IEEE802.11标准列表
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,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 802.11l,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 802.11k,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 802.11p,这个通信协定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 802.11ac,802.11n的潜在继承者,更⾼传输速率的改善,当使⽤多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 802.11ae-2012
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。
[编辑]IEEE 802.11a
IEEE 802.11a是802.11原始标准的⼀个修订标准,于1999年获得批准。802.11a标准采⽤了与原始标准相同的核⼼协议,⼯作频率为
5GHz,使⽤52个正交频分多路复⽤副载波,最⼤原始数据传输率为54Mb/s,这达到了现实⽹络中等吞吐量(20Mb/s)的要求。如果需要的话,数据率可降为48,36,24,18,12,9或者6Mb/s。802.11a拥有12条不相互重叠的频道,8条⽤于室内,4条⽤于点对点传输。它不能与IEEE 802.11b进⾏互操作,除⾮使⽤了对两种标准都采⽤的设备。
由于2.4GHz频带已经被到处使⽤,采⽤5GHz的频带让802.11a具有更少冲突的优点。然⽽,⾼载波频率也带来了负⾯效果。802.11a⼏乎被限制在直线范围内使⽤,这导致必须使⽤更多的接⼊点;同样还意味着802.11a不能传播得像802.11b那么远,因为它更容易被吸收。
尽管2003年的世界⽆线电通信会议让802.11a在全球的应⽤变得更容易,不同的国家还是有不同的规定⽀持。美国和⽇本已经出现了相关规定对802.11a进⾏了认可,但是在其它地区,如欧盟,管理机构却考虑使⽤欧洲的HIPERLAN标准,⽽且在2002年中期禁⽌在欧洲使⽤802.11a。在美国,2003年中期联邦通信委员会的决定可能会为802.11a提供更多的频谱。
在52个OFDM副载波中,48个⽤于传输数据,4个是引⽰副载波(pilot carrier),每⼀个带宽为0.3125MHz(20MHz/64),可以是⼆相移相键控(BPSK),四相移相键控(QPSK),16-QAM或者64-QAM。总带宽为20MHz,占⽤带宽为16.6MHz。符号时间为4毫秒,保护间隔0.8毫秒。实际产⽣和解码正交分量的过程都是在基带中由DSP完成,然后由发射器将频率提升到5GHz。每⼀个副载波都需要⽤复数来表⽰。时域信号通过逆向快速傅⾥叶变换产⽣。接收器将信号降频⾄20MHz,重新采样并通过快速傅⾥叶变换来重新获得原始系数。使⽤OFDM的好处包括减少接收时的多路效应,增加了频谱效率。
802.11a产品于2001年开始销售,⽐802.11b的产品还要晚,这是因为产品中5GHz的组件研制成功太慢。由于802.11b已经被⼴泛采⽤
了,802.11a没有被⼴泛的采⽤。再加上802.11a的⼀些弱点,和⼀些地⽅的规定限制,使得它的使⽤范围更窄了。802.11a设备⼚商为了应对这样的市场匮乏,对技术进⾏了改进(现在的802.11a技术已经与802.11b在很多特性上都很相近了),并开发了可以使⽤不⽌⼀种802.11标准的技术。现在已经有了可以同时⽀持802.11a和b,或者a、b、g都⽀持的三频,以及a、b、g、n都⽀持的四频的⽆线⽹卡,它们可以⾃动根据情况选择标准。同样,也出现了移动适配器和接⼊设备能同时⽀持所有的这些标准。
数据率
(Mbit/s)调制⽅式编码率Ndbps 1472字节传输时间
(µs)
6BPSK1/2242012
9BPSK3/4361344 124-QAM1/2481008 184-QAM3/472672 2416-QAM1/296504 3616-QAM3/4144336
4864-QAM2/3192252
5464-QAM3/4216224
[编辑]IEEE 802.11b
IEEE 802.11b是⽆线局域⽹的⼀个标准。其载波的频率为2.4GHz,可提供1、2、5.5及11Mbit/s的多重传送速度。[2]它有时也被错误地标为Wi-Fi。实际上Wi-Fi是Wi-Fi联盟的⼀个商标,该商标仅保障使⽤该商标的商品互相之间可以合作,与标准本⾝实际上没有关系。[来源请求]在2.4-GHz的ISM频段共有11个频宽为22MHz的频道可供使⽤,它是11个相互重叠的频段。IEEE 802.11b的后继标准是IEEE 802.11g,其传送速度为54Mbit/s。
