IEEE802.11无线局域网协议
IEEE802协议(详细介绍)
IEEE802协议集介绍（802.1～802.21）TCP/IP协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet国际互联网络的基础。
TCP/IP协议世界上有各种不同类型的计算机，也有不同的操作系统，要想让这些装有不同操作系统的不同类型计算机互相通讯，就必须有统一的标准。
TCP／IP协议就是目前被各方面遵从的网际互联工业标准。
TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。
虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议，传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，但TCP/IP实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。
通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。
TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，我们通常称它为TCP/IP协议族。
它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准，以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络，正因为INTERNET的广泛使用，使得TCP/IP成了事实上的标准。
之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。
以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍：TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议IP(Internetworking Protocol)网间网协议UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网间网层、传输层、应用层。
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）是一种无线网络技术，用于在局域网范围内进行无线数据传输。
无线局域网标准是指定义了无线局域网的协议、技术和规范的国际标准。
以下是常见的无线局域网标准：
1. IEEE 80
2.11b: 于1999年发布的无线局域网标准，速率为11 Mbps，在2.4 GHz频段运行。
2. IEEE 802.11a: 于1999年发布的无线局域网标准，速率为54 Mbps，在5 GHz频段运行。
3. IEEE 802.11g: 于2003年发布的无线局域网标准，速率为54 Mbps，在2.4 GHz频段运行。
4. IEEE 802.11n: 于2009年发布的无线局域网标准，速率可达600 Mbps，在2.4 GHz和5 GHz频段运行。
5. IEEE 802.11ac: 于2013年发布的无线局域网标准，速率可
达1.3 Gbps，在5 GHz频段运行。
6. IEEE 802.11ax: 于2019年发布的无线局域网标准，速率可达10 Gbps，采用多用户、多输入多输出技术，在2.4 GHz和5 GHz频段运行。
这些标准是由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）组织制定和管理的，并得到广泛应用于无线局域网设备，如无线路由器、无线网卡等。
IEEE 802标准常见系列通信标准协议
IEEE 802标准常见系列通信标准协议IEEE 802是一组由电气和电子工程师协会（IEEE）制定的局域网和城域网标准。
这些标准在局域网技术的标准化方面起到了至关重要的作用，并被广泛应用于各类网络环境，如企业、学校、城市甚至跨地域的网络连接。
本文将对这些标准进行详细的解释和介绍。
IEEE 802标准可以分为以下几个主要的子系列：1.IEEE 802.1：这一系列标准主要关注的是局域网/城域网的体系结构、共存和网络管理。
其中，IEEE 802.1Q是VLAN（虚拟局域网）的标准，它定义了如何在局域网上创建和管理多个独立的广播域。
2.IEEE 802.2：这个系列定义了逻辑链路控制的服务原语和协议数据单元格式。
3.IEEE 802.3：这个系列主要关注的是以太网的标准，包括10BASE-T、100BASE-T（快速以太网）和1000BASE-T（千兆以太网）等。
4.IEEE 802.4：这个标准定义了标记总线访问方法以及物理层规范。
5.IEEE 802.5：这个标准定义了标记环访问方法。
6.IEEE 802.6：这个标准定义了城域网（MAN）的访问方法。
7.IEEE 802.7：这个系列主要关注宽带技术的标准。
8.IEEE 802.8：这个系列主要关注光纤技术的标准。
9.IEEE 802.9：这个系列定义了集成服务访问点接口规范。
