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802.11无线网络协议简介
 
来源:xjh  编辑:xjh  2016-06-16

在WLAN网络广泛应用的同时,802.11技术也没有停止发展的脚步。

从宏观角度,802.11协议可以分为两个主要部分:链路层业务和物理层传输。链路层业务主要制定了WLAN链路协商的规则,以及针对WLAN接入服务而设计的系列功能,例如报文重传和确认、重复报文检测、密钥协商、加密保护、漫游等等。而物理层传输则实现WLAN设备之间的能够完成信号的发送和接收,并致力于不断提高数据传输的物理速率。下面给出802.11协议族逐步实现的物理速率:


· 1999年,802.11的基础协议完成了WLAN的基本架构定义,并定义了两种调制模式和速率,为WLAN提供了1Mbps和2Mbps的物理接入速率;

· 1999年,802.11b协议直接致力于物理速率的提升,在802.11的基础上提出了“High Rate”的概念,通过调试模式CCK,将WLAN的最大物理接入速率从2Mbps直接提升到11Mbps;

· 1999年,802.11a的问世一方面跳出了原来2.4GHz频段的限制为WLAN应用争取了更多的空间媒介资源(5GHz的三段频点,可以提供多达13个不重叠的工作信道),另外一方面则通过OFDM调制模式又一次将物理速率提升到了54Mbps。如果单单从数据的传输速率角度,该物理速率已经是一个骄人的成绩,在当时一定程度上可以和以太网网络进行比较和抗衡;

· 2003年,OFDM调制模式引入到2.4GHz推出了802.11g协议,该协议在802.11b的基础上扩充支持了OFDM调制模式,使得WLAN在2.4GHz上也能够实现54Mbps的物理传输速率。802.11g并没有为WLAN协议的物理速率的提升,而只是对于已有技术的扩展应用;

· 2009年,长达10年的沉默后802.11n协议的推出重新对WLAN物理速率进行了一次洗牌,从调制模式开始、引入了MIMO技术、实现了2个信道的捆绑使用,甚至对信号间隔调整,将WLAN的物理传输速率推到了300Mbps,特别在3条流的基础上可以达到450Mbps的物理速率。

简要概括关键几个协议发展历程

•IEEE 802.11,1997年,原始标准,2Mbit/s,播在2.4GHz。

•IEEE 802.11a,1999年,正交频分复用OFDM调制方式,54Mbit/s,播在5GHz,范围 10-100米。

•IEEE 802.11b,1999年,CCK调制方式,11Mbit/s,播在2.4GHz,范围 50米。

•IEEE 802.11g,2003年,OFDM和CCK调制方式,54Mbit/s,播在2.4GHz,范围 50米。

•IEEE 802.11n,2009年,支持多输入多输出技术MIMO(Multi-Input Multi-Output),极限速率500Mbit/s,播在2.4GHz或5GHz。

IEEE 802.11ac,2011年,802.11n之后的版本。QAM256调制、MU-MIMO(最高可达8流),播在2.4GHz或5GHz,理论上可以提供高达每秒1Gbit的数据传输能力。




来源参考:
甘刚,《网络设备配置与管理》,人民邮电出版社,p232-235
802.11网络性能解析(华三通信)


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