802.11a/b/g/n无线协议介绍

IEEE 802.11

802.11 标准是IEEE 最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决局域网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到 2Mbps 。由于802.11 在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE 小组又相继推出了 802.11b 和802.11a 两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC 子层和物理层。

　　IEEE 802.11a

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。根据环境的变化，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。由于协议通信原理，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。

另外，由于2.4GHz 频带已经被广泛使用，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（AP ），同样还意味着802.11a 不能传播得像802.11b 那么远，因为高载波频率传输距离越远，信号衰减越严重。

　　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 。

　　802.11a 协议通过在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 都支持的双频，双模或者三模的的无线网卡，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。

　　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 ，传送速度为11Mbit/s 。由于其载波频率较低，能支持长距离传输，且速度较快，IEEE 802.11b 是所有无线局域网标准中最著名，也是普及最早的标准。它有时也被错误地标为Wi-Fi 。实际上Wi-Fi 是无线局域网联盟（WLANA ）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。

　　IEEE 802.11g

2003 年7 月，IEEE 通过了第三种改进的无线局域网接入标准。其载波的频率为2.4GHz( 跟802.11b 相同) ，理论传送速度为54Mbit/s ，净传输速度约为24.7Mbit/s( 跟802.11a 相同) 。且802.11g 的设备与802.11b 兼容。802.11g 是为了提高更高的传输速率而制定的标准，它采用2.4GHz 频段，使用CCK 技术与802.11b 后向兼容，同时它又通过采用OFDM 技术支持高达54Mbit/s 的数据流， 所提供的带宽是802.11a 的1.5 倍。从802.11b 到802.11g ，可发现WLAN 标准不断发展的轨迹：802.11b 是所有WLAN 标准演进的基石，未来许多的系统大都需要与802.11b 向后向兼容，802.11a 是一个非全球性的标准，与802.11b 后向不兼容，但采用OFDM 技术，支持的数据流高达54Mbit/s ，提供几倍于802.11b/g 的高速信道，如802.11b/g 提供3 个非重叠信道可达8-12 个。可以看出，在 802.11g 和802.11a 之间存在与Wi-Fi 兼容性上的差距，为此出现了一种桥接此差距的双频技术—— 双模(dual band)802.11a+g(=b), 它较好地融合了802.11a /g 技术，工作在2.4GHz 和5GHz 两个频段，服从802.11b/g/a 等标准，与802.11b 后向兼容，使用户简单连接到现有或未来的802.11 网络成为可能。

    IEEE 802.11n

2004 年1 月IEEE 宣布组成一个新的单位——802.11n 来发展新的802.11 标准。其理论传输速度估计将达540Mbit/s( 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。该协议目前尚在研究或实验阶段，未有商业广泛应用，但发展前景值得期待。

目前各大厂商笔记本无线网卡基本上都是基于802.11a/b/g协议，其中以802.11g最为主流。  

 

协议	发布时间	频率	信号	最大数据传输率
802.11	1997	2.4GHz	FHSS 或 DSSS	2 Mbps
802.11a	1999	5GHz	OFDM	54 Mbps
802.11b	1999	2.4GHz	HR-DSSS	11 Mbps
802.11g	2003	2.4GHz	OFDM	54 Mbps
802.11n	2004	2.4 或5GHz	OFDM	540 Mbp

  相关参考：http://en.wikipedia.org/wiki/802.11

               http://en.wikipedia.org/wiki/802.11a

               http://en.wikipedia.org/wiki/802.11b

               http://en.wikipedia.org/wiki/802.11g