10.IEEE 802.10：这个系列主要关注局域网/城域网的安全性。
11.IEEE 802.11：这个系列定义了无线局域网的访问方法和物理层技术规范，包括我们熟知的WiFi技术。
12.IEEE 802.15：这个系列主要关注无线个人局域网（WPAN），如蓝牙和Zigbee等。
13.IEEE 802.16：这个系列定义了无线城域网的访问方法和物理层技术规范。
14.IEEE 802.17：这个系列定义了弹性分组环（RPR）访问方法。
15.IEEE 802.18：这个系列主要关注无线局域网的无线电监管技术。
中文802.11协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除中文802.11协议篇一：802.11协议ieee802.11是ieee（电气和电子工程师协会）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的用户与用户终端之间的无线接入。
ieee802.11业务主要限于数据存取，传输速率最高只能达到2mbps。
由于ieee802.11在速率上的不足，已不能满足数据应用的需求；因此，ieee又相继推出了ieee802.11b和ieee802.11a这两个新的标准。
三者之间技术差别主要在于mac （mediumaccesscontrol，媒介访问控制）子层和物理层。
（注：ieee802.11协议只规定了开放式系统互联参考模型（osi/Rm）的物理层和mac层，其mac层利用载波监听多重访问/冲突避免（csma/ca）协议，而在物理层，ieee802.11定义了三种不同的物理介质：红外线、跳频扩谱方式（Fhss）以及直扩方式（dsss）。
）ieee802.11b标准ieee802.11b（wi-Fi）使用开放的2.4ghz直接序列扩频，最大数据传输速率为11mbps，无需直线传播。
（注：其实际的传输速率在5mbps左右，与普通的10base-t规格有线局域网处于同一水平。
）使用动态速率转换，当射频情况变差时，可将数据传输速率降低为5.5mbps、2mbps和1mbps。
且当工作在2mbps和1mbps速率时可向下兼容ieee802.11。
ieee802.11b的使用范围在室外为300米，在办公环境中则最长为100米。
使用与以太网类似的连接协议和数据包确认，来提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用。
ieee802.11b运作模式基本分为两种：点对点模式和基本模式，点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式。
基本模式是指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式，这是ieee802.11b最常用的方式。
ieee802.11a标准ieee802.11a工作在5ghzu-nii频带，从而避开了拥挤的2.4ghz频段。
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。
无线局域网标准IEEE802
∙无线局域网标准IEEE802.11g的技术优势∙2007-05-18 10:07 韩旭东曹建海 ∙本文主要讨论无线局域网标准IEEE802.11g的主要技术优势。
∙基于OFDM技术的数据传输∙随着无线局域网技术的应用日渐广泛，用户对数据传输速率的要求越来越高。
但是在室内，这个较为复杂的电磁环境中，多经效应、频率选择性衰落和其他干扰源的存在使实现无线信道中的高速数据传输比有线信道中困难，IEEE802.11g标准采用OFDM调制技术实现了高速数据传输。
∙OFDM技术其实是MCM(Multi-Carrier Modulation，多载波调制)的一种，其主要思想是：将信道分成许多正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，这样减少了子信道之间的相互干扰。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的频率选择性衰落是平坦的，大大消除了符号间干扰。
∙由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交，它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又提高了频谱利用率。
在各个子信道中的这种正交调制和解调可以采用IFFT和FFT方法来实现，随着大规模集成电路技术与DSP 技术的发展，IFFT和FFT都是非常容易实现的。
快速傅里叶变换（FFT）的引入，大大降低了OFDM的实现复杂性，提升了系统的性能。
∙无线数据业务一般都存在非对称性，即下行链路中传输的数据量要远远大于上行链路中的数据传输量。
因此无论从用户高速数据传输业务的需求，还是从无线通信自身来考虑，都希望物理层支持非对称高速数据传输，而OFDM容易通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。
