Question

802.11的协议详解

Answer 1

802.11a标准工作在5GHzU-NII频带，物理层速率最高可达54Mbps，传输层速率最高可达25Mbps。可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps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。
根据需要，数据率还可降为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802.11b进行互操作，除非使用了对两种标准都采用的设备。 数据率(Mbit/s) 调制方式 编码率 Ndbps 1472字节传输时间(µs) 6 BPSK 1/2 24 2012 9 BPSK 3/4 36 1344 12 4-QAM 1/2 48 1008 18 4-QAM 3/4 72 672 24 16-QAM 1/2 96 504 36 16-QAM 3/4 144 336 48 64-QAM 2/3 192 252 54 64-QAM 3/4 216 224 尽管2003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，但是在其他地区，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。但是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（802.11a技术与802.11b在很多特性上都很相近），并开发了可以使用不止一种802.11标准的技术。已经有了可以同时支持802.11a和b，或者a,b,g都支持的双频，双模式或者三模式的的无线网卡，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。 IEEE802.11i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），以及向前兼容RC4的加密协议TKIP（Temporal Key Integrity 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；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。 IEEE802.11n，2004年1月IEEE宣布组成一个新的单位来发展新的802.11标准。资料传输速度估计将达475Mbps（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45倍，而比802.11g快8倍左右。802.11n也将会比之前的无线网络传送到更远的距离。
在802.11n有两个提议在互相竞争中：
WWiSE (World-Wide Spectrum Efficiency) 以Broadcom为首的一些厂商支持。
TGn Sync 由Intel与Philips所支持。
802.11n增加了对于MIMO (multiple-input multiple-output）的标准. MIMO 使用多个发射和接收天线来允许更高的资料传输率。MIMO并使用了Alamouti coding coding schemes 来增加传输范围。 主流厂商（Qualcomm，Broadcom，Intel等）正在开发的协议版本，它使用5GHz频段（也可以说是6GHz频段），采用：更宽的基带（最高扩展到160Mhz）、更多的MIMO、高密度的调制解调（256 QAM）。理论上，11ac可以为多个站点服务提供1Gbit的带宽，或是为单一连接提供500Mbit的传输带宽。
世界上第一只采用802.11ac无线技术的路由器,于2011年11月15日, 由美国初创公司Quantenna推出了。2012年1月5日，业界巨头Broadcom发布了它的第一款支持802.11ac的芯片。 802.11ad工作在57-66 GHz频段，从802.15.3c演变而来，标准尚在指定讨论中。802.11ad草案显示其将支持近7GBit的带宽。
由于载波特性的限制，这一标准将主要满足个域网（PAN）对于超高带宽的需求。最有可能出现的应用将是无线高清音视频信号的近距离传输。 下一代标准，IEEE正在起草方案。