IEEE 802.11协议族总结及相关标准


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2.4000~2.4835GHz频段。IEEE 802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于难于布线的环境或移动环境中计算机的无线接入,由于传输速率最高只能达到2Mbps,所以,业务主要被用于数据的存取。

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5.15~5.825GHz,数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo), 传输距离控制在10~100米。802.11a采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术;可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口;支持语音、数据、图像业务;一个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。

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2.4~2.4835GHz,数据传输速率达到11Mbps。该标准是对IEEE 802.11的一个补充,采用点对点模式和基本模式两种运作模式,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,而且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。802.11b使用直接序列(Direct Sequence)DSSS作为协议。802.11b和工作在5GHz频率上的802.11a标准不兼容。由于价格低廉,802.11b产品已经被广泛地投入市场,并在许多实际工作场所运行。

IEEE 802.11e/f/h

IEEE 802.11e标准对无线局域网MAC层协议提出改进,以支持多媒体传输,以支持所有无线局域网无线广播接口的服务质量保证QoS机制。 IEEE 802.11f,定义访问节点之间的通信,支持IEEE 802.11的接入点互操作协议(IAPP)。 IEEE 802.11h用于802.11a的频谱管理技术。

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11Mb/s提高到54Mb/s)。802.11g接入点支持802.11b和802.11g客户设备。同样,采用802.11g网卡的笔记本电脑也能访问现有的802.11b接入点和新的802.11g接入点。 不过,基于802.11g标准的产品目前还不多见。如果你需要高速度,已经推出的802.11a产品可以提供54Mb/s的最高速度。802.11a的主要缺点是不能和802.11b设备互操作,而且与802.11b相比,802.11a网卡贵50%,接入点贵35%。

IEEE 802.11i

IEEE 802.11i标准是结合IEEE 802.1x中的用户端口身份验证和设备验证,对无线局域网 MAC层进行修改与整合,定义了严格的加密格式和鉴权机制,以改善无线局域网的安全性。IEEE 802.11i新修订标准主要包括两项内容:“Wi-Fi保护访问”(WPA)技术和“强健安全网络”。Wi-Fi联盟计划采用 802.11i标准作为WPA的第二个版本,并于2004年初开始实行。

参考资料

IEEE 802.16

该标准主要应用于宽带无线接入方面。802.16工作组的目标是开发固定宽带无线接入系统的标准,这些标准主要解决最后一英里本地环路问题。802.16不同于802.11a的地方在于它为了提供一个支持真正无线网络迂回的标准,从一开始就提出了有关声音、视频、数据的服务质量问题。

IEEE 802.16a

为了给本地无线环路WLL提供一个标准,IEEE 802委员会于1999年成立了802.16工作组来专门开发宽带无线标准。 IEEE 802.16负责对无线本地环路的无线接口及其相关功能制定标准,它由三个小工作组组成,每个小工作组分别负责不同的方面:IEEE 802.16.1负责制定频率为10G到60G赫兹的无线接口标准;IEEE 802.16.2负责制定宽带无线接入系统共存方面的标准;IEEE 802.16.3负责制定频率范围在2G到10G赫兹之间获得频率使用许可应用的无线接口标准。 IEEE于2003年1月29日通过了支持无线城域网(WMAN)的802.16a标准规范书,其频率范围介于2~11GHz之间。 802.16a标准规范明确定义了三种无线数据传输方式:第一种是单载波存取,这是为特殊需求的网络所保留的部分;第二种是经由256个载波的OFDM(正交频分复用)存取,专门提供给大部分的应用程序使用;最后一种是使用2048个载波的特殊OFDMA标准,使用于搭配选择性的多点传送应用程序、阶梯状网络的进阶多路传输技术。

总结

802.11b和802.11a的提出是WLAN发展的一个里程碑,它们分别为2.4GHz和5GHz频段做定义,802.11b物理层最大数据率为11Mbps,而802.11a更可达到惊人的54Mbps,这样的速率对于无线网络而言无疑是相当吸引的。虽然802.11a具有明显的速率优势,但成本问题成为制约其发展的绊脚石,因此目前在市场上占主导地位的却是价格更低,技术更成熟的802.11b。

  1. IEEE 802.11e:无线网络的QoS标准
  2. 保无线安全:IEEE 802.11i无线安全技术

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