第二章 无线局域网(WLAN)标准
无线局域网
关键字:无线局域网,技术特点,解决方
目 录
摘 要 1
第一章 无线局域网技术 3
1.1无线局域网技术 3
1.1.1无线局域网的主要工作过程 3
1.1.2无线局域网的拓扑结构 4
第二章 无线局域网标准和优点 5
2.1无线局域网标准 5
2.1.1 IEEE 802.11X 5
（3）IEEE 802.11a
1999年，IEEE 802.11a标准制定完成，该标准规定WLAN工作频段在5.15-8.825 GHz，数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo), 传输距离控制在10-100米。该标准也是IEEE 802.11的一个补充，扩充了标准的物理层，采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术，采用QFSK调制方式，可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，支持多种业务如话音、数据和图像等，一个扇区可以接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。IEEE 802.11a标准是IEEE 802.11b的后续标准，其设计初衷是取代802.11b标准，然而，工作于2.4GHz频带是不需要执照的，该频段属于工业、教育、医疗等专用频段，是公开的，工作于5.15-8.825 GHz频带需要执照的。一些公司仍没有表示对802.11a标准的支持，一些公司更加看好最新混合标准――802.11g。
摘 要
由于一直将无线局域网单纯定位于有线 LAN 的延伸,加上无统一标准以及传输速率低,所以用得并不多,直到上世纪末随着无线局域网技术自身的进步和标准的统一,把它重新定位用作互联网高速无线接入技术之后才出现广泛使用的趋势,应用于办公室,机场,酒店,商场等公共热点场所.本文在分析无线局域网 主流应用技术的演进历程,技术特点基础上,重点对中小企业无线局域网解决方 案进行分析研究.
无线局域网标准
无线局域网标准无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是一种利用无线电波技术实现的局域网，它是有线局域网的延伸和补充，能够为用户提供无线接入互联网和其他网络资源的功能。
无线局域网标准是指在无线局域网技术中，各种相关设备和系统所需遵循的规范和标准，它对于无线局域网的建设、运行和管理具有重要的指导作用。
首先，无线局域网标准涉及到的主要内容包括物理层、数据链路层、网络层和应用层等方面。
在物理层，无线局域网标准规定了无线通信的频率、功率、调制方式等参数，以确保无线信号的稳定传输。
在数据链路层，无线局域网标准规定了无线局域网的接入方法、帧格式、流量控制等，以保证数据的可靠传输。
在网络层，无线局域网标准规定了无线网关、路由器、子网划分等网络结构和协议，以实现无线局域网与有线网络的互联互通。
在应用层，无线局域网标准规定了无线网络的安全机制、服务质量、网络管理等，以保障用户的网络体验和信息安全。
其次，无线局域网标准涉及到的主要技术标准包括IEEE 802.11系列标准、Wi-Fi联盟认证标准、3GPP标准等。
其中，IEEE 802.11系列标准是无线局域网技术的基础标准，它包括了802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等多个子标准，分别对应不同的无线通信频段、传输速率和覆盖范围，以满足不同场景下的无线通信需求。
Wi-Fi联盟认证标准是对符合IEEE 802.11系列标准的设备进行认证和标识的标准，它保证了不同厂商生产的无线设备之间的互操作性和兼容性。
3GPP标准是针对蜂窝移动通信网络的标准，它与无线局域网标准相互补充，共同构建了无线通信的生态系统。
再次，无线局域网标准的发展趋势主要包括了高速化、智能化、安全化和多样化等方向。
随着移动互联网的快速发展，用户对于无线局域网的带宽和传输速率要求越来越高，因此，无线局域网标准将朝着更高速率、更大容量的方向发展。
无线局域网标准
无线局域网标准无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）是一种无线通信技术，它可以实现在一定范围内的移动终端设备之间进行数据传输和通信。
