WLAN標準簡介

2021-08-24 23:21:47 字數 3648 閱讀 5829

近年來,在區域網技術最蓬勃的非wlan技術莫屬。從最初的2mbps到今天的600mbps,甚至千兆速率標準,其中誕生了很多相對應的新技術。

就像乙太網中有許多規範,wlan也有許多對應的接入規範,它們均在ieee 802.11標準之中,目前該系列有a/b/g/n/ac/ad等:

規範號發布時間

工作頻段

非重疊通道數

最高速率

頻帶調製方式

相容性ieee 802.11b

2023年9月

2.4ghz

311mbps

20mhz

cck/dsss

802.11b

ieee 802.11a

2023年9年

5ghz

12/24

54mbps

20mhz

ofdm

802.11a

ieee 802.11g

2023年6月

2.4ghz

354mbps

20mhz

cck/dsss/ofdm

802.11b/g

ieee 802.11n

2023年9月

2.4/5ghz

15600mbps

20/40mhz

4*4mimo-ofdm/dsss/cck

802.11a/b/g/n

ieee 802.11ac

2023年2月

5ghz

83.2gbps

20/40/80/160mhz

8*8mimo-ofdm/16~256qam

802.11a/b/g/n

ieee 802.11ad

未知60ghz

未知7gbps

未知未知

802.11a/b/g/n/ac

在wlan的歷史中,802.11b規範是真正具有實用意義的。其主要特性如下:

工作頻段:免費2.4ghz,室內有效範圍為35m,室外有效範圍為140m。

傳輸速率:11mbps最高,有1/2/5.5mbps可選。

調製方法:

1/2mbps時,可使用直接序列擴充套件(dsss, direct sequence spread spectrum)、差分二相位鍵控(dbpsk, differential binary phase shift keying)、差分四相位鍵控(dqpsk, differential quadrature phase shift keying)等調製方法。

5.5/11mbps時,採用互補編碼鍵控(cck, complementary code keying)調製方法。

通道劃分:共11個通道,每個通道頻寬22mhz,相鄰通道間有只有5mhz頻寬不重疊。在該規範中,互相不重疊的通道最多只有3個(1、6、11等等)。因此實際應用時要注意規避通道干擾。其分布如下圖所示:

802.11b/g的通道劃分如下圖所示:

其中不同的地區有一定細微的差別,如法國僅允許使用通道10~14等,不再贅述。

安全技術:服務集標示符(ssid, service set identifier)有線等效保密(wep, wired equivalent privacy)鏈路加密。

在2023年後還有wi-fi受保護訪問(wpa, wi-fi protected access)和ieee 80.1x安全技術,但通常只在同時支援b/g兩種規範的裝置中提供,僅支援b的裝置一般不支援。

有個有趣的事情是,b比a現發布,但實際上這是兩個工作小組同時進行的工作,結果b小組先完成並發布了,於是就出現了這種現象。該標準的主要特性如下:

工作頻段:商用5ghz,室內有效範圍35m,室外有效範圍120m。

傳輸速率:54mbps最高,有6/9/12/18/36/48mbps可選。

通道劃分:20/40mhz兩種,如設定為20mhz,則共有24個互不重疊的通道,否則有12個互不重疊的通道。詳細分布如下圖所示:

調製方法:

採用52個正交頻分復用(ofdm, orthogonal frequency division multiplexing)調製擴頻提高通道利用率。這52個載波裡48個用於傳輸,4個是指示副載波(pilot carrier),每乙個通道頻寬為0.3125mhz(20mhz/64),可飲用bpsk、qpsk、16/64-qam調製技術。

ofdm主要將高速資料訊號轉為並行低速訊號,利用正交訊號的特性降低通道間干擾。

安全技術:wep、ssid

同樣的在2023年後還支援wpa和ieee 80.1x。

該規範主要是因為b/a因為工作頻段不一,無法相互相容,於是推出相容(速率上)這兩個規範的g規範成了現實需要。其主要特性如下:

工作頻段:免費2.4ghz(因此頻段上與a不相容),室內有效距離38m,室外有效距離140m。

傳輸速率:54mbps最高,有6/9/12/18/36/48mbps可選。

通道劃分:與a類似,共劃分為13個通道(比a規範多出12、13號通道,見上圖),同樣,不完全重疊通道也只有3個。

調製方法:ofdm、dsss、ckk調製技術。

安全技術:wpa、wpa2、可擴充套件身份認證(eap, extensible authentication)高階加密標準(aes, advanced encryption standard)加密,還有用於訪問控制的ieee 802.1x標準。

實際上還有b+/a+/g+三個規範的增強版,其速率為對應規範的翻倍,但這三個並非正式規範,其相容性較差,是由網路裝置開發商制定的企業規範。

這是目前最主要的wlan接入規範,其主要特性如下:

工作頻段:2.4/5ghz雙頻段,並向下相容ieee 802.11b/a/g。

傳輸速率:

使用20mhz頻寬單倍mimo時支援7.2/14.4/21.7/28.9/43.3/57.8/65/72.2mbps。

4倍mimo時支援最高速率為300mbps,40mhz+4倍mimo最高速率為600mbps。

通道劃分:

在2.4ghz下為3個互不重疊通道,5ghz下為12個互不重疊通道。另支援兩相鄰的20mhz頻寬**為40mhz使用。另外,該規範還能降a/b/g中頻寬信道旁預留的間隙通過頻帶繫結技術也一併利用。

調製方法:ofdm及多進多出(mimo, multiple-input and multiple-ooutput)結合的mimo ofdm技術。通過陣列天線的空間分集提高訊號質量,使傳輸效率有質的提公升。

安全技術:wpa、wpa2、aes、ieee 802.1x訪問控制技術。

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