無線網絡時代 802.11協議全接觸
曾經有很多朋友問我，他們在買無線路由的時候，都會看到有關于802.11a、802.11b、802.11g等一些標示，雖然知道這是有關無線路由傳輸速率的協議，但是對于這些協議卻鮮有了解。尤其是今年又將是11n轉正的關鍵時期，所以今天我們就從最初開始，慢慢的來了解一下802.11協議家族發展的光輝歷程。
無線局域網最通用的標準是IEEE定義的無線網絡通信工業標準——IEEE802.11系列。開始之前，讓我們先來了解什么是IEEE?
IEEE是電子和電氣工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers)的簡寫，于1963年1月1日由AIEE(美國電氣工程師學會)和IRE(美國無線電工程師學會)合并而成，是美國規模***的專業學會，亦是世界上***的專業技術組織之一，擁有來自175個國家的36萬會員。
目前IEEE在工業界所定義的標準有著極大的影響。IEEE定位在“科學和教育，并直接面向電子電氣工程、通訊、計算機工程、計算機科學理論和原理研究的組織，以及相關工程分支的藝術和科學”。為了實現這一目標，IEEE承擔者多個科學期刊和 會議組織者的角色，它也是一個廣泛的工業標準開發者。
IEEE制定了全世界電子和電氣還有計算機科學領域30%的文獻，另外它還制定了超過900個現行工業標準。每年它還發起或者合作舉辦超過300次國際技術會議。IEEE由37個協會組成，還組織了相關的專門技術領域，每年本地組織有規律的召開超過300次會議。IEEE出版廣泛的同級評審期刊，是主要的國際標準機構(900現行標準，700研發中標準)。
IEEE定義的常見標準
IEEE 802.1──高級接口High Level Interface(Internetworking)
IEEE 802.1d──生成樹協議(Spanning Tree)
IEEE 802.1p──General Registration Protocol
IEEE 802.1q──虛擬局域網(Virtual LANs;VLAN)
IEEE 802.1x──基于端口的訪問控制(Port Based Network Access Control)
IEEE 802.2──邏輯鏈路控制(Logical Link Control)
IEEE 802.3──帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CD(半雙工以太網)
IEEE 802.3u──快速以太網(Fast Ethernet)
IEEE 802.3z──千兆以太網(Gigabit Ethernet)
IEEE 802.3ae──萬兆以太網(10 Gigabit Ethernet)
IEEE 802.4──令牌環總線(Token-Passing Bus)
IEEE 802.5──令牌環(Token-Passing Ring)
IEEE 802.6──城域網(Metropolitan Area Networks，MAN)
IEEE 802.7──寬帶局域網(Brandband LAN)
IEEE 802.8──光纖局域網
IEEE 802.9──集成數據和語音網絡(Integrated Voice and Data Networks，VoIP
IEEE 802.9a──IsoENET(proposed)
IEEE 802.10──網絡安全(Network Security)
IEEE 802.11──無線以太網
IEEE 802.12──100VG-AnyLAN(Voice Grade - Sprache geeignet)
IEEE 802.14──有線電視(CATV)
IEEE 802.15──無線個人局域網路(Wireless Personal Area Network，WPAN)
IEEE 802.17──彈性分組環(Resilient Packet Ring)
802.11是IEEE在1997年為無線局域網(Wireless LAN)定義的一個無線網絡通信的工業標準。此后這一標準又不斷得到補充和完善，形成802.11x的標準系列。802.11x標準是現在無限局域網的主流標準，也是Wi-Fi的技術基礎。目前，WLAN領域主要是IEEE 802.11x系列與HiperLAN/x(歐洲無線局域網)系列兩種標準。
在以下標準中，平時應用最多的應該是802.11a/b/g三個標準，均已得到相當廣泛的應用;***討論中的標準是802.11n，在傳輸速度上有了一個大的飛躍，但截至目前，該標準尚未被正式通過。我們下面就向大家重點介紹，大家接觸最多的802.11a/b/g三個標準。#p#