无线局域网标准是指规范无线局域网技术的国际标准或行业标准，它对无线局域网的工作频段、传输速率、网络拓扑结构、安全机制等方面进行了统一规定，以确保不同厂家生产的无线设备之间可以互相兼容和互操作。
目前，无线局域网标准主要包括Wi-Fi（IEEE 802.11系列标准）和WiMAX （IEEE 802.16系列标准）两大类。
其中，Wi-Fi是指无线局域网技术联盟（Wireless Fidelity Alliance）所制定的一系列无线局域网标准，而WiMAX是一种长距离、高速率的无线接入技术，它可以覆盖更大的范围，提供更高的传输速率。
在Wi-Fi标准中，最为常见的包括IEEE 802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac和802.11ax等。
其中，802.11b和802.11g标准运行在2.4GHz频段，而802.11a和802.11n标准运行在5GHz频段，802.11ac和802.11ax标准支持更高的频段，以提供更大的带宽和更快的传输速率。
这些标准的不同主要体现在传输速率、频段、多址接入方式、传输距离等方面。
另外，WiMAX标准主要包括IEEE 802.16d和802.16e两种。
其中，802.16d标准支持固定和移动接入，而802.16e标准则专门用于移动接入。
WiMAX技术可以覆盖几十公里的范围，提供高达70Mbps的传输速率，因此被广泛应用于城市宽带接入、无线城域网、无线接入网等领域。
在无线局域网标准中，安全性是一个非常重要的方面。
目前，常见的无线局域网安全机制包括WEP、WPA和WPA2等。
WEP是最早的无线局域网安全协议，但由于其安全性较差，已经逐渐被WPA和WPA2所取代。
WPA和WPA2采用更加安全的加密算法，如TKIP和AES，以确保无线局域网的数据传输安全。
无线局域网标准
无线局域网标准无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是一种利用无线通信技术实现的局域网。
它可以为移动用户提供无线接入，实现移动办公、移动商务和无线互联网接入等功能。
无线局域网标准是指无线局域网技术规范的统一标准，它对无线局域网的设计、实施和管理起着至关重要的作用。
本文将对无线局域网标准进行详细介绍，以帮助读者更好地了解和应用无线局域网技术。
无线局域网标准主要包括IEEE 802.11系列标准和Wi-Fi联盟制定的标准。
IEEE 802.11系列标准是无线局域网技术的国际标准，它定义了无线局域网的物理层和介质访问控制层的技术规范。
IEEE 802.11系列标准包括了很多具体的标准，如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等，它们分别对应不同的无线局域网技术。
Wi-Fi联盟制定的标准则是基于IEEE 802.11系列标准的基础上，对无线局域网的认证、互操作性和安全性进行了规范，以确保不同厂家生产的无线设备可以互相兼容和互操作。
在无线局域网标准中，物理层和介质访问控制层的技术规范是最为重要的部分。
物理层定义了无线局域网的无线传输技术和频谱利用规则，包括了调制解调、信道编码、频谱分配等技术。
而介质访问控制层则定义了无线局域网的接入方式和数据传输的管理方式，包括了帧结构、数据传输方式、接入机制等技术。
这些技术规范的制定，对于无线局域网的性能、容量、覆盖范围和安全性都有着直接的影响。
除了物理层和介质访问控制层的技术规范外，无线局域网标准还包括了对网络管理、安全性、互操作性和认证等方面的规范。
这些规范对于无线局域网的部署、运行和管理起着至关重要的作用，它们可以确保无线局域网能够稳定、安全、高效地运行，同时还可以保证不同厂家生产的无线设备可以互相兼容和互操作。
总的来说，无线局域网标准是无线局域网技术的基石，它对无线局域网的设计、实施和管理起着至关重要的作用。
《无线局域网技术》课程标准
《无线局域网技术》课程标准《无线局域网技术》课程标准一、课程背景随着计算机网络技术的快速发展，无线局域网（WLAN）技术也得到了广泛应用。
在许多场所，有线网络已经无法满足人们对网络的需求，而无线局域网技术则能够提供灵活、便捷的网络连接，因此，掌握无线局域网技术对于现代人才来说非常重要。
二、课程目标本课程的目标是让学生了解无线局域网的基本概念、原理和实现方法，掌握无线局域网的设计、部署和管理，培养学生解决无线局域网技术问题的能力，为从事无线局域网相关领域的工作打下基础。
