802.11b/g/n协议 一、 符合IEEE的移动通信技术
二、 802.11四种主要物理组件 1. 工作站(Station) 构建网络的主要目的是为了在工作站间传送数据。所谓工作站，是指配备无线网络接口的计算设备，即支持802.11的终端设备。如安装了无线网卡的PC，支持WLAN的手机等。
2. 接入点(Access Point) 802.11网络所使用的帧必须经过转换，方能被传递至其他不同类型的网络。具备无线至有线的桥接功能的设备称为接入点，接入点的功能不仅于此，但桥接最为重要。为STA提供基于802.11的接入服务，同时将802.11mac帧格式转换为以太网帧，相当于有限设备和无线设备的桥接器。
3. 无线媒介(Wireless Medium) 802.11标准以无线媒介在工作站之间传递帧。其定义的物理层不只一种，802.11最初标准化了两种射频物理层(2.4GHz和5GHz)以及一种红外线物理层。
4. 分布式系统(Distribution System) 当几个接入点串联以覆盖较大区域时，彼此之间必须相互通信以掌握移动式工作站的行踪。分布式系统属于802.11的逻辑组件，负责将帧传送至目的地，将各个AP连接起来的骨干网络。
三、 无线局域网的网络类型
Infrastructure网络架构可以实现多终端共用一个AP。需要AP提供接入服务，AP负责基础结构型网络的所有通信。这种网路可以提供丰富的应用，较多的STA接入数量。
Ad-hoc网络没有有线基础设施，网络节点由移动主机构成，无线网卡之间的通讯，不需要通过AP。一般是少数几个STA为了特定目的而组成的一种暂时性网络，又称特设网络。 802.11-基础结构网络的架构 注意： BSS(basic service set)基本服务集由能互相通信的STA组成，是802.11网络提供服务的基本单元； ESS扩展网络由多个BSS构成，是采用相同SSID的多个BSS形成的更大规模的虚拟BSSS，是为了解决单个BSS覆盖范围小的问题而定义的； SSID（服务集标识），标识一个ESS网络，相当于网络的名称； BSSID是AP的MAC地址，用来标识AP管理的BSS。 BSS和ESS的关系如下图： 802.11-自组织网络的架构 四、 802.11-层次和功能 各种PHY层技术的区别在于不同的编码调制方式、不同的速率以及不同的PHY层帧格式。
802.11基本物理层（2.4 GHz频段） DSSS：1, 2 Mbps FHSS：1, 2 Mbps IR： 1, 2 Mbps 802.11b （2.4 GHz频段） HR/DSSS：DBPSK：1, DQPSK ：2 Mbps，CCK：5.5，11 Mbps 802.11g （2.4GHz频段）--ERP（Extended Rate PHY） ERP-DSSS/CCK：1, 2, 5.5, 11 Mbps ERP-OFDM：6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps ERP-PBCC(可选)：22, 33 Mbps DSSS-OFDM(可选)：6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps 802.11n （ 2.4GHz 、5GHz频段） MIMO-OFDM 802.11与ISO对比 802．11协议主要工作在ISO协议的最低两层上。
802.11 PHY分层结构 物理层管理实体PLME（Physical Layer Management Entity） 与MAC层管理相连，上层通过该模块对PHY进行管理、控制，主要是PHY MIB寄存器。 物理层汇聚过程PLCP（Physical Layer Convergence Procedure）子层 规定如何将MAC层协议数据单元(MPDU)映射为合适的物理层帧格式，可以理解为PHY层的编码和封包过程。
物理媒介相关PMD（Physical Medium Dependent）子层 直接与无线媒介发生关联，主要是最底层涉及编码、调制和无线收发的部分。 MSDU：MAC Service Data Unit，MAC层业务数据单元。这是最原始的待发数据信息； MPDU：MAC Protocol Data Unit，MAC层协议数据单元。将MSDU按一定帧结构包装后的待发数据信息； PSDU：PLCP Service Data Unit，PLCP子层业务数据单元。实际就是从MAC层传来的MPDU信息 PPDU：PLCP Protocol Data Unit，PLCP子层协议数据单元。将PSDU按照特定的帧格式进行数据封装后的数据包，这也是最终将经由物理介质发送出去的数据封装。
