IEEE802.11协议
主讲：王海飞
制作：李越
许文静
王海飞
目录
●IEEE802.11 协议标准
●IEEE802.11系列协议标准的发展
●IEEE802.11的工作方式
●IEEE802.11的物理层
●IEEE802.11的MAC层
●IEEE802.11ac协议（真正的5G WiFi)
概述
802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，这也是在无线局域网领域内的第一个国际上被认可的协议。
用途：用户与用户终端的无线介入业务
（主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps）
发展
●802.11 定义微波和红外线的物理层和MAC子层（2.4GHz，2Mbit/s）
●802.11a 定义了微波物理层及MAC子层（5GHz，54Mbit/s，1999）
●802.11b 物理层补充DSSS（2.4GHz，11Mbit/s，1997）
●802.11c 关于802.11网络和普通以太网之间的互通协议（2000）
●802.11d 关于国际间漫游的规范（2000）
●802.11e 对服务等级QoS的支持（2004）
●802.11f 基站的互联性（2003）
●802.11h 扩展物理层和MAC子层标准（5GHz，欧洲，2003）
●802.11j 扩展物理成和MAC子层标准（5GHz，日本，2004）
●802.11k 基于无线局域网的微波测量规范（2005）
●802.11m 基于无线局域网的设备维护规范（2006）
●802.11ac 第五代Wi-Fi传输技术（2008）
IEEE802.11协议性能参数
频带最大传输速度
协议发布
日期
1997 2.4-2.5GHz 2Mbps
802.1
1
802.11999 5.15-5.35/5.47-5.725/5.754Mbps
IEEE802.11的工作方式
802.11定义了两种类型的设备
1.一种是无线站，通常是通过一台PC 机器加上一块无线网络接口卡构成。
2.另一个称为无线接入点（Access Point ，AP ），一个无线接入点通常由一个无线输出口和一个有线的网络接口（802.3接口）构成。
IEEE802.11的物理层
3种物理层传输介质方式 其中2种物理层传输介质工作方式在微波频段。采用扩频传输技术进行数据传输，包括跳频序列扩频传输技术（FHSS ）和直接序列扩频传输技术（DSSS ）。 1a 25-5.825GHz
802.1
1b
1999 2.4-2.5GHz 11Mbps 802.1
1g
2003 2.4-2.5GHz 54Mbps 802.1
1n
2009 2.4GHz 或者5GHz 600Mbps(40MHz*4 MIMO) 802.1
1ac
(草案)
2011.11 2.4GHz 或者5GHz 876Mbps,1.73Gbps3.47Gbps 6.93Gbps(8 MIMO,
160MHz) 802.1
1ad
(草案)
2012.12 60GHz Up to 7000Mbps
另一种方式以光波段作为其物理层，也就是利用红外线光波传输数据流。 ● 扩频传输技术
跳频扩频（FHSS ，Frequency Hopping Spread Spectrum ）使用了传统的窄带数据传输技术，但传输频率将发生周期性的切换。跳频现象可以使FHSS 系统避免受到信道内窄带噪音的干扰。
直接序列扩频（DSSS ，Direct Sequence Spread Spectrum ）系统则将要传输的数据流通过扩展码调制而人为地扩展带宽，即使在传输波段中存在部分噪声信号，接收机也可以无错误地接受数据。
优势： 抗干扰强 安全性好 可靠性高
● IEEE802.11的MAC 层
无线局域网虽然也是多个站点共享无线信道，却不能简单的搬用以太
网的CSMA/CD 协议，这里主要有两个原因：
CSMA/CD 协议要求一个站点在发送本站数据的同时必须不简短地检测信道，但在无线局域网的设备中要实现这种全双工花费就会过大。
即使我们能够在发送的同时实现冲突检测的功能，并且当我们在发送数据检测到信道是空闲的，在接受端仍然有可能发生冲突。
● IEEE802.11的MAC 层
802.11标准设计独特的MAC 层。它通过协调功能来确定在基本服务
集BSS 中的移动站在什么时间能发送数据或接受数据。
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2.11的MAC 层使用DCF 或PCF
1）分布协调功能DCF ——争用服务
DCF 在每一个结点使用CSMA 机制的分布式接入算法，让各个站通过
争用信道来获取发送权。因此DCF 向上提供争用服务。
2）点协调功能PCF ——无争用服务
PCF 基于轮询机制，使用AP 集中控制的接入算法将发送数据权轮流
交给各个站从而避免了冲突的产生。
2. 帧优先级的设置
所有的站在完成发送后，必须在等待一段很短的时间（继续监听）才
能发送下一帧，这段时间的通称为帧间间隔IFS 。
帧间间隔长度取决于该站欲发送的帧的类型。高优先级帧需要等待的时间
较短。因此可优先获得发送权，但有线级帧就必须等待较长的时间。 若低优先级帧还没来得及发送而其他站的高优先级帧已发送到媒体，
无争用服务（选用） M