IEEE 80211协议详细介绍

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IEEE802协议

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IEEE802协议IEEE 802协议是一个由电气和电子工程师学会(IEEE)制定的一系列无线网络标准。

这些标准涵盖了局域网(LAN)、城域网(MAN)和个人区域网(PAN)等不同范围的无线通信网络。

IEEE 802协议家族包括了很多子协议,每个子协议都针对不同的无线通信应用领域。

在这篇文章中,我们将重点介绍IEEE 802.11和IEEE 802.15两个子协议。

首先,让我们来了解一下IEEE 802.11协议。

IEEE 802.11协议是无线局域网(WLAN)的一种标准,它定义了一组用于无线局域网通信的协议。

这些协议包括了无线接入点、无线路由器和无线网卡之间的通信规范。

IEEE 802.11协议采用了载波多路访问/碰撞避免(CSMA/CA)的机制,以及用于数据传输的多种调制方式,如频率调制、编码和解调技术。

通过这些技术,IEEE 802.11协议可以实现高速、稳定的无线局域网通信,为用户提供了便利的无线上网体验。

接下来,让我们来了解一下IEEE 802.15协议。

IEEE 802.15协议是一种用于个人区域网(PAN)的无线通信标准。

它定义了一组用于短距离无线通信的协议,适用于各种个人设备之间的通信。

IEEE 802.15协议包括了蓝牙、ZigBee和无线HART等多种通信技术,这些技术可以满足不同应用场景下的通信需求。

例如,蓝牙技术适用于个人设备之间的短距离通信,如手机与耳机之间的连接;ZigBee技术适用于低功耗、低速率的传感器网络;无线HART技术适用于工业自动化领域的无线通信。