三、课程内容1、无线局域网的基本概念和原理，包括无线网络技术、无线通信协议、无线网络安全等。
2、无线局域网的设计和部署，包括无线网络规划、设备选型、安装调试等。
3、无线局域网的管理和维护，包括无线网络优化、故障排除、安全管理等。
4、无线局域网的应用和发展趋势，包括移动办公、物联网、云计算等。
四、教学方法本课程采用理论教学和实践操作相结合的方式，通过案例分析、实验操作等多种手段，使学生深入了解和掌握无线局域网技术。
五、评估方式本课程的评估方式包括书面测试、实验操作、课程设计等多种形式，全面考查学生对无线局域网技术的掌握程度和应用能力。
六、教师要求本课程要求教师具备扎实的理论知识和丰富的实践经验，能够引导学生掌握无线局域网技术，并能够及时解决学生在学习过程中遇到的问题。
七、实验设施要求本课程需要提供相应的实验设施，包括无线局域网设备、网络分析工具等，以便学生进行实验操作，加深对无线局域网技术的理解和掌握。
八、课程实施建议1、注重实践操作，通过实验和案例分析强化学生对理论知识的理解。
2、引入最新技术和应用案例，让学生了解无线局域网技术的发展趋势和应用场景。
3、注重培养学生的创新思维和解决问题的能力，鼓励学生自主研究和探索无线局域网技术。
九、课程评价本课程评价包括学生对理论知识的掌握程度、实践操作能力、解决问题能力等多个方面。
评价结果将作为修订课程内容和教学方法的参考依据，不断提高课程质量和教学效果。
最新无线局域网标准(2)
最新无线局域网标准（2）2.IEEE802.11a标准IEEE802.11a标准（支持的最高速率为54Mbps）是类似于802.11b标准（支持的最高速率是11Mbps）的快速以太网，只是使用不同的物理层编码方案和不同的频段。
由于目前2.4GHz 的ISM频带比较拥挤，且带宽比较窄（83MHz），因此802.11a选择工作在5.8GHz的ISM 频带。
802.11a工作在5GHz的频率范围内。
FCC已经为无执照的运行在5GHz频带内分配了300MHz的频带，为5.15GHz~5.35GHz和5.725GHz~5.85GHz。
这个频带被切分为三个工作“域”。
第一个100MHz（5.15~5.25GHz）位于低段，限制最大输出功率为50mW。
第二个100MHz （5.25~5.35GHz）允许输出功率250mW。
最高端分配给室外应用，允许最大输出功率1W。
虽然是分段的，但是IEEE 802.11a应用可用的总带宽几乎是ISM频带的4倍，ISM频带只提供2.4 GHz范围内的83MHz的频谱。
同时802.11b的频谱受到了来自无绳电话、微波炉和其它的融合了无线技术的产品（例如蓝牙产品）的干扰。
802.11a由于工作频率较高而使其性能得到了改进。
因为频率越高，在空间传播的损耗越大，在相同的发射功率和编码方案的情况下，802.11a产品比802.11b产品发射距离短。
为此802.11a产品把EIRP（有效全向辐射功率）增加到了最大的50mW克服了一些距离的损失（802.11b产品一般为30mW）。
然而，光靠功率是不足以在802.11a环境中维持象802.11b那样的距离的。
为此802.11a 规定和设计了一种新的物理层编码技术，称为COFDM（即编码OFDM）。
COFDM是专为室内无线应用而开发的，而且性能大大超过了广谱解决方案的性能。
COFDM的工作方式是，将一个高速的载波波段分解为几个子波段，然后以并行方式传输。
无线局域网的标准.doc
1.1无线局域网规格标准无线局域网指的是采用无线传输媒介的计算机网络，结合了最新的计算机网络技术和无线通信技术。
随着802.11a/b/g/n成为工业标准，因特网的日益普及，以及移动终端的不断增加，人们对移动IP接入的需求迅速增长。
无线局域网WLAN作为有线以太网的延伸，一定程度上满足了这种需求。
凭借无线接入技术本身具有的应用灵活、安装速度快、建设周期短等优势，以及地理应用环境的无限制特性，WLAN必将作为一种高速无线数据接入手段与有线网络一起，构成灵活、高效、完善的宽带网络。
802.11802.11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，速率最高只能达到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。
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。