802.11
802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網標準，主要用于解決辦公室局域網和校園網中用戶與用戶終端的無線接入，業務主要限于數據存取，速率***只能達到2Mbps。由于它在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此，IEEE小組又相繼推出了802.11b和802.11a兩個新標準，前者已經成為目前的主流標準，而后者也被很多廠商看好。
802.11a
802.11a是802.11原始標準的一個修訂標準，于1999年獲得批準。802.11a標準采用了與原始標準相同的核心協議，工作頻率為5GHz，使用52個正交頻分多路復用副載波，***原始數據傳輸率為54Mb/s，這達到了現實網絡中等吞吐量(20Mb/s)的要求。如果需要的話，數據率可降為48，36，24，18，12，9或者6Mb/s。802.11a擁有12條不相互重疊的頻道，8條用于室內，4條用于點對點傳輸。它不能與802.11b進行互操作，除非使用了對兩種標準都采用的設備。
由于2.4GHz頻帶已經被到處使用，采用5GHz的頻帶讓802.11a具有更少沖突的優點。然而，高載波頻率也帶來了負面效果。802.11a幾乎被限制在直線范圍內使用，這導致必須使用更多的接入點;同樣還意味著802.11a不能傳播得像802.11b那么遠，因為它更容易被吸收。
盡管2003世界無線電通信會議讓802.11a在全球的應用變得更容易，不同的國家還是有不同的規定支持。美國和日本已經出現了相關規定對802.11a進行了認可，但是在其他地區，如歐盟，管理機構卻考慮使用歐洲的HIPERLAN標準，而且在2002年中期禁止在歐洲使用802.11a。在美國，2003年中期聯邦通信委員會的決定可能會為802.11a提供更多的頻譜。#p#
802.11b
就在802.11a發布的同一年，IEEE又發布了另外一個無線標準--802.11b。802.11b(即Wi-Fi)由IEEE在1998-1999年制訂完成，到2002年底，已在超過3000萬的無線基站中應用。IEEE 802.11b是無線局域網的一個標準。其載波的頻率為2.4GHz，傳送速度為11Mbit/s。IEEE 802.11b是所有無線局域網標準中***，也是普及最廣的標準。動態速率轉換當射頻情況變差時，可將數據傳輸速率降低為5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。使用范圍 支持的范圍是在室外為300 米，在辦公環境中最長為100米。802.11b使用與以太網類似的連接協議和數據包確認，來提供可靠的數據傳送和網絡帶寬的有效使用。
802.11b標準確保了用戶可以獲得設備互操作能力。 無線以太網兼容性聯盟(WECA)是一個非盈利性的國際組織，它的宗旨是檢驗基于802.11b標準的無線局域網產品的互操作能力，并在所有市場中推廣該標準。隨著802.11b標準的迅速普及，用戶開始可以選擇多種可互操作的、低成本的、高性能的無線設備。
最重要的是，各種類型的企業現在都可以通過將無線技術加入自己的企業局域網而獲得巨大的利益。多年以來，膝上型電腦和筆記本電腦一直承諾可以隨時隨地進行計算。但是，隨著對局域網和互聯網的訪問日益成為開展業務的不可或缺的組成部分，人們需要通過無線連接來真正實現隨時隨地進行計算的承諾。無線設備讓用戶幾乎從任何地方都可以接入網絡：辦公桌、會議室、咖啡廳，或者企業園區和校園中的另外一個建筑物。這種能力為用戶提供了***限度的靈活性、生產率和效率，同時可以極大地促進同事、商業伙伴和客戶之間的合作。此外，無線技術還可以為難以鋪設電纜或者布線成本過高的場所提供局域網訪問。
IEEE 802.11b無線局域網與IEEE 802.3以太網的原理很類似，都是采用載波偵聽的方式來控制網絡中信息的傳送。不同之處是以太網采用的是CSMA/CD(載波偵聽/沖突檢測)技術，網絡上所有工作站都偵聽網絡中有無信息發送，當發現網絡空閑時即發出自己的信息，如同搶答一樣，只能有一臺工作站搶到發言權，而其余工作站需要繼續等待。如果一旦有兩臺以上的工作站同時發出信息，則網絡中會發生沖突，沖突后這些沖突信息都會丟失，各工作站則將繼續搶奪發言權。而802.11b無線局域網則引進了沖突避免技術，從而避免了網絡中沖突的發生，可以大幅度提高網絡效率。#p#
802.11g
