802.11 与wifi

来源：互联网发布：上瘾网络剧完整版网盘编辑：程序博客网时间：2024/05/18 00:08

1.历史背景

自第二次世界大战，无线通讯因在军事上应用的成果而受到重视，无线通讯一直发展，但缺乏广泛的通讯标准。于是，IEEE在1997年为无线局域网制定了第一个版本标准──IEEE 802.11。其中定义了媒体访问控制层（MAC层）和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种扩频作调制方式和一种红外传输的方式^[1]，总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备可以自行构建临时网络，也可以在基站（Base Station, BS）或者接入点（Access Point，AP）的协调下通信。为了在不同的通讯环境下获取良好的通讯质量，采用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access／Collision Avoidance）硬件沟通方式。

1999年加上了两个补充版本：802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层，802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。 2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用，因此802.11b得到了最为广泛的应用。苹果公司把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。1999年工业界成立了Wi-Fi联盟，致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。

2.IEEE 802.11标准列表

IEEE 802.11，1997年，原始标准（2Mbit/s，播在2.4GHz）。
IEEE 802.11a，1999年，物理层补充（54Mbit/s，播在5GHz）。
IEEE 802.11b，1999年，物理层补充（11Mbit/s，播在2.4GHz）。
IEEE 802.11c，符合802.1D的媒体接入控制层桥接（MAC Layer Bridging）。
IEEE 802.11d，根据各国无线电规定做的调整。
IEEE 802.11e，对服务等级（Quality of Service, QoS）的支持。
IEEE 802.11f，基站的互连性（IAPP，Inter-Access Point Protocol），2006年2月被IEEE批准撤销。
IEEE 802.11g，2003年，物理层补充（54Mbit/s，播在2.4GHz）。
IEEE 802.11h，2004年，无线覆盖半径的调整，室内（indoor）和室外（outdoor）信道（5GHz频段）。
IEEE 802.11i，2004年，无线网络的安全方面的补充。
IEEE 802.11j，2004年，根据日本规定做的升级。
IEEE 802.11k，该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范。该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。
IEEE 802.11l，预留及准备不使用。
IEEE 802.11m，维护标准；互斥及极限。
IEEE 802.11n，更高传输速率的改善，基础速率提升到72.2Mbit/s，可以使用双倍带宽40MHz，此时速率提升到150Mbit/s。支持多输入多输出技术（Multi-Input Multi-Output，MIMO）。
IEEE 802.11o，针对VOWLAN（Voice over WLAN）而制订，更快速的无限跨区切换，以及读取语音（voice）比数据（Data）有更高的传输优先权。
IEEE 802.11p，这个通信协议主要用在车用电子的无线通信上。它设置上是从IEEE 802.11来扩充延伸，来符合智能型运输系统（Intelligent Transportation Systems，ITS）的相关应用。
IEEE 802.11q
IEEE 802.11r：快速BSS切换（FT）（2008）
IEEE 802.11s：Mesh Networking, Extended Service Set（ESS）（July 2011）
IEEE 802.11t：Wireless Performance Prediction (WPP)—test methods and metrics Recommendation _cancelled
IEEE 802.11u：Improvements related to HotSpots and 3rd party authorization of clients, e.g. cellular network offload (February 2011)
IEEE 802.11v：Wireless network management（February 2011）
IEEE 802.11w：Protected Management Frames (September 2009)
IEEE 802.11x
IEEE 802.11y：3650–3700 MHz Operation in the U.S.（2008）
IEEE 802.11z：Extensions to Direct Link Setup (DLS)（September 2010）
IEEE 802.11-2012：A new release of the standard that includes amendments k, n, p, r, s, u, v, w, y and z (March 2012)
IEEE 802.11aa：Robust streaming of Audio Video Transport Streams (June 2012)
IEEE 802.11ab
IEEE 802.11ac，802.11n的潜在继承者，更高传输速率的改善，当使用多基站时将无线速率提高到至少1Gbps，将单信道速率提高到至少500Mbps。使用更高的无线带宽（80MHz-160MHz，802.11n只有40MHz），更多的MIMO流（最多8条流），更好的调制方式（QAM256）。目前是草案标准（draft），预计正式标准于2012年晚些时间推出。Quantenna公司在2011年11月15日推出了世界上第一只采用802.11ac的无线路由器。Broadcom公司于2012年1月5日也发布了它的第一支支持802.11ac的芯片。
IEEE 802.11ad：Very High Throughput 60 GHz (December 2012) - see WiGig
IEEE 802.11ae：Prioritization of Management Frames（2012年3月）
IEEE 802.11af：运用过往电视白区（TV White Space，TVWS）的频段所订立标准，由于使用白区频段（VHS的54MHz～216MHz及UHF的470MHz～698MHz），有时IEEE 802.11af也称为White-Fi（取Wi-Fi一词的派生变化）。
IEEE 802.11ah：用来支持无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN），以及支持物联网（Internet of Thing，IoT）、智能型电网（Smart Grid）的智慧电表（Smart Meter）等应用。
IEEE 802.11ai：为IEEE 802.11的修正案，新增部分机制，以及加速创建网络连接的等待时间。
IEEE 802.11aj：为IEEE 802.11ad的增补标准，开放45GHz的未授权带宽带使世界上部分地区可以使用。
IEEE 802.11aq：为IEEE 802.11的修正案，增加网络探索的效率，以加快网络传输速度。
IEEE 802.11ax：以现行的IEEE 802.11ac做为基底的草案，以提供比现行的传输速率加快4倍为目标。除了上面的IEEE标准，另外有一个被称为IEEE 802.11b+的技术，通过PBCC技术（Packet Binary Convolutional Code）在IEEE 802.11b（2.4GHz频段）基础上提供22Mbit/s的数据传输速率。但这事实上并不是一个IEEE的公开标准，而是一项产权私有的技术，产权属于德州仪器。

3.物理层的比较

Max Data Rate (Mbps):

Frequency:

By Range:

总结：

0 0