PLCP子层将MAC层传来的数据MPDU转换为PSDU，然后，加上PLCP头（PLCP Header）信息和前导码（Preamble Code）就构成了PPDU数据帧结构。IEEE定义了两种前导码和头信息组成的PPDU帧结构：长前导码（Long Preamble）和头信息组成的长PPDU帧以及短前导码（Short Preamble）和头信息组成的短PPDU帧。
802.11的物理帧结构分为前导信号（Preamble）、信头Header和负载Payload。Preamble主要用于确定移动台和接入点之间何时发送和接收数据，传输进行时告知其它移动台以免冲突，同时传送同步信号及帧间隔。Preamble完成，接收方才开始接收数据。Header 在Preamble之后用来传输一些重要的数据比如负载长度、传输速率、服务等信息。由于数据率及要传送字节的数量不同，Payload的包长变化很大，可以十分短也可以十分长。
在一帧信号的传输过程中，Preamble和Header所占的传输时间越多，Payload用的传输时间就越少，传输的效率越低。
在接收PPDU数据包时，需要CCA（Clear Channel Assessment）：空闲信道评估，它的作用是PHY根据某种条件来判断当前无线介质是处于忙还是空闲状态，并向MAC通报。高速PHY至少应该按照下面三个条件中的一个来进行信道状态评估： －CCA模式1：根据接收端能量是否高于一个阈值进行判断。如果检测到超过ED（能量检测，Energy Detection）阈值的任何能量，CCA都将报告介质当前状态为忙。 －CCA模式2：定时检测载波。CCA启动一个3.65ms长的定时器，在该定时范围内，如果检测到高速PHY信号，就认为信道忙。如果定时结束仍未 检测到高速PHY信号，就认为信道空闲。3.65ms是一个5.5Mbps速率的PSDU数据帧可能持续的最长时间。 －CCA模式3：上述两种模式的混合。当天线接收到一个超过预设电平阈值ED的高速PPDU帧时，认为当前介质为忙。 当接收机收到一个PPDU时，必须根据收到的SFD字段来判断当前数据包是长PPDU还是短PPDU。如果是长PPDU，就以1Mbps速率按 BPSK编码方式对长PLCP头信息进行解调，否则以2Mbps速率按QPSK编码方式对短PLCP头信息进行解调。接收机将按照PLCP头信息中的信令 （SIGNAL）字段和业务（SERVICE）字段确定PSDU数据的速率和采用的调制方式。
五、 IEEE 802.11b/g/n标准对比表
2.4Ghz频段还有其他应用包括蓝牙无线连接，手机甚至微波炉，这个频段应用的干扰会进一步限制WLAN用户的可用带宽。 1 802.11b 扩展的DSSS； 动态变速—1，2，5.5，11Mbit/s，取决于SNR，BPSK、QPSK、CCK(5.5,11)，用户数据传输率最大达到6Mbit/s; 频率--3非重叠ISM频带，自由2.4Ghz ISM频段； 传输范围--户外300m，室内30m最大数据传输率要在室内10m内； 安全—WEP 802.11b数据传输率
2 802.11g 使用DSSS从1Mbps到5.5Mbps—与802.11b相同 使用OFDM从6Mbps到54Mbps—与802.11a相同 与802.11b向后兼容 当802.11b站点存在时(只是相关)吞吐量严重降低，这是由于802.11b/g混合模式互用机制的开销造成的 802.11b站点不能解译OFDM帧，所以CS失败 前传输CTS：在DSSS模式(低速)中发送CTS来设定NAV RTS/CTS：处理隐藏终端 两种时槽时间(短/长) 为性能提升进行的专有扩展 封包突发 信道绑定
3 802.11n 数据传输率支持1、2、5.5、6、9、12、18、24、36、48、54Mbps； 正交频分复用(OFDM)、多输入/多输出(MIMO)和通道捆绑(CB)，高达4个空间流； 扩展信道40Mhz； 更短的保护间隔：400ns代替了800ns—最大600Mbps MAC开销减少，更高效的数据传输率； 3非重叠ISM频带，频率为2.4Ghz； 12非重叠需要许可证的国家信息基础设施(UNII)频道，5Ghz频带； 向后兼容。 802.11n OFDM调制方法、编码和数据率 六、 频谱划分 WiFi总共有14个信道，如下图所示：
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) 在只允许11个频道的地区，整个频段内只有3个（1、6、11）互不干扰信道