总的来说,IEEE 802协议家族提供了一系列用于无线通信的标准,涵盖了不同范围和不同应用场景下的无线网络通信需求。

这些标准为无线通信技术的发展提供了重要的参考,推动了无线通信技术的不断创新和进步。

随着无线通信技术的不断发展,IEEE 802协议家族也在不断完善和更新,以适应不断变化的无线通信需求。

IEEE 802协议的发展将为未来的无线通信技术提供更加稳定、高效的技术支持,为用户提供更加便利、快捷的无线通信体验。

80211协议

80211协议

80211协议802.11协议是一种无线网络通信标准,用于局域网和城域网的无线传输技术。

它为无线设备提供了一种无线通信的方式,允许用户通过无线方式连接到互联网和其他设备。

下面将对802.11协议进行详细介绍。

802.11协议最初于1997年发布,由IEEE(电气和电子工程师协会)制定。

它是一种基于无线电波的通信方式,通过无线传输数据,从而实现设备间的通信。

802.11协议的主要特点是无线、无线传输速度较快和可扩展性强。

802.11协议的工作原理是在特定的频率范围内向空中发送无线信号。

这些信号经过无线接入点(Access Point)传输到目标设备。

目标设备可以是计算机、智能手机、平板电脑、打印机等。

无线接入点充当一个连接无线设备和有线网络的桥梁,使无线设备能够访问互联网和其他网络资源。

802.11协议定义了不同的无线传输速率。

最初的802.11标准支持2 Mbps的最高速率,后来的改进版本增加了11 Mbps、54 Mbps、300 Mbps等不同的速率。

较高的速率意味着更快的数据传输速度,使用户能够更快地下载和上传数据。

除了速率的改进,802.11协议还增加了许多功能和特性以提高无线网络的性能和安全性。

例如,802.11i标准引入了高级加密标准(AES)来更好地保护无线网络中的数据安全。

802.11ac标准引入了多输入多输出(MIMO)技术,能够同时传输多个数据流,进一步提高无线传输速度和覆盖范围。

802.11协议是可扩展的,允许网络管理员根据需要扩展无线网络的覆盖范围和容量。

通过增加无线接入点和优化无线网络的布局,可以实现更大范围内的无线覆盖,并支持更多的无线设备连接。

然而,802.11协议也存在一些局限性。

由于使用无线电波进行传输,因此受到环境和物理干扰的影响。

例如,墙壁、建筑物和其他无线设备可能会减弱无线信号的强度和质量。

此外,由于广泛使用的无线设备数量不断增加,网络拥塞也可能成为一个问题。

IEEE80211协议详细介绍

IEEE80211协议详细介绍

协议X档案:IEEE 802.11协议详细介绍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。

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。

802.11g802.11g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。

简述ieee 802.11标准的基本内容。

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。

WLANIEEE80211协议综述

WLANIEEE80211协议综述

IEEE 802.11 协议综述[1] IEEE 802.11系列协议标准的发展IEEE802.11系列协议标准是由国际电气和电子工程师联合会(IEEE)制定的,它以IEEE802.11标准为基础,包括与无线局域网相关的多个已经发布和正在编著的标准。

图1展示了无线局域网在IEEE 网络协议体系中位置。

表1给出了每一种标准协议的名称、时间和简单的说明。

图1:无线局域网在IEEE网络协议体系中位置表2: IEEE802.11系列协议标准在表2中需要说明的是,标准的名称都采用小写的字母进行标注,惟有IEEE802.11F 采用的是大写字母;发布时间为2004年及以后的协议都是还没确定的,因为每一个协议的批准过程都是非常繁杂的,很可能出现延迟的情况。

该综述将在后面选取部分协议标准进行详细的描述。

图3:IEEE 802.11系列协议中协议分布如图3在IEEE 802.11系列协议标准中各种协议的分布中没有包含IEEE802.11标准。

因为IEEE 802.11作为基础协议包含了物理层和MAC子层的内容,后续的速度扩展(比如:IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g 和未来的IEEE 802.11n)都延续了它所定义的MAC协议。

该综述会对接触到的一些协议进行简单的描述,包括IEEE 802.11、IEEE 802.11a 、IEEE 802.b、IEEE 802.11e、IEEE 802.11g和最新的IEEE 802.11n 。

[2] IEEE 802.11 a,b,g,n 协议的定义和标准IEEE 802.11IEEE 802.11是第一代无线局域网标准之一,也是国际电气和电子工程师联合会IEEE发布的第一个无线局域网标准,是其他IEEE802.11系列标准的基础标准。

该标准定义了物理层和介质访问控制MAC协议的规范,允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内建立互操作网络设备。

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。

IEEE 802.11协议详细

IEEE 802.11协议详细
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。
IEEE 802.11e,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。
下列为802.11的规格说明:
802.11 -- 初期的规格采直接序列展频(扩频)技术(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)或跳频展频(扩频)技术(Frequency Hopping Spread Spectrum,FHSS),制定了在RF射频频段2.4GHz上的运用,并且提供了1Mbps、2Mbps和许多基础讯号传输方式与服务的传输速率规格。
.11g -- 在2.4GHz频段上提供高于20 Mbps的速率规格。
IEEE 802.11 ,1997年,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 802.11k,该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范。该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。
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(Packet Binary Convolutional Code)在IEEE 802.11b(2.4GHz频段) 基础上提供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。

80211协议

80211协议

80211协议802.11协议。

802.11协议是一种无线局域网(WLAN)标准,也被称为Wi-Fi。

它定义了一组用于在无线设备之间进行通信的协议和技术。

802.11协议最初由IEEE(电气和电子工程师协会)开发,并在1997年首次发布。

自那时起,它已经经历了多次更新和改进,以适应不断发展的无线通信技术。

首先,802.11协议采用了多种不同的频段,包括2.4GHz和5GHz。

这使得它能够在不同的环境中提供更好的覆盖范围和更高的数据传输速度。

同时,802.11协议还支持多种不同的调制和编码技术,如OFDM(正交频分复用)和MIMO(多输入多输出),以提高无线信号的稳定性和传输效率。

其次,802.11协议定义了一组不同的标准,如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac和802.11ax。