∙由于无线信道存在频率选择性，所有的子信道不会同时处于比较深的衰落情况中，因此可以通过动态比特分配以及动态子信道分配的方法，充分利用信噪比高的子信道，提升系统性能。
由于窄带干扰只能影响一小部分子载波，因此OFDM系统在某种程度上抵抗这种干扰。
浅析下一代无线局域网标准IEEE802.11ax
浅析下一代无线局域网标准IEEE802.11ax无线局域网络的发展越来越迅速，新的标准更迭频率也在加快，作为下一代无线局域网的标准，IEEE802.11ax协议已经进入草稿完善阶段。
文章分析了802.11ax协议的技术现状，指出了与现有协议的不同之处，并对协议的未来发展作了展望。
标签：IEEE802.11ax；WLAN；OFDMA引言随着网络移动接入终端数量的剧增，无线局域网（WLAN）已经成为生活、工作中最常見到的网络连接方式之一。
作为WLAN技术基础的IEEE802.11协议族，从诞生至今已经经历了多个版本的发展，用来满足用户对无线接入的需求。
2016年下半年，下一代标准IEEE802.11ax的草稿方案已经出炉，不久之后就将为用户带来新的无线体验。
1 IEEE协议现状从1997年至今，有关无线局域的IEEE802.11协议经历了数次修订，涉及到无线传输、服务质量、业务支撑、频谱使用、组网方式等多方面的技术。
目前，IEEE802.11主要标准有802.11a/b/g/n/ac，这些版本间的区别和主要修订内容体现在无线传输方式，802.11b采用的直接序列扩频技术（DSSS），最高传输速率为11Mbps；802.11a/g采用正交频分复用（OFDM）技术，最高的传输速率达到54Mbps；802.11n是在OFDM的基础上引入了MIMO技术，最大传输速率可达到600Mbps。
在当前的IEEE802.11MAC层接入方式中，存在有DCF（Distributed Coordination Function）和PCF（Point Coordination Function）两种工作模式，由于DCF具有良好的分布式特性，从而获得了更广泛的应用。
无线局域网的特点是所有信道属于同一个冲突域，因此需要设计一套随机接入机制，解决多节点同时占用网络所产生的冲突问题。
在DCF模式中，采用的是CSMA/CA（即载波侦听多路访问/冲突避免）机制。
IEEE802.11a
泛网无线通信教育部重点实验室
3
OFDM
保护间隔和循环前缀
循环前缀
1 1 连续时间： 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0 0 -0.2 -0.2 -0.4 -0.4 -0.6 -0.6 -0.8 -0.8 -1 -1 0 0 2 2 4 4 6 6 8 8 10 10 12 12 14 14 16 16
泛网无线通信教育部重点实验室
3
OFDM
OFDM是特殊形式的多载波调制技术
子载波相互正交
BPSK-OFDM
QAM-OFDM
I. 他们乘积在一个符号周期内的积分为0 II. 每个载波在一个符号时间内有整数个载 波周期，每个载波的频谱零点和相邻载 波的零点重叠，这样便减小了载波间的 干扰
泛网无线通信教育部重点实验室
•若 i (t ) max
T
•则可认为 b[t i (t )] b[t (t )]
r (t ) Ab[t (t )][ i (t ) cos i (t) cos( wct) i (t)sin i ( t)sin( wct)]
i 1 i 1 L L
r(t ) Ab[t (t )][ xc (t )cos wct xs (t )sin wct ]
3
OFDM
BPSK-OFDM
例：考虑一个总信道带宽为1MHz的OFDM系统。设 系统在一个信道均方根时延扩展为 20 s 的城
市中使用，为使每个子信道近似为平衰落信道，需
要多少个子信道
Rb f N
<
Bc
1 2
泛网无线通信教育部重点实验室
3
OFDM
随参信道特征及其对信号传输的影响
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浅析IEEE802.11无线局域网协议
[摘要] ieee802.11无线局域网是ieee802标准委员会制定的最
广泛使用的技术标准之一，也是第一个被国际公认的无线局域网协
议。本文主要介绍802.11的工作方式和它的补充协议802.11b。
[关键词] ieee802 无线局域网 802.11b 工作方式 体系
结构
一、局域网ieee802协议
ieee 802系列标准是ieee 802 lan/man标准委员会制定的局域
网、城域网技术标准。其中最广泛使用的有以太网、令牌环、无线
局域网等。这一系列标准中的每一个子标准都由委员会中的一个专
门工作组负责。按ieee802标准，局域网体系结构由物理层、介质
访问控制子层（mac-media access control）和逻辑链路子层
llc(logical link control)组成，如图所示。
ieee802标准局域网体系结构的物理层提供在物理实体间发送和
接收比特的能力，一对物理实体能确认出两个介质访问控制mac子
