IEEE 802.11是现今无线局域网通用的标准,它是由国际电机电子工程学会(IEEE)所定义的无线网络通信的标准。
虽然有人将Wi-Fi与802.11混为一谈,但两者并不一样。
自第二次世界大战,无线通讯因在军事上应用的成果而受到重视,无线通讯一直发展,但缺乏广泛的通讯标准。于是,IEEE在1997年为无线局域网制定了第一个版本标准──IEEE 802.11。其中定义了媒体访问控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种扩频作调制方式和一种红外线传输的方式[1],总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备可以自行构建临时网络,也可以在基站(Base Station, BS)或者接入点(Access Point,AP)的协调下通信。为了在不同的通讯环境下获取良好的通讯质量,采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)硬件沟通方式。
1999年加上了两个补充版本:802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层,802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。 2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用,因此802.11b得到了最为广泛的应用。苹果公司把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。1999年工业界成立了Wi-Fi联盟,致力解决匹配802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。
IEEE 802.11标准列表
IEEE 802.11,1997年,原始标准(2Mbit/s,播在2.4GHz)。
IEEE 802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s,播在5GHz)。
IEEE 802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s,播在2.4GHz)。
IEEE 802.11c,匹配802.1D的媒体接入控制层桥接(MAC Layer Bridging)。
IEEE 802.11d,根据各国无线电规定做的调整。IEEE 802.11e,对服务等级(Quality of Service,QoS)的支持。
1)IEEE 802.11b/g标准工作在2.4G频段,频率范围为2.400—2.4835GHz,共83.5M带宽
2)划分为14个子信道
3)每个子信道宽度为22MHz
4)相邻信道的中心频点间隔5MHz
5)相邻的多个信道存在频率重叠(如1信道与2、3、4、5信道有频率重叠)
6)整个频段内只有3个(1、6、11)互不干扰信道
802.11b和802.11g将2.4 GHz的频段区分为14个重复,标记的频道;每个频道的中心频率相差5兆赫兹(MHz)。一般常常被误认的是频道1,6和11(还有有些地区的频道14)是互不重叠所以利用这些不重叠的频道,多组无线网络的互相涵盖,互不影响,这种看法太过简单。802.11b和802.11g并没有规范每个频道的频宽,规范的是中心频率和频谱屏蔽(spectral mask)。802.11b的频谱屏蔽需求为:在中心频率±11 MHz处,至少衰减30 dB,±22 MHz处要衰减50 dB.
由于频谱屏蔽只规定到±22 MHz处的能量限制,所以通常认定使用频宽不会超过这个范围。实际上,当发射端距离接收端非常近时,接收端接受到的有性能量频谱,有可能会超过22 MHz的区域。所以,一般认定频道1,6和11互不重叠的说法。应该要修正为:频道1,6和11,三个频段互相之间的影响比使用其它频段小。然而,要注意的是,一个使用频道1的高功率发射端,可以轻易的干扰到一个使用频道6的,功率较低的发射站。在实验室的测试中发现,当使用频道11来传递档案时,一个使用频道1的发射台也在通讯时,会影响到频道11的档案传输,让传输速率稍稍降低。所以,即使是频段相差最远的频道1和11,也是会互相干扰的。
虽然频道1、6和11互不重叠的说法是不正确的,但是这个说法至少可以用来说明:频道距离在1,6和11之间虽然会对彼此造成干扰,而却不会强烈地影响到通讯的传输速率。
高功率AP为了因应较高的振幅,将中心频率±11 MHz处的频谱屏蔽提高到-40dB,所以才会由ch1干扰到ch6,ch6干扰到ch11。至于ch1干扰到ch11是因为AP功率放大到非线性饱和区,某些厂商制造的AP确实全盖台(Ch1-Ch11)。而正好那些产品又是卖最多的,也就是号称功率最高的。只要匹配FCC规范压在±11 MHz -30dB、±22 MHz -50dB就不会出现互相干扰问题。某些芯片制造商在量产或技术上接近ACPR(Adjacent Channel Power Ratio邻近通道功率比例)不合格边缘,透过放大器放大会导致上述情形出现。
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