無線網際網路協議802.11學習

konglingbin發表於2024-05-26
協議

IEEE 802.11 是由電氣和電子工程師學會（IEEE）建立的一組無線區域網（WLAN）標準。它指定了WLAN技術的物理層和介質訪問控制（MAC）層，並定義了一組共同的無線區域網要求。802.11標準提供了一種可擴充套件、安全、易於使用的無線網路技術，可以無縫整合到現有網路中。

在 802.11 標準中有多種不同的規範，包括 802.11a、802.11b、802.11g、802.11n 和 802.11ac，每一種都提供不同的資料傳輸速率、頻率範圍和安全特性。802.11標準已經成為最廣泛使用的WLAN技術，並且得到了各種裝置的廣泛支援，包括膝上型電腦、智慧手機和 IoT 裝置。

IEEE在1997年為無線區域網制定了第一個版本標準──IEEE 802.11。其中定義了媒體訪問控制層（MAC層）和物理層。物理層定義了工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種擴頻作調製方式和一種紅外線傳輸的方式，總資料傳輸速率設計為2Mbit/s。兩個裝置可以自行構建臨時網路，也可以在基站（Base Station, BS）或者接入點（Access Point，AP）的協調下通訊。為了在不同的通訊環境下獲取良好的通訊質量，採用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）硬體溝通方式。

常見的802.11系列協議有如下這些：

  1. 802.11a：支援5GHz頻段的無線區域網協議，最高速率為54 Mbps。

  2. 802.11b：支援2.4GHz頻段的無線區域網協議，最高速率為11 Mbps。

  3. 802.11g：支援2.4GHz頻段的無線區域網協議，最高速率為54 Mbps。

  4. 802.11n：支援2.4GHz和5GHz頻段的無線區域網協議，最高速率為600 Mbps。

  5. 802.11ac：支援5GHz頻段的無線區域網協議，最高速率可達1.3 Gbps。

  6. 802.11ax：支援2.4GHz和5GHz頻段的無線區域網協議，最高速率可達10 Gbps

IEEE 802.11，1997年，原始標準（2Mbps，播在2.4GHz）。
IEEE 802.11a，1999年，物理層補充（54Mbps，播在5GHz）。
IEEE 802.11b，1999年，物理層補充（11Mbps，播在2.4GHz）。
IEEE 802.11c，匹配802.1D的媒體接入控制層橋接（MAC Layer Bridging）。
IEEE 802.11d，根據各國無線電規定做的調整。
IEEE 802.11e，對服務等級（Quality of Service,QoS）的支援。
IEEE 802.11f，基站的互連性（IAPP，Inter-Access Point Protocol），2006年2月被IEEE批准撤銷。
IEEE 802.11g，2003年，物理層補充（54Mbit/s，播在2.4GHz）。
IEEE 802.11h，2004年，無線覆蓋半徑的調整，室內（indoor）和室外（outdoor）通道（5GHz頻段）。
IEEE 802.11i，2004年，無線網路的安全方面的補充。
IEEE 802.11j，2004年，根據日本規定做的升級。
IEEE 802.11k，該協議規範規定了無線區域網路頻譜測量規範。該規範的制訂體現了無線區域網路對頻譜資源智慧化使用的需求。
IEEE 802.11l，預留及準備不使用。
IEEE 802.11m，維護標準；互斥及極限。
IEEE 802.11n，更高傳輸速率的改善，基礎速率提升到72.2Mbps，可以使用雙倍頻寬40MHz，此時速率提升到150Mbps。支援多輸入多輸出技術（Multi-Input Multi-Output，MIMO）。
IEEE 802.11o，針對VOWLAN（Voice over WLAN）而制訂，更快速的無限跨區切換，以及讀取語音（voice）比資料（Data）有更高的傳輸優先權。
IEEE 802.11p，這個通訊協議主要用在車用電子的無線通訊上。它設定上是從IEEE 802.11來擴充套件延伸，來匹配智慧運輸系統（Intelligent Transportation Systems，ITS）的相關應用。
IEEE 802.11q
IEEE 802.11r：快速BSS切換（FT）（2008）
IEEE 802.11s：Mesh Networking,Extended Service Set（ESS）（July 2011）
IEEE 802.11t：Wireless Performance Prediction (WPP)—test methods and metrics Recommendationcancelled
IEEE 802.11u：Improvements related to HotSpots and 3rd party authorization of clients, e.g. cellular network offload (February 2011)
IEEE 802.11v：Wirelessnetwork management（February 2011）
IEEE 802.11w：Protected Management Frames (September 2009)
IEEE 802.11x
IEEE 802.11y：3650–3700MHz 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的潛在繼承者，更高傳輸速率的改善，當使用多基站時將無線速率提高到至少1Gbps，將單通道速率提高到至少500Mbps。使用更高的無線頻寬（80MHz-160MHz，802.11n只有40MHz），更多的MIMO流（最多8條流），更好的調製方式（QAM256）。正式標準於2012年2月18日推出。Quantenna公司在2011年11月15日推出了世界上第一隻採用802.11ac的無線路由器。Broadcom公司於2012年1月5日也釋出了它的第一支支援802.11ac的晶片。
IEEE 802.11ad：Very High Throughput 60GHz (December 2012) - seeWiGig
IEEE 802.11ae：Prioritization of Management Frames（2012年3月）
IEEE 802.11af：運用過往電視白區（TV White Space，TVWS）的頻段所訂立標準，由於使用白區頻段（VHS的54MHz～216MHz及UHF的470MHz～698MHz），有時IEEE 802.11af也稱為White-Fi（取Wi-Fi一詞的派生變化）。
IEEE 802.11ah：用來支援無線感測器網上（Wireless Sensor Network，WSN），以及支援物聯網（Internet of Thing，IoT）、智慧電網（Smart Grid）的智慧電錶（Smart Meter）等應用。
IEEE 802.11ai：為IEEE 802.11的修正案，新增部分機制，以及加速建立網上連線的等待時間。
IEEE 802.11aj：為IEEE 802.11ad的增補標準，開放45GHz的未授權頻寬帶使世界上部分地區可以使用。
IEEE 802.11aq：為IEEE 802.11的修正案，增加網上探索的效率，以加快網上傳輸速度。
IEEE 802.11ax：以現行的IEEE 802.11ac做為基底的草案，以提供比現行的傳輸速率加快4倍為目標。
除了上面的IEEE標準，另外有一個被稱為IEEE 802.11b+的技術，透過PBCC技術（Packet Binary Convolutional Code）在IEEE 802.11b（2.4GHz頻段）基礎上提供22Mbit/s的資料傳輸速率。但這事實上並不是一個IEEE的公開標準，而是一項產權私有的技術，產權屬於德州儀器。

參考：https://baike.baidu.com/item/IEEE%20802.11/8447947?fr=ge_ala

https://blog.csdn.net/weixin_69884785/article/details/130312187

https://wenku.baidu.com/view/f4aec782e53a580216fcfeb3.html?_wkts_=1716721665173&needWelcomeRecommand=1

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