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无线局域网标准-《计算机网络基础与实践》成果

【摘要】:1997年,IEEE 发布了802.11 标准,这也是在WLAN 领域内第一个在国际上被认可的标准。1999年9月,IEEE 又提出了802.11b High Rate 标准,用来对802.11 标准进行补充。例如,IEEE 802.11a 和IEEE 802.11g 至多支持54 Mbit/s,而IEEE 802.11b 至多支持11 Mbit/s,这让IEEE 802.11b 成为“慢速”标准,而IEEE 802.11a 和IEEE 802.11g 则成为首选标准。

1997年,IEEE 发布了802.11 标准,这也是在WLAN 领域内第一个在国际上被认可的标准。该标准定义了物理层和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

1999年9月,IEEE 又提出了802.11b High Rate 标准,用来对802.11 标准进行补充。802.11b 在802.11 的1Mbit/s 和2Mbit/s 速率下又增加了5.5Mbit/s 和11Mbit/s 两个新的网络吞吐速率。利用802.11b,移动用户能够获得同以太网一样的性能、网络吞吐速率和可用性。这个基于标准的技术使管理员可以根据环境选择合适的局域网技术构造自己的网络,满足商业用户和其他用户的需求。802.11 标准主要工作在OSI/RM 的最低两层上,并在物理层上进行了一些改动,增加了高速数字传输特性和连接稳定性。

1.IEEE 802.11a

IEEE 802.11a 采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)调制技术。802.11a 设备的运行频段是5 GHz,由于使用5 GHz 频段的电器较少,因此与运行频段为2.4 GHz 的设备相比,802.11a 设备出现干扰的可能性更小。此外,由于其频率更高,因此所需的天线也更短。

然而,使用5 GHz 频段也有一些严重的弊端。首先,无线电波的频率越高,就越容易被障碍物(如墙壁)所吸收。因此,在障碍物较多时,802.11a 很容易出现性能不佳的问题。其次,此频段的覆盖范围略小于802.11b 或802.11g。此外,包括俄罗斯在内的部分国家禁止使用5 GHz 频段,这也导致802.11a 的应用受到限制。

使用2.4 GHz 频段也有一些优势。与5GHz 频段的设备相比,2.4 GHz 频段的设备的覆盖范围更广。此外,此频段发射的信号不像802.11a 那样容易受到阻碍。然而,使用2.4 GHz 频段有一个严重的弊端,即许多电器也使用2.4 GHz 频段,从而导致802.11b 设备和802.11g 设备容易相互干扰。

2.IEEE 802.11b

IEEE 802.11b 是最基本、应用最早的WLAN 标准,它支持的最高数据传输速率为11Mbit/s,基本能够满足办公用户的需要,因此得到了广泛应用。IEEE 802.11b 使用直接序列展频技术(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS),其指定的数据传输速率为(1、2、5.5 和11)Mbit/s [2.4 GHz ISM(Industrial Scientific Medical)频段]。

3.IEEE 802.11g(www.chuimin.cn)

IEEE 802.11g 支持的最大数据传输速率为54Mbit/s。IEEE 802.11g 通过使用OFDM 调制技术可在该频段上实现更高的数据传输速率。为向后兼容IEEE 802.11b 系统,IEEE 802.11g 也规定了DSSS 的使用,其所支持的DSSS 数据传输速率为(1、2、5.5 和11)Mbit/s,而OFDM 数据传输速率为(6、9、12、18、24、48 和54)Mbit/s。

4.IEEE 802.11n

IEEE 802.11n 草案标准旨在不增加功率或RF 频段分配的前提下提高WLAN 的数据传输速率并扩大其覆盖范围。IEEE 802.11n 在终端使用多个无线电发射装置和天线,每个装置都以相同的频率广播,从而建立多个信号流。多路输入/多路输出(Multiple-Input Multiple Output,MIMO)技术可以将一个高速数据流分割为多个低速数据流,并通过现有的无线电发射装置和天线同时广播这些低速数据流。这样,使用两个数据流时的理论最大数据传输速率可达248 Mbit/s。

通常根据数据传输速率来选择使用何种WLAN 标准。例如,IEEE 802.11a 和IEEE 802.11g 至多支持54 Mbit/s,而IEEE 802.11b 至多支持11 Mbit/s,这让IEEE 802.11b 成为“慢速”标准,而IEEE 802.11a 和IEEE 802.11g 则成为首选标准。

5.IEEE 802.11ac

IEEE 802.11ac 是IEEE 802.11 家族的一项无线网上标准,由IEEE 标准协会制定,通过5GHz 频带提供高通量的WLAN,俗称5G WiFi(5th Generation of Wi-Fi)。理论上它能够提供最少1Gbit/s 带宽,进行多站式WLAN 通信,或最少500Mbit/s 的单一连线传输带宽。2008年年底,IEEE 802 标准组织成立新小组,目的在于创建新标准来改善IEEE 802.11-2007 标准,包括创建提高无线传输速率的标准,使无线网络能够提供与有线网络相当的传输性能。

IEEE 802.11ac 是IEEE 802.11n 的继承者,它采用并扩展了源自IEEE 802.11n 的空中接口(Air Interface)概念,包括更宽的RF 带宽。