临近的频段互相重叠，在这14个子频段中只有3个频段是互不覆盖的。
IEEE 802.11由于数据传输速率上的限制，在2000年也紧跟着推出了改进后的IEEE 802.11b。
简述ieee 802.11标准的基本内容。
简述ieee 802.11标准的基本内容。
IEEE 802.11是无线局域网（WLAN）技术标准的一种，IEEE 802.11标准规定了无线局域网中各种设备之间的通信规则，如数据传输速率、信道选择、加密和身份验证等。
以下是IEEE 802.11标准的基本内容：
物理层（PHY）：定义了无线通信信号的传输方式和频带。
IEEE 802.11采用了多种不同的频率带和信号调制方式，如2.4GHz和5GHz 频带、OFDM和DSSS等。
媒体访问控制层（MAC）：规定了无线局域网中各个设备之间的数据传输方式和控制方法。
IEEE 802.11标准采用了CSMA/CA（带碰撞避免）协议来控制设备之间的通信，以避免数据冲突。
数据传输速率：IEEE 802.11标准规定了多种不同的数据传输速率，包括1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48和54 Mbps。
其中，2.4GHz频带的速率是低于5GHz频带的速率。
信道选择：IEEE 802.11标准规定了多种不同的信道，如2.4GHz 频带上有11个信道，5GHz频带上有23个信道。
为避免干扰，不同的设备要选择不同的信道进行通信。
加密和身份验证：IEEE 802.11标准采用了多种不同的安全协议，如WEP、WPA和WPA2等。
这些协议能够保证无线局域网中数据传输的安全性，并且要求用户在接入无线网络时进行身份验证，以确保网络的安全性。
综上所述，IEEE 802.11标准是无线局域网技术的基础，并且在实际应用中得到了广泛的应用。
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。
ieee802.11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。
Wifi802.11标准介绍
MIMO
• MIMO系统发射端和接收端均采用多天线和多渠道。MIMO的多进 多出是针对多径无线信道来说的。将一个传输信息流经过编码形 成N个信息子流。这N个信息子流由N个天线发射出去，由M个接 收天线接收。多天线接收机利用先进的时空编码处理能够分开并 解码这些数据子流，从而实现最佳的处理。( 降低误码率，提高 效率，抑制信道衰弱)
802.11a –5GHz， 最大54Mbps，OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复 用） ，1999年
802.11g – 2.4GHz，后向兼容802.11b，最大54Mbps，OFDM和DSSS，2003年 802.11n – 2.4GHz与5GHz，后向兼容802.11a/b/g，最大600Mbps（理论），MIMO（ Multiple-Input Multiple-Output ，多输入多输出）+OFDM，2009年 802.11ac – 5GHz，后向兼容802.11a，最大值1Gbps（理论），MIMO+OFDM，信道合并
结构分析
WIFI协议栈
• MAC：传送数据以及分配信道的使用 权； • PLCP：物理层收敛程序（Physical Layer ConvergenceProcedure）， 用于比特位的无线传输； • PMD：利用天线传送数据至媒介，指 示MAC是否检测到信号。
WIFI802.11a/g OFDM
A
B 那
C
MAC子层 功能
扫描（Scanning） 身份认证 （Authentication）
关联（Association）
MAC子层 功能
安全ห้องสมุดไป่ตู้
1 隐藏SSID 安全等级：很低。
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。
802.11协议标准详解[文字可编辑]
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WLAN 协议——IEEE802.11
在实际使用上，通常会将WLAN和现有的有线网络结合，不但增 加原本网络的使用弹性，也可扩大无线网络的使用范围，目前最热门 的WLAN技术就是IEEE的802.11 及其相关标准。 ? IEEE 802.11(1997.6)， 数据速率最高为1或2Mbps，
工作在2.4GHz频段或使用红外(Infrared Spectroscopy, IR) ? IEEE 802.11a(1999),数据速率最高为54Mbps，
12个信道，最多8个互不重叠，工作在5GHz频段 ? IEEE 802.11b(1999.9),数据速率最高为11Mbps ，
11个信道，最多3个互不重叠，工作在2.4GHz频段（最常用） ? IEEE 802.11g(2003.6),数据速率最高为54Mbps，
WLAN
? WLAN (Wireless Local Area Network ) 是指传输 范围在 100米左右的无线网络，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) 不方便架设有线网络的环境; (2) 使用者时常需要移动位置; (3) 临时性的网络。
? 802.11WLAN 主要面向两种应用类型：
