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无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）利用射频（Radio Frequency，RF）或是红外线（InfraRed Radiation，IR）技术，以无线的方式连接2部或多部需要交换数据的计算机设备，与以有线方式所构成的区域网络相比，无线局域网能利用简单的存取架构，利用无线的高移动性来应用于各个需要的应用领域之中。
无线网络的通信协议标准为IEEE 802.11协议族，主要包括802.11、802.11b、802.11a、802.11g、802.11n等。其中，802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术，最大的特点是速率提升，理论速率最高可达600Mb/s，而目前业界主流为300Mb/s。802.11协议族相互之间的关系如图2-1所示。
图2-1 802.11协议族相互之间的关系
IEEE 802.11协议族各个协议发布的时间以及使用频率等信息如表2-1所示。
表2-1 802.11协议族的详细信息
IEEE 802.11是无线局域网通用的标准，是由IEEE所定义的无线网络通信的标准。虽然Wi-Fi使用了802.11的媒体访问控制层（MAC）和物理层（PHY），但是两者并不完全一致。
802.11采用2.4GHz和5GHz这两个ISM频段。其中2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家采用，5GHz ISM频段在一些国家和地区的使用情况比较复杂。
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，最大原始数据传输率为54Mb/s，达到了现实网络中等吞吐量（20Mb/s）的要求。
802.11a的传输技术为多载波调制技术，被广泛应用在办公室、家庭、宾馆、机场等众多场合。它工作在5GHzU-NII频带，物理层速率可达54Mb/s，传输层可达25Mb/s；可提供25Mb/s的无线ATM接口和10Mb/s的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口；支持语音、数据、图像业务；一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。
由于2.4GHz频带使用率远高于5GHz，采用5GHz的频带会让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不能传播很远。
802.11b的出现是为了解决传输速率低的问题，如以前无线局域网的速率只有1～2Mb/s，而许多应用是根据10Mb/s以太网速率设计的，这就限制了无线产品的应用种类。802.11b从根本上改变了无线局域网的设计和应用现状。
1．802.11b标准简介
802.11b无线局域网的带宽最高可达11Mb/s，是802.11标准的5倍，扩大了无线局域网的应用领域。另外，也可根据实际情况采用5.5Mb/s、2 Mb/s和1 Mb/s带宽，实际的工作速率在5Mb/s左右，与普通的10Base-T规格有线局域网几乎处于同一水平。作为公司内部的设施，可以基本满足使用要求。802.11b使用的是开放的2.4GHz频段，不需要申请就可使用。既可作为对有线网络的补充，也可独立组网，从而使网络用户摆脱网线的束缚，实现真正意义上的移动应用。
2．802.11b优点
802.11b具有如下优点：
● 使用范围。802.11b支持以百米为单位的范围（在室外为300m，在办公环境中最长为100m）。
● 可靠性。与以太网类似的连接协议和数据包确认提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用。
● 互用性。与以前的标准不同的是，802.11b只允许一种标准的信号发送技术。
● 电源管理。802.11b提供了网卡休眠模式，访问点将信息缓冲到AP端，延长了笔记本电脑电池的寿命。
● 漫游支持。当用户在楼房或公司部门之间移动时，允许在访问点之间进行无缝连接。
3．802.11b运作模式
802.11b运作模式基本分为两种，点对点模式和基本模式。
（1）点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式，只要PC插上无线网卡即可与另一台具有无线网卡的PC连接，对于小型的无线网络来说，是一种方便的连接方式，最多可连接256台PC。
（2）基本模式是指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式，这是802.11b最常用的方式。此时，插上无线网卡的PC需要由接入点与另一台PC连接。接入点负责频段管理及漫游等指挥工作，一个接入点最多可连接1024台PC（无线网卡）。
4．802.11b的典型解决方案
802.11b无线局域网由于其便利性和可伸缩性，特别适用于小型办公环境和家庭网络。在室内环境中，针对不同的实际情况可以有不同的典型解决方案。
1）对等解决方案
对等解决方案是一种最简单的应用方案，只要给每台电脑安装一个无线网卡，即可相互访问。如果需要与有线网络连接，可以为其中一台电脑再安装一个有线网卡，无线网中其余电脑即利用这台电脑作为网关，访问有线网络或共享打印机等设备。
但对等解决方案是一种点对点方案，网络中的电脑只能一对一互相传递信息，而不能同时进行多点访问。如果要实现与有线局域网一样的互通功能，则必须借助接入点。
2）单接入点解决方案
接入点相当于有线网络中的集线器。无线接入点可以连接周边的无线网络终端，形成星型网络结构，同时通过10Base-T端口与有线网络相连，使整个无线网的终端都能访问有线网络的资源，并可通过路由器访问外部网络。
与以前的IEEE 802.11协议标准相比，802.11g草案有以下两个特点：一个是在2.4GHz频段使用正交频分复用（OFDM）调制技术，使数据传输速率提高到20Mb/s以上；另一个是能够与802.11b的Wi-Fi系统互联互通，可共存于同一AP的网络里，从而保障了后向兼容性。这样原有的WLAN系统可以平滑地向高速WLAN过渡，延长了802.11b产品的使用寿命，从而降低了用户的投资。
802.11g的物理帧结构分为前导信号（preamble）、信头（header）和负载（payload）。前导信号主要用于确定移动台和接入点之间何时发送和接收数据，传输进行时告知其他移动台以免冲突，同时传送同步信号及帧间隔。前导信号完成，接收方才开始接收数据。信头在前导信号之后，用来传输一些重要的数据，比如负载长度、传输速率、服务等信息。由于数据率及要传送字节的数量不同，负载的包长变化很大，可以十分短也可以十分长。
在一帧信号的传输过程中，前导信号和信头所占的传输时间越多，负载用的传输时间就越少，传输的效率就越低。综合上述3种调制技术的特点，802.11g采用了OFDM等关键技术来保障其优越的性能，分别对前导信号、信头、负载进行调制，这种帧结构称为OFDM/OFDM方式。
802.11g兼容性指的是802.11g设备能和802.11b设备在同一个AP节点网络里互联互通。802.11g的一个最大特点就是要保障与802.11bWi-Fi系统兼容，802.11g可以接收OFDM和CCK数据，但传统的Wi-Fi系统只能接收CCK信息，这就产生了一个问题，即在两者共存的环境中如何解决由于802.11b不能解调OFDM格式信息帧头所带来的冲突问题。而为了解决上述问题，802.11g采用了RTS/CTS技术。
802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术，最大的特点是速率提升，理论速率最高可达600Mb/s（目前业界主流为300Mb/s）。802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段。
802.11n对用户应用的另一个重要好处是无线覆盖的改善。由于采用了多天线技术，无线信号（对应同一条信道）将通过多条路径从发射端到接收端，从而提供了分集效应。802.11n的物理层与MAC层模型如图2-2所示。
图2-2 802.11n的物理层与MAC层模型
另外，除了吞吐和覆盖的改善，802.11n技术还有一个重要的功能就是要兼容传统的802.11 a/b/g，以保证现有网络的运行。