[编辑]IEEE 802.11g
IEEE 802.11g在2003年7⽉被通过。其载波的频率为2.4GHz(跟802.11b相同),共14个频段,原始传送速度为54Mbit/s,净传输速度约为24.7Mbit/s(跟802.11a相同)。802.11g的设备向下与802.11b兼容。
其后有些⽆线路由器⼚商因应市场需要⽽在IEEE 802.11g的标准上另⾏开发新标准,并将理论传输速度提升⾄108Mbit/s或125Mbit/s。[编辑]IEEE 802.11i
IEEE 802.11i是IEEE为了弥补802.11脆弱的安全加密功能(WEP,Wired Equivalent Privacy)⽽制定的修正案,于2004年7⽉完成。其中定义了基于AES的全新加密协议CCMP(CTR with CBC-MAC Protocol)。
⽆线⽹络中的安全问题从暴露到最终解决经历了相当的时间,⽽各⼤⼚通信芯⽚商显然⽆法接受在这期间什么都不出售,所以迫不及待的Wi-Fi⼚商采⽤802.11i的草案3为蓝图设计了⼀系列通信设备,随后称之为⽀持WPA(Wi-Fi Protected Access)的,这个协定包含了向前兼容RC4的加密协议TKIP(Temporal Key Integrity Protocol),它沿⽤了WEP所使⽤的硬件并修正了⼀些缺失,但可惜仍然不是毫⽆安全弱点的;之后称将⽀持802.11i最终版协议的通信设备称为⽀持WPA2(Wi-Fi Protected Access 2)的。
[编辑]IEEE 802.11n
IEEE 802.11n,是2004年1⽉时IEEE宣布组成⼀个新的单位来发展的新的802.11标准,于2009年9⽉正式批准。最⼤传输速度理论值为600Mbit/s,因此需要在物理层产⽣更⾼速度的传输率。此项新标准应该要⽐802.11b快上50倍,⽽⽐802.11g快上10倍左右。802.11n也将会⽐⽬前的⽆线⽹络传送到更远的距离。
802.11n增加了对于MIMO的标准,使⽤多个发射和接收天线来允许更⾼的数据传输率,并使⽤了Alamouti coding coding schemes来增加传输范围。 802.11n⽀持在标准带宽(20MHz)上的速率包括有 (单位Mbit/s):7.2, 14.4, 21.7, 28.9, 43.3, 57.8, 65, 72.2 (短保护间隔,单数据流)。使⽤4*MIMO时速度最⾼为300Mbit/s。 802.11n也⽀持双倍带宽(40MHz),当使⽤40MHz带宽和4*MIMO时,速度最⾼可达600Mbit/s。[编辑]IEEE 802.11k
IEEE 802.11k阐述了⽆线局域⽹中频谱测量所能提供的服务,并以协议⽅式规定了测量的类型及接收发送的格式。此协议制定了⼏种有测量价值的频谱资源信息,并创建了⼀种请求/报告机制,使测量的需求和结果在不同终端之间进⾏通信。协议制定⼩组的⼯作⽬标是要使终端设备能够通过对测量信息的量读做出相应的传输调整,为此,协议制定⼩组定义了测量类型[3]。
这些测量报告使在IEEE 802.11规范下的⽆线⽹络终端可以收集临近AP的信息(信标报告)和临近终端链路性质信息(帧报告,隐藏终端报告和终端统计报告)。测量终端还可以提供信道⼲扰⽔平(噪声柱状报告)和信道使⽤情况(信道负荷报告和媒介感知柱状图)。
[编辑]IEEE 802.11ac
建议将IEEE 802.11ac并⼊本条⽬或章节。(讨论)
IEEE 802.11ac是⼀个正在发展中的802.11⽆线计算机⽹络通信标准,它通过6GHz频带(也就是⼀般所说的5GHz频带)进⾏⽆线局域⽹(WLAN)通信。理论上,它能够提供最少每秒1 Gigabit带宽进⾏多站式⽆线局域⽹(WLAN)通信,或是最少每秒500 megabits(500 Mbit/s)的单⼀连接传输带宽。
它采⽤并扩展了源⾃802.11n的空中接⼝(air interface)概念,包括:更宽的RF带宽(提升⾄ 160 MHz),更多的MIMO空间流(spatial streams)(增加到 8),多⽤户的 MIMO,以及⾼密度的解调变(modulation,最⾼可达到256 QAM)。它是IEEE 802.11n的潜在的继任者。
[编辑]各国适⽤频道
主条⽬:WLAN信道列表
802.11b和802.11g将2.4 GHz的频段区分为14个重复,标记的频道;每个频道的中⼼频率相差5兆赫兹(MHz).⼀般常常被误认的是频道1,6和11(还有有些地区的频道14)是互不重迭所以利⽤这些不重迭的频道,多组⽆线⽹络的互相涵盖,互不影响,这种看法太过简单。802.11b和802.11g并没有规范每个频道的频宽,规范的是中⼼频率和频谱屏蔽(spectral mask)。802.11b的频谱屏蔽需求为:在中⼼频率±11 MHz处,⾄少衰减30 dB,±22 MHz处要衰减50 dB.