300Mbit/s,2007 ）
IEEE802.11的工作方式
? 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。 接入点就像是无线网络的一个无线基站，将多个无线 的接入站聚合到有线的网络上。无线的终端可以是 802.11 PCMCIA卡、PCI接口、ISA接口，或者是在非 计算机终端上的嵌入式设备。
WLAN802.11技术标准解读
Feature
Mandatory
Channel bandwidth 20MHz,40MHz,80MHz
FFT size
64,128,256
Data subcarriers/pilot
Modulation type
52/4,108/6,234/8 BSPK,QPSK,16QAM,64QAM
MCS supported
⚫ PHY层 ⚫ MAC层 ⚫ 媒体访问控制
802.11基本元素
⚫ BSS（Basic Service Set）：基本服务集 ⚫ BSA（Basic service area ）：基本服务区域 ⚫ ESS（Extended Service Set）：扩展服务集 ⚫ SSID（Service Set Identifier）：服务集标识 ⚫ BSSID （Basic Service Set Identifier） ：基本服务集标识符
DSSS调制方式
⚫ DSSS采用的调制方式为：BPSK、QPSK
传输 01
180° 传输 1
0° 传输 0
90°
传输 10
180°
0°
传输 00
BPSK
传输 11 270°QPSK
数据速率 1Mbps 2Mbps 5.5Mbps 11Mbps
编码方式 Barker Barker
4-bits CCK 8-bits CCK
3个不重叠信道
1
6
11
Page5
802.11n
⚫ 802.11n最高速率可达600Mbps ⚫ 802.11n协议为双频工作模式，支持2.4GHz和5GHz ⚫ 802.11n采用MIMO与OFDM相结合 ⚫ 传输距离大大增加，网络的吞吐量性能提高
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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。
4.电源消耗管理功能IEEE802.11还定义了MAC层的信令方式，通过电源管理软件的控制，使得移动用户能具有最长的电池寿命。
电源管理会在无数据传输时使网络处于休眠（低电源或断电）状态，这样就可能会丢失数据包。
为解决这一问题，IEEE802.11规定了AP接入点应具有缓冲区去储存信息，处于休眠的移动用户会定期醒来恢复该信息。
5.保密功能仅仅靠普通的直序列扩频编码调制技术不够可靠，如使用无线宽频扫描仪，其信息又容易被窃取。
最新的WLAN标准采用了一种加载保密字节的方法，使得无线网络具有同有线以太网相同等级的保密性。
此密码编码技术早期应用于美国军方无线电机密通信中，无线网络设备的另一端必须使用同样的密码编码方式才可以互相通信，当无线用户利用AP接入点连入有线网络时还必须通过ＡＰ接入点的安全认证。
该技术不但可以防止空中窃听，而且也是无线网络认证有效移动用户的一种方法。
二、1999版无线网络标准该版本于1999年8月颁布。
除原IEEE802.11的内容之外，增加了基于SNMP协议的管理信息库（MIB），以取代原OSI协议的管理信息库。
另外还增加了高速网络内容：1.IEEE802.11a规定的频点为5GHz，用正交频分复用技术（OFDM）来调制数据流。
OFDM 技术的最大的优势是其无与伦比的多途径回声反射，因此特别适合于室内及移动环境。
2.IEEE802.11b工作于2.4GHz频点，采用补偿码键控CCK调制技术。
当工作站之间的距离过长或干扰过大，信噪比低于某个门限值时，其传输速率可从11Mb/s自动降至5.5Mb/s，或者再降至直序列扩频技术的2Mb/s及1Mb/s速率。
三、无线网络前途无量建设符合IEEE802.11标准的无线网络，不仅可以满足目前的需要，而且日后网络还可以平滑升级，可以有效地保护投资。
目前IEEE802.11工作小组已成立了新的研究小组，对大信息流量及多工作组同时工作、流量控制及更安全的保密编码、安全认证等技术问题进行研究，随着无线网络成本的不断下调、配套技术的不断完善、覆盖范围的不断增大，无线网络的应用将会成为未来网络的技术主流。
802.11协议的重要技术指标由于无线局域网传输介质（微波、红外线）非“有限”的有线，客观上存在一些全新的技术难题，为此IEEE802.11协议规定了一些至关重要的技术机制。
１。
CSMA/CA协议我们知道总线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD，即载波侦听多路存取/冲突检测（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。
但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突，因此802.11全新定义了一种新的协议，即载波侦听多路存取/冲突避免CSMA/CA（with Collision Avoidance）。
一方面，载波侦听——查看介质是否空闲；另一方面，冲突避免——通过随机的时间等待，使信号冲突发生的概率减到最小，当介质被侦听到空闲时，优先发送。