层实体间同等层比特单元的交换。物理层也要实现电气、机械、功
能和规程四大特性的匹配。物理层提供的发送和接收信号的能力包
括对宽带的频带分配和对基带的信号调制。mac子层支持数据链路
功能，并为llc子层提供服务。它将上层交下来的数据封装成帧进
行发送（接收时进行相反过程，将帧拆卸）、实现和维护mac协议、
比特差错检验和寻址等。llc子层向高层提供一个或多个逻辑接口
（具有帧发和帧收功能）。发送时把要发送的数据加上地址和crc
检验字段构成帧，介质访问时把帧拆开，执行地址识别和crc校验
功能，并具有帧顺序控制和流量控制等功能。llc子层还包括为某
些网络层功能，如数据报、虚拟控制和多路复用等。
二、ieee802.11无线局域网
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独领风骚。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。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。802.11协议主要工作在iso协
议的最低两层上，并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。无线局域网利用扩频和红外线等无线
通信技术以及无线访问节点，无线网桥、无线网卡等无线设备组建
的，能支持较高数据速率的计算机局域网。作为有线局域网的延伸
和补充，它能迅速、方便地解决通过有线方式不易实现的网络信道
连通的难题。
1、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802.11 pcmcia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)。
2、802.11物理层
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。
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。
3、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，这个决定使得
802.11b可以和1mbps和2m的802.11bps dsss系统互操作。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(quandrature phase 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。
4、802.11数字链路层
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，
而在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。
最后，802.11mac子层提供了另两个强壮的功能，crc校验和包
分片。在802.11协议中，每一个在无线网络中传输的数据报都被
附加上了校验位以保证它在传送的时候没有出现错误，这和
ethernet中通过上层tcp/ip协议来对数据进行校验有所不同。包
分片的功能允许大的数据报在传送的时候被分成较小的部分分批
传送。这在网络十分拥挤或者存在干扰的情况下(大数据报在这种
环境下传送非常容易遭到破坏)是一个非常有用的特性。这项技术
大大减少了许多情况下数据报被重传的概率，从而提高了无线网络
的整体性能。mac子层负责将收到的被分片的大数据报进行重新组
装，对于上层协议这个分片的过程是完全透明的。
5、联合结构、蜂窝结构和漫游
802.11的mac子层负责解决客户端工作站和访问接入点之间的连
接。当一个802.11客户端进入一个或者多个接入点的覆盖范围时，
它会根据信号的强弱以及包错误率来自动选择一个接入点来进行
连接，一旦被一个接入点接受，客户端就会将发送接受信号的频道
切换为接入点的频段。这种重新协商通常发生在无线工作站移出了
它原连接的接入点的服务范围，信号衰减后。其他的情况还发生在
建筑物造成的信号的变化或者仅仅由于原有接入点中的拥塞。在拥
塞的情况下，这种重新协商实现“负载平衡”的功能，它将能够使
得整个无线网络的利用率达到最高。802.11的dsss中一共存在着
相互覆盖的14个频道，在这14个频道中，仅有三个频道是完全不
覆盖的，利用这些频道来作为多蜂窝覆盖是最合适的。如果两个接
入点的覆盖范围互相影响，同时他们使用了互相覆盖的频段，这会
造成他们在信号传输时的互相干扰，从而降低了他们各自网络的性
能和效率。
无线局域网具有安装方便、移动性高、保密性强、抗干扰性好和
维护容易等优点，作为有线网络的延伸和补充，可以在传统有线网
络难以实施的场所进行网络覆盖。无线局域网具有多种配置方式，
能够根据需要灵活选择。这样，无线局域网能胜任从只有几个用户
的小型局域网到成百上千用户的大型网络。由于无线局域网具有众
多优点，所以发展迅速并得到广泛的应用。
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