由于频谱屏蔽只规定到±22 MHz处的能量限制,所以通常认定使⽤频宽不会超过这个范围。实际上,当发射端距离接收端⾮常近时,接收端接受到的有性能量频谱,有可能会超过22 MHz的区域。所以,⼀般认定频道1,6和11互不重迭的说法。应该要修正为:频道1,6和11,三个频段互相之间的影响⽐使⽤其它频段来得⼩。然⽽,要注意的是,⼀个使⽤频道1的⾼功率发射端,可以轻易的⼲扰到⼀个使⽤频道6的,功率较低的发射站。在实验室的测试中发现,当使⽤频道11来传递档案时,⼀个使⽤频道1的发射台也在通讯时,会影响到频道11的档案传输,让传输速率稍稍降低。所以,即使是频段相差最远的频道1和11,也是会互相⼲扰的。
虽然频道1,6和11互不重迭的说法是不正确的,但是这个说法⾄少可以⽤来说明:频道距离在1,6和
11之间虽然会对彼此造成⼲扰,⽽却不会⼤⼤地影响到通讯的传输速率。
⾼功率AP为了因应较⾼的振幅,将中⼼频率±11 MHz处的频谱屏蔽提⾼到-40dB,所以才会由ch1⼲扰到ch6,ch6⼲扰到ch11。⾄于ch1⼲扰到ch11是因为AP功率放⼤到⾮线性饱和区,某些⼚商制造的AP确实全盖台(Ch1-Ch11)。⽽正好那些产品⼜是卖最多的,也就是号称功率最⾼的。只要符合FCC规范压在±11 MHz -30dB、±22 MHz -50dB就不会出现互相⼲扰问题。某些芯⽚制造商在量产或技术上接近ACPR(Adjacent Channel Power Ratio 邻近通道功率⽐例)不合格边缘,透过放⼤器放⼤会导致上述情形出现。[原创研究?]
2.4 GHz频段802.11g规范中第1-14频道的频谱遮罩
[编辑]总结
协议发布年份/
⽇期
iapp世界网
Op.标准频宽实际速度 (标准)实际速度(最⼤)
范围
(室
内)
范围
(室
外)
Legacy1997  2.4-2.5 GHz  1 Mbit/s  2 Mbit/s ? ?
802.11a19995.15-5.35/5.47-
5.725/5.725-5.875 GHz
25 Mbit/s54 Mbit/s约30⽶约45⽶[4]
802.11b1999  2.4-2.5 GHz  6.5 Mbit/s11 Mbit/s约30⽶约100⽶802.11g2003  2.4-2.5 GHz25 Mbit/s54 Mbit/s约30⽶约100⽶
802.11n20092.4 GHz or 5 GHz
bands
300 Mbit/s (20MHz*4 MIMO)600 Mbit/s (40MHz*4 MIMO)约70⽶约250⽶
802.11p2009  5.86-5.925 GHz  3 Mbit/s27 Mbit/s约300⽶约1000
802.11ac 2011.11(草
案)
5 GHz
433Mbit/s, 867Mbit/s
(80MHz), (160MHz为可选)
867Mbit/s, 1.73 Gbit/s, 3.47 Gbit/s, 6.93
Gbit/s (8 MIMO, 160MHz)约30⽶

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