如果需要的话，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进行互操作，除非使用了对两种标准都采用的设备。
由于2.4GHz频带已经被到处使用，采用5GHz的频带让802.11a具有更少冲突的优点。
802.11b就在802.11a发布的同一年，IEEE又发布了另外一个无线标准--802.11b。
802.11b(即Wi-Fi)由IEEE 在1998-1999年制订完成，到2002年底，已在超过3000万的无线基站中应用。
无线局域网协议标准
无线局域网协议标准无线局域网（WLAN）协议标准是一系列规定无线局域网通信方式的国际标准，它们定义了无线网络的物理层和数据链路层的运作方式，确保不同厂商生产的设备能够互相兼容和通信。
这些标准主要由国际电气和电子工程师协会（IEEE）制定，其中最著名的是IEEE 802.11系列标准。
1. 无线局域网的发展历程无线局域网技术自20世纪90年代开始发展，最初的标准是IEEE802.11，它定义了2.4GHz频段的无线网络通信方式。
随着技术的进步，IEEE 802.11b、802.11g、802.11a等标准相继推出，分别提高了数据传输速率和改善了网络性能。
2. IEEE 802.11标准系列- IEEE 802.11b：在2.4GHz频段提供最高11Mbps的数据传输速率。
- IEEE 802.11g：在2.4GHz频段提供最高54Mbps的数据传输速率，兼容802.11b设备。
- IEEE 802.11a：在5GHz频段提供最高54Mbps的数据传输速率，不兼容802.11b/g设备。
- IEEE 802.11n：支持多输入多输出（MIMO）技术，最高速率可达600Mbps，可在2.4GHz和5GHz频段工作。
- IEEE 802.11ac：进一步提高速率至6.93Gbps，主要在5GHz频段工作，采用更宽的信道和更高效的编码技术。
- IEEE 802.11ax：被称为Wi-Fi 6，旨在提供更高的数据传输速率和更优的网络容量，支持目标唤醒时间（TWT）等节能技术。
3. 无线局域网的安全协议无线局域网的安全问题一直是用户和制造商关注的重点。
为了保护数据传输的安全性，无线局域网协议标准中包含了多种安全机制。
- WEP（Wired Equivalent Privacy）：最初的加密标准，但由于安全漏洞，已被更安全的协议所取代。
- WPA（Wi-Fi Protected Access）：作为WEP的临时替代方案，提供了更强的加密。
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Wi-Fi是无线保真的缩写。Wi-Fi 的英文全称为“Wireless Fidelity”， 在无线局域网的范畴是指“无线相容 性认证”，实质上是一种商业认证。 就目前的情况来看，Wi-Fi已被公认为 WLAN的代名词。但要注意的是，这 二者之间有着根本的差异：Wi-Fi是一 种无线局域网产品的认证标准；而 WLAN标准则是无线局域网的技术标 准，二者都保持着同步更新的状态。
语音 数据 图象
2.4GHz中国信道划分
802.11b和802.11g的工作频段在2.4GHz （2.410GHz-2.483GHz），其可用带宽 为83.5MHz，划分为13个信道，每个信 道带宽为22MHz
北美/FCC 2.412-2.461GHz(11信道) 欧洲/ETSI 2.412-2.472GHz(13信道) 日本/ARIB 2.412-2.484GHz(14信道）
WLAN标准
目前国际上有三大标准家族 美国IEEE 802.11家族 欧洲ETSI 高性能局域网HIPERLAN系列 日本ARIB 移动多媒体接入通信MMAC
其它类似标准：美国HomeRF 共享无线接入协议 SWAP 2003年1月，由于Intel等公司的退出，该组织已经解散
2003年5月，两项 WLAN 中国标准已正式颁布。这两项国家标准在原则采 用IEEE 802.11/802.11b系列标准前提下，在充分考虑和兼顾WLAN产品 互连互通的基础上，针对WLAN的安全问题，给出了技术解决方案和规范要 求。 IEEE 802.11系列标准是WLAN的主流标准！
数据
数据
图象
图象
图象
HiperLAN2是欧洲电信标准协会（ETSI）开发的无线局域网标准 蓝牙技术(Bluetooth)针对低成本的近距离无线连接 HomeRF技术满足家庭用户独特网络要求
