看图学习 IEEE802.11无线局域网标准

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无线局域网协议主要分为两大阵营:IEEE 802.11系列标准和欧洲的HiperLAN。其中 IEEE 802.11协议、蓝牙标准和HomeRF工业标准等是无线局域网所有标准中最主要的协议标准。这些协议和标准各有优劣,各有自己擅长的应用领域,有的适合于办公环境,有的适合于个人应用,有的则更适合家庭用户。
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自从马可尼在英格兰海峡首次成功地进行了两艘行驶船只之间的无线电通信后,人们对无线的研究开发就一直存有极大的热情。无线技术虽然经历了一百多年的发展,但真正的突猛进还是在近一二十年的时间。
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1997年版IEEE802.11无线网络标准规定了三种物理层介质性能。其中两种物理层介质工作在2400--2483.5 MHz无线射频频段另一种光波段作为其物理层,也就是利用红外线光波传输数据流。而直序列扩频技术(DSSS)则可提供1Mb/S及2Mb/S工作速率,而跳频扩频(FHSS)技术及红外线技术的无线网络则可提供1Mb/S传输速率。
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1999年,IEEE802.11a标准制定完成,规定WLAN工作频段在5.15-5.825GHz,数据传输速率达到54/72Mbps(Turbo),传输距离控制在10-100米。802.11a是IEEE802.11b的后续标准,其设计初衷是取代802.11b,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5.15-8.825GHz频带需要执照的。
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1999年9月IEEE802.11b被正式批准,该标准规定WLAN工作频段在2.4-2.4835GHz,数据传输速率达到11Mbps,传输距离控制在50-150英尺。该标准是对IEEE802.11的一个补充,采用补偿编码键控调制方式,采用点对点模式和基本模式两运作模式,在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率间自动切换,它改变了WLAN设计状况,扩大了WLAN的应用领域。
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IEEE 802.11g颁布于2003年,是802.11b的后继标准,与802.11b兼容。802.11g是为了提供更高的传输速率而制定的标准,其传送速度为54Mbit/s,工作在2.4GHz。其WLAN传输速度一般在16-30Mbps之间,换算成MB也就是每秒传输速度在2MB-4MB左右。取其中间值3MB,这样的速度要传输100MB的文件需要35秒左右,要传输1GB的文件,则需要至少4分钟以上。这样速度对于一般局域网应用已能应付。
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 在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps,提高到300Mbps甚至高达600Mbps。被公认为是下一代的无线网络技术,可提供支持对带宽最为敏感的应用所需的速率、范围和可靠性。802.11n 结合了多种技术,其中包括 Spatial Multiplexing MIMO、20和40MHz 信道和双频带。
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作为11n的继任者11ac势必会继承11n的优点并在此基础上进一步提升自身。11n的MIMO技术继续沿用到11ac中,在数据传输率方面提高3倍。802.11ac的核心技术仍然基于802.11a将会继续工作在6GHz频段以下,但其单信道速度理论将达到1Gbps左右,总体号称为3.2Gbps。作为802.11n的继任者,其将会包含良好的向下兼容性。
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根据近期IEEE的报告来看,11ad将会工作在60GHz频率端主要面向家庭娱乐视频、音频设备,如此高的频段选择将会使得干扰降低很多。11ad的主要目标能够使得高清视频和无损音频成为可能,11ad仍然使用MIMO技术实现多路传输,将使单一信道传输速率过1Gbps,从其草案中的资料其可以支持近6.7Gbps的多线路吞吐量。