每个标准都有自己的特点和性能,以满足不同应用场景的需求。

例如,802.11b标准在2.4GHz频段下提供了最高11Mbps的传输速率,而802.11ac标准在5GHz频段下甚至可以达到几Gbps的传输速率。

另外,802.11协议还定义了一系列的安全机制,如WEP、WPA和WPA2,以保护无线网络免受未经授权的访问和数据窃取。

这些安全机制使用加密算法和身份验证协议来确保无线通信的安全性和隐私性。

总的来说,802.11协议在无线通信领域发挥着重要的作用。

它不仅推动了无线网络技术的发展,也为人们的生活和工作带来了便利。

随着5G技术的不断成熟和普及,802.11协议将继续发挥重要作用,为人们创造更加便捷和高效的无线通信环境。

在未来,随着物联网和5G技术的快速发展,802.11协议将继续演进和完善,以满足不断增长的无线通信需求。

同时,人们也期待着更多的创新和突破,让无线网络技术能够更好地服务于人类社会的发展和进步。

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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。

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802.11PCMCIA 卡、PCI接口、ISA接口的,或者是在非计算机终端上的嵌入式设备(例如802.11手机)。

图1:802.11和ISO模型802.11定义了两种模式:infrastructure模式和ad hoc模式,在infrastructure 模式中(见图2),无线网络至少有一个和有线网络连接的无线接入点,还包括一系列无线的终端站。

这种配置成为一个BSS(Basic Service Set 基本服务集合)。

一个扩展服务集合(ESS Extended Service Set)是由两个或者多个BSS构成的一个单一子网。

由于很多无线的使用者需要访问有线网络上的设备或服务(文件服务器、打印机、互联网链接),他们都会采用这种Infrastructure模式。

Ad hoc模式(也成为点对点模式pear to pear模式或IBSS Independent BasicService Set)802.11物理层图2:Infrastructure模式在802.11最初定义的三个物理层包括了两个扩散频谱技术和一个红外传播规范,无线传输的频道定义在2.4GHz的ISM波段内,这个频段,在各个国际无线管理机构中,例如美国的USA,欧洲的ETSI和日本的MKK都是非注册使用频段。

这样,使用802.11的客户端设备就不需要任何无线许可。

扩散频谱技术保证了802.11的设备在这个频段上的可用性和可靠的吞吐量,这项技术还可以保证同其他使用同一频段的设备不互相影响。

最初,802.11无线标准定义的传输速率是1Mbps和2Mbps,可以使用FHSS(frequency hopping spread spectrum)和DSSS(direct sequence spread spectrum)技术,需要指出的是,FHSS和DHSS技术在运行机制上是完全不同的,所以采用这两种技术的设备没有互操作性。

使用FHSS技术,2.4G频道被划分成75个1MHz的子频道,接受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,采用这种跳频方式主要是为了避免两个发送端同时采用同一个子频段。

FHSS技术采用的方式较为简单,这也限制了它所能获得的最大传输速度不能大于2Mbps,这个限制主要是受FCC规定的子频道的划分不得小于1MHz。

这个限制使得FHSS必须在2.4G整个频段内经常性跳频,带来了大量的跳频上的开销。

和FHSS相反的是,直接序列扩频技术将2.4Ghz的频宽划分成14个22MHz的通道(Channel),临近的通道互相重叠,在14个频段内,只有3个频段是互相不覆盖的,数据就是从这14个频段中的一个进行传送而不需要进行频道之间的跳跃。

为了弥补特定频段中的噪音开销,一项称为"chipping"的技术被用来解决这个问题。

在每个22MHz通道中传输的数据中的数据都被转化成一个带冗余校验的Chips数据,它和真实数据一起进行传输用来提供错误校验和纠错。

由于使用了这项技术,大部分传送错误的数据也可以进行纠错而不需要重传,这就增加了网络的吞吐量。

图3:Ad Hoc模式802.11b的增强物理层802.11b在无线局域网协议中最大的贡献就在于它在802.11协议的物理层增加了两个新的速度:5.5Mbps和11Mbps。

为了实现这个目标,DSSS被选作该标准的唯一的物理层传输技术,这是由于FHSS在不违反FCC原则的基础上无法再提高速度了。

这个决定使得802.11b可以和1Mbps和2M的802.11bps DSSS系统互操作,但是无法和1Mbps和2Mbps的FHSS系统一起工作。

最初802.11的DSSS标准使用11位的chipping-Barker序列-来将数据编码并发送,每一个11位的chipping代表一个一位的数字信号1或者0,这个序列被转化成波形(称为一个Symbol),然后在空气中传播。