HomeRF
2.4G
1~2M 可 扩至11M
HiperLAN
5G 54M
＜100m
＜50m
跳频
语音 数据
OFDM
➢ 801.11b: 牢固的基础标准 ❖ Wi-Fi:在2000年拥有高达>95% 的WLAN市场占有率 ❖ 2003年是11b产品发展的高峰，将夺得75%的市场占有率 ❖ 未来的系统必须向下兼容802.11b
WLAN各标准间比较
标准 项目
占用频率
802.11 2.4G
802.11b 2.4G
802.11a
802.11a 扩充了标准的物理层 802.11b 是目前无线局域网的主流标准 802.11g 实际上是一种混合标准
IEEE 802.11协议族
IEEE 802.11a 规定WLAN工作频段在5.15-5.850 GHz,数据传输速率达到 54Mbps/108Mbps(Super A)。该标准扩充了标准的物理层，采用正交 频分复用OFDM的扩频技术。由于工作在5G频段，干扰比2.4G小很多， 稳定性较好，但是此标准与802.11b不兼容。 IEEE 802.11b 规定WLAN工作频段在2.4-2.4835 GHz。它采用补偿编码键控调制方 式，数据传输速率可在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps之间自动 切换，它改变了WLAN设计状况，扩大了WLAN的应用领域。 IEEE 802.11g 标准工作的频段与802.11b相同,拥有IEEE 802.11a相同的传输速率,最 高可达54Mbps/108Mbps(Turbo/Super G),安全性较IEEE 802.11b好,采 OFDM调制方式,可802.11b兼容。
2.4GHz频段WLAN信道配置表
信 中心频率 道 （MHz）
信道低端/高端 频率
1
2412
2401/2423
2
2417
2406/2428
3
2422
2411/2433
4
2427
2416/2438
5
2432
2421/2443
6
2437
2426/2448
7
2442
2431/2453
8
2447
2426/2448
802.11系列标准—— IEEE802.11a、b、g标准总结
➢ 802.11g: 高速/长距离 ❖ OFDM调制/CCK调制,数据率高达54 Mbps ❖ 具有比802.11a 超过50%的距离优势 ❖ 全球统一的频段标准，没有风险 ❖ 强制性向下兼容802.11b
➢ 802.11a: 高速/多信道 ❖ OFDM调制,数据率高达54 Mbps ❖ 8至12个非重叠信道,对应802.11b/g的3个信道 ❖ 非全球化的标准 ❖ 不能向下兼容802.11b
9
2452
2441/2463
10
2457
2446/2468
11
2462
2451/2473
12
2467
2456/2478
13
2472
2461/2483
2.4GHz信道划分图示
2.4GHz频段中，同一个信号覆盖范围内最多容纳3个互不重叠的信（1、6、 11），以此类推！
每信道占用22 MHz的频带；G
Blue Tooth
2.4G
最大带宽 2M
11M
54M
54M
1M
非重叠 信道数
传输距离
＜300m
3
＜300m
8
＜100m
3
＜300m
＜10m
调制方式
直扩/ 跳频
直扩 CCK 补 偿码键控
OFDM 正 交频分复 用
OFDM CCK
跳频
语音
语音
语音
语音
语音
业务类型 数据
数据
数据
跳频技术FHSS
直接序列扩频技术DSSS
IEEE802.11
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，1999年又进行了 修订。其他无线局域网标准都是以该 标准为基础的。IEEE802.11定义了 物理层和介质访问控制层（MAC）协 议规范，允许无线局域网及无线设备 制造厂商建立互操作网络设备。
IEEE 802.11协议族
IEEE 802.11标准是无线网络技术发展的一个里程碑
IEEE 802.11(Wireless Fidelity,Wi-Fi,无线相容认证)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，定义了两个RF传输方法和一个红外线传输方法，RF传输标准 是跳频扩频和直接序列扩频，工作在2.4000～2.4835GHz频段。