IEEE 802.11协议族成员

IEEE 802.11协议族成员

• IEEE 802.11无线局域网工作组制定的规范分两部分：
▫ 802.11物理层相关标准
▫ 802.11MAC层相关标准
• 802.11 物理层标准定义了无线协议的工作频段、调制编码方式及最高速度的支持:
▫ IEEE 802.11：1990年IEEE 802标准化委员会成立IEEE 802.11无线局域网标准工
作组。该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。物理层定义了数据传输
的信号特征和调制，工作在2.4000～2.4835 GHz频段。传输速率最高2 Mbps.
▫ IEEE 802.11a：1999年，IEEE 802.11a标准制定完成，该标准规定无线局域网
工作频段在5.15～5.825 GHz，数据传输速率达到54 Mbps.
▫ IEEE 802.11b ：1999年9月IEEE 802.11b被正式批准，该标准规定无线局域网
工作频段在2.4～2.4835 GHz，数据传输速率达到11 Mbps。
▫ IEEE 802.11g ：IEEE的802.11g标准是对流行的802.11b（即Wi-Fi标准）的提速
（速度从802.11b的11 Mb/s提高到54 Mb/s）。802.11g接入点支持802.11b和
802.11g客户设备。
▫ IEEE 802.11n：IEEE 802.11n使用2.4GHz频段和5GHz频段，IEEE 802.11n标准
的核心是MIMO（multiple-input multiple-output，多入多出）和OFDM技术,
传输速度300Mbps，最高可达600 Mbps，可向下兼容802.11b、802.11g。
▫ IEEE 802.11ac：802.11无线局域网（WLAN）通信标准，它通过5 GHz频带
（也是其得名原因）进行通信。理论上，它的最新版本能够提供最多3.47 Gbps

带宽进行多站式无线局域网通信，或是最少200 Mbps的单一连接传输带宽。

• 与802.11802.11a/b/g标准不同，802.11n协议为双频工作模式（包含2.4GHz和5GHz
两个工作频段），这样802.11n保障了与以往的802.11a/b/g标准兼容。
• 为了改善实时业务的服务质量，定义了单用户波束成形技术来改善接收状况，
802.11n协议还纳入了802.11e（QoS）标准修订，要求802.11n设备支持802.11e特性。
另外，天线技术及传输技术，使得无线局域网的传输距离大大增加，可以达到几公里
（并且能够保障100Mbps的传输速率）。
• 802.11n主要是结合物理层和MAC层的优化来充分提高WLAN技术的吞吐。主要的物
理层技术涉及了MIMO、MIMO-OFDM、40MHz、Short GI等技术，从而将物理层吞
吐提高到600Mbps。如果仅仅提高物理层的速率，而没有对空口访问等MAC协议层
的优化，802.11n的物理层优化将无从发挥。就好比即使建了很宽的马路，但是车流
的调度管理如果跟不上，仍然会出现拥堵和低效。所以802.11n对MAC采用了Block确
认、帧聚合等技术，大大提高MAC层的效率。
• FEC (Forward Error Correction)，按照无线通信的基本原理，为了使信息适合在无线
信道这样不可靠的媒介中传递，发射端将把信息进行编码并携带冗余信息，以提高系
统的纠错能力，使接收端能够恢复原始信息。802.11n所采用的QAM-64的编码机制
可以将编码率(有效信息和整个编码的比率)从3/4 提高到5/6。所以，对于一条空间流，
在MIMO-OFDM基础之上，物理速率从58.5提高到了65Mbps(即58.5乘5/6除以3/4)。
• Short Guard Interval (GI)，由于多径效应的影响，信息符号(Information Symbol)
将通过多条路径传递，可能会发生彼此碰撞，导致ISI干扰。为此，802.11a/g标准要
求在发送信息符号时，必须保证在信息符号之间存在800 ns的时间间隔，这个间隔被称为Guard Interval (GI)。