802.11g產品在目前的市場上占有主流地位，無論是價格還是傳輸速率都受到很多消費者的歡迎。隨著無線IEEE 802.11標準開始深入人心，各IC制造商開始尋求為以太網平臺提供更為快速的協議和配置。而藍牙產品和無線局域網(802.11b)產品的逐步應用，解決兩種技術之間的干擾問題顯得日益重要。為此，IEEE成立了無線LAN任務工作組，專門從事無線局域網 802.11g標準的制定，力圖解決這一問題。802.11g其實是一種混合標準，它既能適應傳統的802.11b標準，在2.4GHz頻率下提供每秒 11Mbit/s數據傳輸率，也符合802.11a標準在 5GHz頻率下提供 56Mbit/s數據傳輸率。
當出現802.11a與802.11b標準以后，似乎已經能夠滿足大部分的應用需求，802.11g標準卻又在制定中，雖然現在正式標準還沒有正式出臺，但草案已經到了6.0版本。也許一些用戶會認為制定802.11g是多余的，但實際情況卻并非如此。
802.11a與802.11b兩個標準都存在著缺陷，802.11b的優勢在于價格低廉,但速率較低(***11Mbps);而802.11a優勢在于傳輸速率快(***54Mbps)且受干擾少，但價格相對較高。
802.11g存在的***個必要性：用戶需要一種低價格、高速率的產品，802.11g標準就能夠滿足用戶這些需求。802.11g雖然同樣運行于2.4GHz，但由于該標準中使用了與802.11a標準相同的調制方式OFDM，使網絡達到了54Mbps的高傳輸速率，而基于該標準的產品價格也只略高于802.11b標準產品。這樣就可為用戶提供更高性能，更低價格的無線網絡。
802.11g存在的第二個必要性：滿足用戶無線網絡升級需求。隨著用戶應用的增加，無線網絡的性能成為制約應用的瓶頸。因此用戶為滿足應用，必須對現有網絡進行升級，當然出現這種問題的大多是選用了802.11b標準的用戶。難道一定要完全更換才能達到升級目的么?802.11g的出現為那些準備升級的用戶提供了一套可保留原有投資的解決方案。因為，802.11g不但使用了OFDM作為調制方式以提高速率，同時，仍然保留了802.11b之中的調制方式，且又是運行在2.4GHz頻段。所以，802.11g可向下兼容802.11b。#p#
802.11n
現如今，各種無線局域網技術競爭慘烈，然而WLAN卻依然存在著很多差距和缺陷，為了實現高帶寬、高質量的WLAN服務，使無線局域網達到以太網的性能水平，802.11n應運而生。
2007年初，Wi-fi聯盟通過傳輸速度更快的IEEE802.11n以取代目前無線局域網中最主流的802.11g標準。802.11n作為新一代的Wi-fi標準可提供更高的連接速度，其理論傳輸速度高達500Mbps。在802.11n標準獲得批準后，英特爾也在去年年中推出了新一代的Wireless-N網絡連接架構，并將802.11n無線網卡作為新一代筆記本迅馳平臺SantaRosa的標準組件，宣稱新標準的傳輸速率提升5倍、傳輸距離提升2倍。
802.11n將使WLAN傳輸速率達到目前傳輸速率的10倍，而且可以支持高質量的語音、 視頻傳輸，這意味著人們可以在寫字樓中用Wi-Fi手機來撥打IP電話和可視電話。802.11n采用智能天線技術，通過多組獨立天線組成的天線陣列，可以動態調整波束，保證讓WLAN用戶接收到穩定的信號，并可以減少其它信號的干擾。因此其覆蓋范圍可以擴大到好幾平方公里，使WLAN移動性極大提高。這使得使用筆記本電腦和PDA可以在更大的范圍內移動，可以讓WLAN信號覆蓋到寫字樓、酒店和家庭的任何一個角落，讓我們真正體驗移動辦公和移動生活帶來的便捷和快樂。
802.11n采用了一種軟件無線電技術，它是一個完全可編程的硬件平臺，使得不同系統的基站和終端都可以通過這一平臺的不同軟件實現互通和兼容，這使得WLAN的兼容性得到極大改善。這意味著WLAN將不但能實現802.11n向前后兼容，而且可以實現WLAN與無線廣域網絡的結合，比如3G。802.11n采用智能天線技術，通過多組獨立天線組成的天線陣列，可以動態調整波束，保證讓WLAN用戶接收到穩定的信號，并可以減少其它信號的干擾。因此其覆蓋范圍可以擴大到好幾平方公里，使WLAN移動性極大提高。
802.11n協議的出現給我們帶來了美好的愿景，在辦公室我們可以不再使用手機、不再使用桌面電話，而是使用Wi-Fi手機，也可以使筆記本電腦不必中斷網絡連接而在各個辦公室、會議室中移動辦公，而且還享受著高速的無線網絡傳輸速度。在家庭中，我們可以享受到各種寬帶的無線應用，從IPTV到可視電話都可以通過WLAN實現，更重要的是各種智能家電都可以通過WLAN實現連接，與通信系統相連可以實現更加智能的控制。
802.11n殺手級的應用，不僅是在業界帶來很大的影響，和我們的工作生活也是息息相關。相信在802.11n協議正式轉正之后，以上的這些畫面都將成為事實，成為我們身邊習以為常的事情。
【編輯推薦】