不仅如此，为了系统更加稳固，IEEE802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA.在一旦遭受其他噪声干扰，或者由于侦听失败时，信号冲突就有可能发生，而这种工作于MAC层的ACK此时能够提供快速的恢复能力。
2.RTS/CTS协议RTS/CTS协议即请求发送/允许发送协议，相当于一种握手协议，主要用来解决“隐藏终端”问题。
“隐藏终端”（Hidden Stations）是指，基站A向基站B发送信息，基站C未侦测到A也向B发送，故A和C同时将信号发送至B，引起信号冲突，最终导致发送至B的信号都丢失了。
“隐藏终端”多发生在大型单元中（一般在室外环境），这将带来效率损失，并且需要错误恢复机制。
当需要传送大容量文件时，尤其需要杜绝“隐藏终端”现象的发生。
WaveLAN802.11提供了如下解决方案。
在参数配置中，若使用RTS/CTS协议，同时设置传送上限字节数——一旦待传送的数据大于此上限值时，即启动RTS/CTS握手协议：首先，A向B发送RTS信号，表明A要向B发送若干数据，B收到RTS后，向所有基站发出CTS信号，表明已准备就绪，A可以发送，其余基站暂时“按兵不动”，然后，A向B发送数据，最后，B接收完数据后，即向所有基站广播ACK确认帧，这样，所有基站又重新可以平等侦听、竞争信道了。
3.信道重整当传送帧受到严重干扰时，必定要重传。
因此若一个信包越大时，所需重传的耗费（时间、控制信号、恢复机制）也就越大；这时，若减小帧尺寸——把大信息包分割为若干小信包，即使重传，也只是重传一个小信包，耗费相对小得多。
这样就能大大提高WirelessLAN产品在噪声干扰地区的抗干扰能力。
当然，作为一个可选项，用户若在一个“干净”地区，也可以关闭这项功能。
4.多信道漫游人类是无限追求自由的，随着移动计算设备的日益普及，我们希望出现一种真正无所羁绊的网络接入设备。
WaveLAN802.11就是这样的一种设备。
传输频带是在接入设备AP（Access Point）上设置的，而基站不须设置固定频带，并且基站具有自动识别功能，基站动态调频到AP设定的频带，这个过程称之为扫描（Scan）。
IEEE802.11定义了两种模式：被动扫描和主动扫描。
被动扫描是指，基站侦听AP发出的指示信号，并切换到给定的频带；主动扫描是指，基站提出一个探视请求，接入点AP回送一个包含频带信息的响应，基站就切换到给定的频带。
WaveLAN802.11采用的是主动扫描，并且能结合天线接收灵敏度，以信号最佳的信道确定为当前传输信道。
这样，当原来位于接入点AP（A）覆盖范围内的基站漫游到接入点AP（B）时，基站能自适应，重新以AP（B）为当前接入点。
5.可靠的安全性能WaveLAN本身的发射功率很小，小于35mV，而且还被扩展到22MHz带宽。
一方面，平均能量很低（15dBm），另一方面，不存在频率单一的载波，因此很难被扫描跟踪，这也是次项技术一直用于军事上的原因。
这些是物理上的安全机制，在软件上，还采用了域名控制、访问权限控制和协议过滤等多重安全机制；并且在有线同等保密（WEP）方面，对于特殊用户，可选以下附件：基于RC4加密（1988RSA运算法则）和密码（40位加密钥匙）。
新一代Wi-Fi标准由Airgo、Bermai、Broadcom （博科通讯）、Conexant （科胜讯）、STMicroelectronics （意法半导体）及Texas Instruments （德州仪器）等业界大厂组成的WWiSE联盟日前宣布将把一份完整的共同建议案提交给IEEE 802.11 Task Group N （TGn），其目标是发展新一代Wi-Fi标准，并使它拥有100 Mbps以上的持续数据产出能力，MIMO-OFDM将是这种新技术的基础。
IEEE 802.11n将成为无线网络市场上特别重要的标准，因为它会运用和扩大这些功能，使其支持目前正在享受Wi-Fi连接技术优点的众多使用者。
WWiSE代表全球频谱效率，它是提交给Task Group N所有建议案的重要元素，就这方面而言，WWiSE建议案的发展是以全球布署能力和向后兼容于所有其它Wi-Fi标准为主要的宗旨和强制要求，其它考量还包括数据速率必须符合重要区域市场的全球电信法规要求，例如日本。
这个建议案还包含由WWiSE厂商提供的免权利金授权选项，主要目标是协助推动802.11n技术在世界各地的布署应用。
WWiSE建议案是以目前获得全球采用的20 MHz通道格式为基础，世界各地已有超过数千万部Wi-Fi装置正在使用此格式，这种方法不但确保现有Wi-Fi 产品获得支持，还可以改善Wi-Fi网络在指定频带内的工作效能。
除此之外，联盟厂商也代表了组成Wi-Fi市场的半导体供应和消费领域重要交集，这将在发展厂商和最终产品制造商之间建立起坚强的合作关系。
就技术层面而言，WWiSE建议案标示着802.11实作功能的重大进步，主要特点包括：● 强制使用已经核准、现已存在且全球适用的20MHz Wi-Fi通道宽度，确保它在任何电信法规要求下都能立即使用和布署。
● 更强的MIMO-OFDM技术，它是在2×2组态配置和一个20 MHz通道的最低要求下达到135 Mbps最大数据速率、进而降低实作成本的关键。
这种技术还能大幅改善简单的天线延伸或信道汇整技术。
● 利用4×4 MIMO架构和40 MHz通道宽度（只要主管单位允许）实现的540 Mbps最高数据速率，它能替未来的装置和应用提供持续发展的蓝图。