您的位置:首页 > 无线局域网 > 无线网络知识 > 无线网络标准

无线局域网标准,IEEE 802.11a/b/g/n标准

Wifi认证标志

虽然无线网络使用的传输介质是不可见的电磁波,但仍需要像有线网络一样,在通信的无线设备的两端使用相同的协议标准。随着技术的发展,无线网络协议标准也在不断发展和更新中,从某种意义来说,技术越先进,无线网络的传输速度越快。

IEEE 802.11标准是IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,电气与电子工程师协会)指定的无线局域网标准,主要是对网络的物理层和媒体访问控制层(MAC)进行了规定。目前,已经产品化的无线网络标准主要有4种,即802.11b、802.11g、802.11a和802.11n


1、IEEE 802.11和802.11b标准

1、IEEE 802.11标准

802.11最初定义的3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,都是非注册使用频段(微波炉、无绳电话都使用该频段),即使用802.11的客户端设备不需要任何无线许可即可使用。扩散频谱技术保证了802.11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它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 Spread Spectrum,调频技术)和 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum,直序扩频)技术。

IEEE 802.11无线局域网与IEEE 802.3以太网的原理非常类似,都是采用载波侦听的方式来控制网络中信息的传送。不同之处在于,以太网采用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, 载波侦听/冲突检测)技术。802.11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,载波侦听多点接入/冲突避免)或者DCF( Distributed Coordination Function,分布式协调功能)。

2、IEEE 802.11b标准

IEEE 802.11b标准具有以下特点:

  • 传输速率较高:2.4GHz直序扩频无线电提供最大11Mbps的数据传输速率,并且不需要直线传播。
  • 覆盖范围较大:802.11b理论上支持以百米为单位的范围,其中空旷的室外为300m,封闭办公环境中最长为100m,同时信号不受墙壁的阻挡。
  • 支持无缝漫游,支持负载平衡。
  • 安全性较高:内置式鉴定和加密,提供较高的安全传输保证。通常情况下,支持802.1X认证和WEP、WPA加密传输。

2、IEEE 802.11a标准

IEEE 802.11a是802.11原始标准的一个修订标准,与1999年获得批准。802.11a标准采用与原始标准相同的核心协议,工作频率为5GHz,使用52个正交频分多路复用载波,最大原始数据传输率为54Mbps,达到了现实网络中等吞吐量(20Mbps)的要求。随着传输距离的延长或背景噪声的增加,数据传输速率可降为48Mbps、36Mbps、24Mbps、18Mbps、12Mbps、9Mbps或者6Mbps。802.11a拥有12条不相互重叠的频道,8条用于室内,4条用于点对点传输。802.11a不能与802.11b进行互操作,除非使用了对两种标准都采用的设备。

IEEE 802.11a标准具有以下特点:

  • 传输速率较高:IEEE802.11a可以提供高达54Mbps的传输速率,这得益于它采用"OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分多路复用)"的多载波调制技术。
  • 不兼容802.11b/g:由于802.11a运用了5.2GHz频段,因此,与其他采用2.4GHz频段的820.11b/g等WLAN标准均不能进行互操作。
  • 传输距离较近
  • 由于2.4GHz频带已经被到处使用(如微波炉、无线电话等),采用5GHz的频带可以让802.11a的冲突更少。然而,高载波频率也带来了负面效果。802.11a几乎被限制在直线范围内使用,这导致必须使用更多的接入点。同样,还意味着802.11a不能传播得像802.11 b/g/n那么远,因为它更容易被吸收。

3、IEEE 802.11g标准

IEEE组织于2004年6月12日正式批准了802.11g。802.11g采用OFDM调制技术,从而可以得到高达54Mbps的数据通信带宽。另外,802.11g工作在2.4GHz频率,并保留了802.11b所采用的CCK技术,采用了一个"保护"机制,因此可与802.11b产品保持兼容,实现与IEEE802.11b产品的通信。目前,主流无线产品均执行IEEE802.11g标准。

IEEE 802.11g标准具有以下特点:

  • 高数据速率:在纯802.11g网络环境下,无线AP与无线客户端均工作在802.11g模式时,此时无线AP将检测到整个网络中全部是802.11g无线客户端,因此,将不采用与原来802.11b设备保持兼容的保护机制。此环境下可得到高达54Mbps的数据通信带宽,实际TCP吞吐量约为22~24Mbps.
  • 完全兼容802.11b标准.
  • 传输距离更远:在相同的物理环境下,在同样达到54Mbps的数据率时,802.11g的设备能提供大约两倍于802.11a设备的覆盖范围
  • 便于设计双频设备:由于802.11g采用了与802.11a标准相同的OPDM调制,因此,便于802.11a/g双频产品的设计于实现。

4、IEEE 802.11n标准

IEEE802.11n标准要求802.11n产品能够在包含802.11g和802.11b的混合模式下运行,且具有向下兼容性。在一个802.11n无线网络中,接入用户包括802.11b、802.11g和802.11n的用户,而且所有用户都采用自己的标准同时与无线接入点进行通信。也就是说,在连接过程中,所有类型的传输可以实现共存,从而能够更好地保障用户的投资。由此可见,IEEE802.11n拥有比IEEE802.11g更高的兼容性。

IEEE 802.11n标准具有以下特点:

  • 传输速率成倍提升:802.11n可以将WLAN的传输速率提高至108Mbps,甚至高达600Mbps,即在理想状态下,802.11n提供的传输速率要比802.11g高10倍左右。802.11n结合了多种技术,其中包括MIMO(Multi-In,Multi-Out,多入多出),MIMO系统可以创造多个并行空间信道,解决了带宽共享的问题。802.11n可以支持3路乃至4路MIMO数据流,理论速度可从当前的300Mbps提升到3路的450Mbps,4路的600Mbps。
  • 提升了网络吞吐量:802.11n还对802.11标准的单一MAC层协议进行了优化,改变了数据帧结构,增加了净负载所占的比重,减少管理检错所占的字节数,使得网络的吞吐量得到大大提升。
  • 覆盖范围大幅增加:802.11n采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列系统,动态地调整波速的方向,802.11n保证让用户接收到稳定的信号,并减少其它噪声信号的干扰,覆盖范围可扩大到几平方千米。同时802.11n设备的穿墙能力也比802.11g产品更出色。
  • 全面兼容各标准:802.11n通过采用软件无线电技术,解决了不同标准采用不同的工作频段、不同的调制方式,造成系统间难以互通,移动性差等问题。这样,不仅保障了与以往的802.11a、802.11b、802.11g标准的兼容,而且还可以实现与无线广域网络的结合,极大地保护了用户的投资。

在线服务

点击免费通话