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无线LAN标准

 802.11 无线 LAN 是一套 IEEE 标准,该标准定义了如何使用免授权的工业、科学和医疗 (ISM) 频段的射频 (RF) 作为无线链路的物理层和 MAC 子层。

  发布第一版 802.11 时,该标准规定 2.4 GHz 频段下的数据传输速度为 1 - 2 Mb/s。当时,有线 LAN 的运行速度为 10 Mb/s,因此新的无线技术并没有获得广泛的应用。自那以后,随着 IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g 及 802.11n 草案的相继发布,无线 LAN 标准已经有了长足的改进。   通常根据数据传输速度来选择使用何种 WLAN 标准。例如,802.11a 和 802.11g 至多支持 54 Mb/s,而 802.11b 至多支持 11 Mb/s,这让 802.11b 成为“慢速”标准,而 802.11a 和 802.11g 则成为首选的标准。第 4 版 WLAN 草案 802.11n 的数据传输速度则比现有的任何无线标准都更快。IEEE 802.11n 有望于 2008 年 9 月通过批准。图中是已批准的 IEEE 802.11a、b 和 g 标准的对比。   各种无线 LAN 标准的数据传输速度主要受调制技术的影响。本课程中,您将学习两种调制技术,分别是直接序列扩频 (DSSS) 和正交频分复用 (OFDM)。本课程中,您并不需要了解这些技术的工作原理,但应知道,使用 OFDM 的标准的数据传输速度较高。此外,DSSS 比 OFDM 简单,因此实施成本较低。   802.11a   IEEE 802.11a 采用 OFDM 调制技术并使用 5 GHz 频段。   802.11a 设备的运行频段是 5 GHz,由于使用 5 GHz 频段的电器较少,因此与运行频段为 2.4 GHz 的设备相比,802.11a 设备出现干扰的可能性更小。此外,由于频率更高,因此所需的天线也更短。   然而,使用 5 GHz 频段也有一些严重的弊端。首先,无线电波的频率越高,也就越容易被障碍物(例如墙壁)所吸收,因此,在障碍物较多时,802.11a 很容易出现性能不佳的问题。其次,这么高的频段,其覆盖范围会略小于 802.11b 或 802.11g。此外,包括俄罗斯在内的部分国家禁止使用 5 GHz 频段,这也导致 802.11a 的应用受到限制。   802.11b 和 802.11g   802.11b 使用 DSSS,其指定的数据传输速度为 1、2、5.5 和 11 Mb/s(2.4 GHz ISM 频段)。802.11g 通过使用 OFDM 调制技术可在该频段上实现更高的数据传输速度。为向后兼容 IEEE 802.11b 系统,IEEE 802.11g 也规定了 DSSS 的使用。支持的 DSSS 数据传输速度为 1、2、5.5 和 11 Mb/s,而 OFDM 数据传输速度为 6、9、12、18、24、48 和 54 Mb/s。   使用 2.4 GHz 频段也有一些优势。与 5GHz 频段的设备相比,2.4 GHz 频段的设备的覆盖范围更广。此外,此频段发射的信号不像 802.11a 那样容易受到阻碍。   然而,使用 2.4 GHz 频段有一个严重的弊端。许多电器也使用 2.4 GHz 频段,从而导致 802.11b 和 802.11g 设备容易相互干扰。   802.11n   IEEE 802.11n 草案标准旨在不增加功率或 RF 频段分配的前提下提高 WLAN 的数据传输速度并扩大其覆盖范围。802.11n 在终端使用多个无线电发射装置和天线,每个装置都以相同的频率广播,从而建立多个信号流。多路输入/多路输出 (MIMO) 技术可以将一个高速数据流分割为多个低速数据流并通过现有的无线电发射装置和天线同时广播这些低速数据流。这样,使用两个数据流时的理论最大数据传输速度可达 248 Mb/s。   该标准有望于 2008 年 9 月通过批准。   重要事项:RF 频段由国际电信联盟无线电部门 (ITU-R) 负责分配。ITU-R 指定 900 MHz、2.4 GHz 和 5 GHz 频段作为 ISM 社区的免授权频段。虽然 ISM 频段面向全球免授权,但它仍要受到当地法规的约束。这些频段的使用在美国要受 FCC 的管制,而在欧洲则受 ETSI 的管制。在架设无线网络时,上述因素会影响无线组件的选择。 

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