这些Symbol以1MSps(每秒1M的symbols)的速度进行传送,传送的机制称为BPSK(Binary Phase Shifting Keying ),在2Mbps的传送速率中,使用了一种更加复杂的传送方式称为QPSK(QuandraturePhase Shifting Keying),QPSK中的数据传输率是BPSK的两倍,以此提高了无线传输的带宽。

在802.11b标准中,一种更先进的编码技术被采用了,在这个编码技术中,抛弃了原有的11位Barker序列技术,而采用了CCK(Complementary Code Keying)技术,它的核心编码中有一个64个8位编码组成的集合,在这个集合中的数据有特殊的数学特性使得他们能够在经过干扰或者由于反射造成的多方接受问题后还能够被正确地互相区分。

5.5Mbps使用CCK串来携带4位的数字信息,而11Mbps的速率使用CCK串来携带8位的数字信息。

两个速率的传送都利用QPSK作为调制的手段,不过信号的调制速率为1.375MSps。

这也是802.11b获得高速的机理。

表1中列举了这些数据。

为了支持在有噪音的环境下能够获得较好的传输速率,802.11b采用了动态速率调节技术,来允许用户在不同的环境下自动使用不同的连接速度来补充环境的不利影响。

在理想状态下,用户以11M的全速运行,然而,当用户移出理想的11M速率传送的位置或者距离时,或者潜在地受到了干扰的话,这把速度自动按序降低为5.5Mbps、2Mbps、1Mbps。

同样,当用户回到理想环境的话,连接速度也会以反向增加直至11Mbps。

速率调节机制是在物理层自动实现而不会对用户和其它上层协议产生任何影响。

表1:802.11b数据传送速率规范802.11数字链路层802.11的数据链路层由两个之层构成,逻辑链路层LLC(Logic Link Control)和媒体控制层MAC(Media Access Control)。

802.11使用和802.2完全相同的LLC之层和802协议中的48位MAC地址,这使得无线和有线之间的桥接非常方便。

但是MAC地址只对无线局域网唯一。

802.11的MAC和802.3协议的MAC非常相似,都是在一个共享媒体之上支持多个用户共享资源,由发送者在发送数据前先进行网络的可用性。

在802.3协议中,是由一种称为CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)的协议来完成调节,这个协议解决了在Ethernet上的各个工作站如何在线缆上进行传输的问题,利用它检测和避免当两个或两个以上的网络设备需要进行数据传送时网络上的冲突。

在802.11无线局域网协议中,冲突的检测存在一定的问题,这个问题称为"Near/Far"现象,这是由于要检测冲突,设备必须能够一边接受数据信号一边传送数据信号,而这在无线系统中是无法办到的。

鉴于这个差异,在802.11中对CSMA/CD进行了一些调整,采用了新的协议CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)或者DCF(Distributed Coordination Function)。

CSMA/CA利用ACK信号来避免冲突的发生,也就是说,只有当客户端收到网络上返回的ACK信号后才确认送出的数据已经正确到达目的。

CSMA/CA协议的工作流程是:一个工作站希望在无线网络中传送数据,如果没有探测到网络中正在传送数据,则附加等待一段时间,再随机选择一个时间片继续探测,如果无线网路中仍旧没有活动的话,就将数据发送出去。

接受端的工作站如果受到发送端送出的完整的数据则回发一个ACK数据报,如果这个ACK数据报被接收端收到,则这个数据发送过程完成,如果发送端没有收到ACK数据报,则或者发送的数据没有被完整地收到,或者ACK信号的发送失败,不管是那种现象发生,数据报都在发送端等待一段时间后被重传。

CSMA/CA通过这种方式来提供无线的共享访问,这种显式的ACK机制在处理无线问题时非常有效。

然而不管是对于802.11还是802.3来说,这种方式都增加了额外的负担,所以802.11网络和类似的Ethernet网比较总是在性能上稍逊一筹。

另一个的无线MAC层问题是"hidden node"问题。

两个相反的工作站利用一个中心接入点进行连接,这两个工作站都能够"听"到中心接入点的存在,而互相之间则可能由于障碍或者距离原因无法感知到对方的存在。

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