無線局域網標準，IEEE 802.11a/b/g/n標準

雖然無線網絡使用的傳輸介質是不可見的電磁波，但仍需要像有線網絡一樣，在通信的無線設備的兩端使用相同的協議標準。隨著技術的發展，無線網絡協議標準也在不斷發展和更新中，從某種意義來說，技術越先進，無線網絡的傳輸速度越快。

IEEE 802.11標準是IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，電氣與電子工程師協會）指定的無線局域網標準，主要是對網絡的物理層和媒體訪問控制層（MAC）進行了規定。目前，已經產品化的無線網絡標準主要有4種，即802.11b、802.11g、802.11a和802.11n

1、IEEE 802.11和802.11b標準

1、IEEE 802.11標準

802.11最初定義的3個物理層包括了兩個擴散頻譜技術和一個紅外傳播規范，無線傳輸的頻道定義在2.4GHz的ISM波段內。這個頻段在各個國際無線管理機構中，都是非注冊使用頻段（微波爐、無繩電話都使用該頻段），即使用802.11的客戶端設備不需要任何無線許可即可使用。擴散頻譜技術保證了802.11設備在這個頻段上的可用性和可靠的吞吐量，這項技術還可以保證同其它使用同一頻段的設備不互相影響。802.11無線標準定義的傳輸速率是1Mbps和2Mbps，可以使用FHSS（Frequency Hopping Spread Spread Spectrum,調頻技術）和 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum，直序擴頻）技術。

IEEE 802.11無線局域網與IEEE 802.3以太網的原理非常類似，都是采用載波偵聽的方式來控制網絡中信息的傳送。不同之處在于，以太網采用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, 載波偵聽/沖突檢測)技術。802.11對CSMA/CD進行了一些調整，采用了新的協議CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,載波偵聽多點接入/沖突避免)或者DCF（ Distributed Coordination Function，分布式協調功能）。

2、IEEE 802.11b標準

IEEE 802.11b標準具有以下特點：

• 傳輸速率較高：2.4GHz直序擴頻無線電提供最大11Mbps的數據傳輸速率，并且不需要直線傳播。
• 覆蓋范圍較大：802.11b理論上支持以百米為單位的范圍，其中空曠的室外為300m，封閉辦公環境中最長為100m，同時信號不受墻壁的阻擋。
• 支持無縫漫游，支持負載平衡。
• 安全性較高：內置式鑒定和加密，提供較高的安全傳輸保證。通常情況下，支持802.1X認證和WEP、WPA加密傳輸。

2、IEEE 802.11a標準

IEEE 802.11a是802.11原始標準的一個修訂標準，與1999年獲得批準。802.11a標準采用與原始標準相同的核心協議，工作頻率為5GHz，使用52個正交頻分多路復用載波，最大原始數據傳輸率為54Mbps，達到了現實網絡中等吞吐量（20Mbps）的要求。隨著傳輸距離的延長或背景噪聲的增加，數據傳輸速率可降為48Mbps、36Mbps、24Mbps、18Mbps、12Mbps、9Mbps或者6Mbps。802.11a擁有12條不相互重疊的頻道，8條用于室內，4條用于點對點傳輸。802.11a不能與802.11b進行互操作，除非使用了對兩種標準都采用的設備。

IEEE 802.11a標準具有以下特點：

• 傳輸速率較高：IEEE802.11a可以提供高達54Mbps的傳輸速率，這得益于它采用"OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分多路復用)"的多載波調制技術。
• 不兼容802.11b/g：由于802.11a運用了5.2GHz頻段，因此，與其他采用2.4GHz頻段的820.11b/g等WLAN標準均不能進行互操作。
• 傳輸距離較近
• 由于2.4GHz頻帶已經被到處使用（如微波爐、無線電話等），采用5GHz的頻帶可以讓802.11a的沖突更少。然而，高載波頻率也帶來了負面效果。802.11a幾乎被限制在直線范圍內使用，這導致必須使用更多的接入點。同樣，還意味著802.11a不能傳播得像802.11 b/g/n那么遠，因為它更容易被吸收。

3、IEEE 802.11g標準

IEEE組織于2004年6月12日正式批準了802.11g。802.11g采用OFDM調制技術，從而可以得到高達54Mbps的數據通信帶寬。另外，802.11g工作在2.4GHz頻率，并保留了802.11b所采用的CCK技術，采用了一個"保護"機制，因此可與802.11b產品保持兼容，實現與IEEE802.11b產品的通信。目前，主流無線產品均執行IEEE802.11g標準。

IEEE 802.11g標準具有以下特點：

• 高數據速率：在純802.11g網絡環境下，無線AP與無線客戶端均工作在802.11g模式時，此時無線AP將檢測到整個網絡中全部是802.11g無線客戶端，因此，將不采用與原來802.11b設備保持兼容的保護機制。此環境下可得到高達54Mbps的數據通信帶寬，實際TCP吞吐量約為22~24Mbps.
• 完全兼容802.11b標準.
• 傳輸距離更遠：在相同的物理環境下，在同樣達到54Mbps的數據率時，802.11g的設備能提供大約兩倍于802.11a設備的覆蓋范圍
• 便于設計雙頻設備：由于802.11g采用了與802.11a標準相同的OPDM調制，因此，便于802.11a/g雙頻產品的設計于實現。

4、IEEE 802.11n標準

IEEE802.11n標準要求802.11n產品能夠在包含802.11g和802.11b的混合模式下運行，且具有向下兼容性。在一個802.11n無線網絡中，接入用戶包括802.11b、802.11g和802.11n的用戶，而且所有用戶都采用自己的標準同時與無線接入點進行通信。也就是說，在連接過程中，所有類型的傳輸可以實現共存，從而能夠更好地保障用戶的投資。由此可見，IEEE802.11n擁有比IEEE802.11g更高的兼容性。

IEEE 802.11n標準具有以下特點：

• 傳輸速率成倍提升：802.11n可以將WLAN的傳輸速率提高至108Mbps，甚至高達600Mbps，即在理想狀態下，802.11n提供的傳輸速率要比802.11g高10倍左右。802.11n結合了多種技術，其中包括MIMO（Multi-In,Multi-Out,多入多出），MIMO系統可以創造多個并行空間信道，解決了帶寬共享的問題。802.11n可以支持3路乃至4路MIMO數據流，理論速度可從當前的300Mbps提升到3路的450Mbps，4路的600Mbps。
• 提升了網絡吞吐量：802.11n還對802.11標準的單一MAC層協議進行了優化，改變了數據幀結構，增加了凈負載所占的比重，減少管理檢錯所占的字節數，使得網絡的吞吐量得到大大提升。
• 覆蓋范圍大幅增加：802.11n采用智能天線技術，通過多組獨立天線組成的天線陣列系統，動態地調整波速的方向，802.11n保證讓用戶接收到穩定的信號，并減少其它噪聲信號的干擾，覆蓋范圍可擴大到幾平方千米。同時802.11n設備的穿墻能力也比802.11g產品更出色。
• 全面兼容各標準：802.11n通過采用軟件無線電技術，解決了不同標準采用不同的工作頻段、不同的調制方式，造成系統間難以互通，移動性差等問題。這樣，不僅保障了與以往的802.11a、802.11b、802.11g標準的兼容，而且還可以實現與無線廣域網絡的結合，極大地保護了用戶的投資。