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无线局域网IEEE 802.11技术解析

时间:2024/5/26作者:未知来源:争怎路由网人气:

随着网络的普及,我们的生活越来越方便,但是网络安全也成了很多人面临的一个问题。特别是那些有着商业数据的企业电脑,更要注意上网安全常识,不然病毒会对我们造成严重的威胁。

  

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  一、IEEE802.11无线局域网标准介绍

  1997 年 IEEE802.11 标准的制定是无线局域网发展的里程碑,它是由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。IEEE802.11 标准定义了单一的 MAC 层和多样的物理层,其物理层标准主要有 IEEE802.11b,a,g 和 n。

  1. IEEE802.11b

  1999年9月正式通过的 IEEE802.11b 标准是 IEEE802.11 协议标准的扩展。它可以支持最高 11Mbps 的数据速率,运行在 2.4GHz 的 ISM 频段上,采用的调制技术是 CCK。但是随着用户不断增长的对数据速率的要求,11Mbps 的最高传输速率就不能满足要求了。802.11b 标准定义的数据传输速率较低,但是由于其设备元器件的价格较低,所以有大量的用户群体使用。可以说所有的 WiFI 技术无线网卡都支持这项技术,所以这项标准的兼容性是很高的。

  2. IEEE802.11a

  IEEE802.11a 工作 5GHz 频段上,使用 OFDM 调制技术可支持 54Mbps 的传输速率。802.11a 与 802.11b 两个标准都存在着各自的优缺点,802.11b 的优势在于价格低廉,但速率较低(最高 11Mbps);而 802.11a 优势在于传输速率快(最高 54Mbps)且受干扰少,但价格相对较高。另外,11a 与11b 工作在不同的频段上,不能工作在同一 AP 的网络里,因此 11a 与 11b 互不兼容。由于 802.11a设备造价的因素,以及高频方式下面覆盖范围相对小的原因。造成使用此项技术的用户群体要小于 2.4GHz 频道的用户。

  3. IEEE802.11g

  为了 802.11b 数据传输率低,802.11a 兼容性以及造价高的问题,IEEE 于2003年7月批准了 802.11g 标准,新的标准终于浮出水面成为人们对无线局域网关注的焦点。IEEE802.11 工作组开始定义新的物理层标准IEEE802.11g。该草案与以前的 802.11 协议标准相比有以下两个特点:其在 2.4G 频段使用 OFDM 调制技术,使数据传输速率提高到 54Mbps 以上;IEEE802.11g 标准能够与 802.11b 的 WIFI 系统互相连通,共存在同一AP 的网络里,保障了后向兼容性。这样原有的 WLAN 系统可以平滑的向高速无线局域网过渡,延长了IEEE802.11b 产品的使用寿命,降低用户的投资。

  802.11g 同 802.11b 一样工作在 2.4-2.4835GHz 频段的工作频段带宽总计为 83.5MHz,将 83.5MHz 的频带划分成14个子频道,每个频道带宽为 22MHz。子频道分配如下图所示:

  

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  在多个子频道同时工作的情况下,为保证频道之间不相互干扰,要求两个频道的中心频率间隔不能低于

  25MHz。因此从上图可以看出,在一个蜂窝区(Cell)内,直序扩频技术最多可以提供3个不重叠的频道同时工作,在 802.11g 模式下面提供高达 54Mbps 的吞吐量。

  4. IEEE802.11n

  目前以太网有线IP网络的速率已经达到万兆的级别(10Gbps),54Mbps 的无线网络速率显然已经不能满足要求了。因此,IEEE 已经开始指定新的无线网络传输技术标准 802.11n。

  IEEE802.11n 计划将 WLAN 的传输速率从 802.11a 和 802.11g 的 54Mbps 增加最高速率可达 500Mbps,这使得 802.11n 成为 802.11b、802.11a、802.11g 之后的另一场重头戏。和以往地 802.11 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 11n 保障了与以往的 802.11a b, g 标准兼容。

  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108Mbps,甚至高达 500Mbps。这得益于将 MIMO(多入多出)与 OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的 MIMO OFDM 技术,这个技术不但提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。

  简单地说,N 根发射天线向N根接收天线发送数据,每根接收天线检测一个唯一的流,结果是吞吐量增加了 N-1 倍。"N×N" 数字分别代表参与基于 MIMO 的和空间复用传输的发射(Tx)天线的数量和接收(Rx)天线的数量。当你有更多的接收天线时,你得到了所谓的'组合增益'。换句话说,你收到了相同信号的更多的副本,以及……更大的信噪比,而这增加了信号强度。

  Netgear 公司在全球范围内率先推出了基于 802.11n 技术的无线产品―― RangeMax Next 系列产品。RangeMax Next 基于 802.11n 标准草案,它能扩展无线网络的范围、并且提供最高 300Mbps 的稳定传输。这一基于下一代无线局域网标准的 Next 系列产品采用高级 MIMO(多进多出)技术,提供令人难以置信的大范围覆盖和高速传输,并且具有与采用 TopDog 技术的其他产品实现高速无线互操作的特性,这种实现尚属首次。
 


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关键词:无线局域网IEEE 802.11技术解析




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