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1 IEEE802.11無線局域網(wǎng)研究及發(fā)展報(bào)告

云知道


無線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 。它利用射頻（RF）技術(shù)，取代舊式的雙絞銅線構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)，提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能，網(wǎng)絡(luò)所需的基礎(chǔ)設(shè)施不需再埋在地下或隱藏在墻里，也能夠隨需移動或變化 。使得無線局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡單的存取構(gòu)架讓用戶透過它，達(dá)到"信息隨身化、便利走天下"的理想境界 。WLAN是20世紀(jì)90年代計(jì)算機(jī)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它使用無線信道來接入網(wǎng)絡(luò)，為通信的移動化，個(gè)人化和多媒體應(yīng)用提供了潛在的手段，并成為寬帶接入的有效手段之一 。
一、IEEE802.11無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
1997年IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的制定是無線局域網(wǎng)發(fā)展的里程碑，它是由大量的局域網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)專家審定通過的標(biāo)準(zhǔn) 。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)定義了單一的MAC層和多樣的物理層，其物理層標(biāo)準(zhǔn)主要有IEEE802.11b,a和g 。
1.1 IEEE802.11b
1999年9月正式通過的IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展 。它可以支持最高11Mbps的數(shù)據(jù)速率，運(yùn)行在2.4GHz的ISM頻段上，采用的調(diào)制技術(shù)是CCK 。但是隨著用戶不斷增長的對數(shù)據(jù)速率的要求，CCK調(diào)制方式就不再是一種合適的方法了 。因?yàn)閷τ谥苯有蛄袛U(kuò)頻技術(shù)來說，為了取得較高的數(shù)據(jù)速率，并達(dá)到擴(kuò)頻的目的，選取的碼片的速率就要更高，這對于現(xiàn)有的碼片來說比較困難；對于接收端的RAKE接收機(jī)來說，在高速數(shù)據(jù)速率的情況下，為了達(dá)到良好的時(shí)間分集效果，要求RAKE接收機(jī)有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，在硬件上不易實(shí)現(xiàn) 。
1.2 IEEE802.11a
IEEE802.11a工作5GHz頻段上，使用OFDM調(diào)制技術(shù)可支持54Mbps的傳輸速率 。802.11a與802.11b兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都存在著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，802.11b的優(yōu)勢在于價(jià)格低廉,但速率較低（最高11Mbps）；而802.11a優(yōu)勢在于傳輸速率快（最高54Mbps）且受干擾少，但價(jià)格相對較高 。另外，11a與11b工作在不同的頻段上,不能工作在同一AP的網(wǎng)絡(luò)里，因此11a與11b互不兼容 。
1.3 IEEE802.11g
為了解決上述問題，為了進(jìn)一步推動無線局域網(wǎng)的發(fā)展，2003年7月802.11工作組批準(zhǔn)了802.11g標(biāo)準(zhǔn)，新的標(biāo)準(zhǔn)終于浮出水面成為人們對無線局域網(wǎng)關(guān)注的焦點(diǎn) 。IEEE802.11工作組開始定義新的物理層標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11g 。該草案與以前的802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)相比有以下兩個(gè)特點(diǎn)：其在2.4G頻段使用OFDM調(diào)制技術(shù)，使數(shù)據(jù)傳輸速率提高到20Mbps以上；IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)能夠與802.11b的WIFI系統(tǒng)互相連通，共存在同一AP的網(wǎng)絡(luò)里，保障了后向兼容性 。這樣原有的WLAN系統(tǒng)可以平滑的向高速無線局域網(wǎng)過渡，延長了IEEE802.11b產(chǎn)品的使用壽命，降低用戶的投資 。
1.4 IEEE802.11n
IEEE已經(jīng)成立802.11n工作小組，以制定一項(xiàng)新的高速無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11n 。802.11n工作小組是由高吞吐量研究小組發(fā)展而來的，由802.11g工作小組主席Matthew B. Shoemaker擔(dān)任主席一職 。該工作小組計(jì)劃在2003年9月召開首次會議 。
IEEE802.11n計(jì)劃將WLAN的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上，最高速率可達(dá)320Mbps，成為802.11b、802.11a、802.11g之后的另一場重頭戲 。和以往地802.11標(biāo)準(zhǔn)不同，802.11n協(xié)議為雙頻工作模式（包含2.4GHz和5GHz兩個(gè)工作頻段） 。這樣11n保障了與以往的802.11a b, g標(biāo)準(zhǔn)兼容 。
IEEE802.11n計(jì)劃采用MIMO與OFDM相結(jié)合，使傳輸速率成倍提高 。另外，天線技術(shù)及傳輸技術(shù)，使得無線局域網(wǎng)的傳輸距離大大增加，可以達(dá)到幾公里（并且能夠保障100Mbps的傳輸速率） 。IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)全面改進(jìn)了802.11標(biāo)準(zhǔn)，不僅涉及物理層標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也采用新的高性能無線傳輸技術(shù)提升MAC層的性能，優(yōu)化數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量性能 。
二、 IEEE802.11無線局域網(wǎng)的物理層要害技術(shù)

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