局域网标准范文（精选6篇）
局域网标准 第1篇
一、无线局域网络及现状
无线局域网 (Wireless Local Area Network，缩写为"WLAN") 是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。
无线局域网的设备组成包括无线网卡和无线接入点 (Access Pont简称AP) 。无线局域网利用常规的局域网及其互联设备构成骨干网。利用无线接入点 (AP) 来支持移动终端 (MT) 的移动和漫游。配有无线网卡的台式pc机、笔记本电脑或其他设备就可以与无线网络连接起来。
目前，主要有三种被普遍使用的无线网络技术，Bluetooth(蓝牙)，、HomeRF以及IEEE 802.11技术。柘林我们重点探讨一下IEEE802.11(以下简称802.11), 802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取。
二、802.11协议标准
1.802.11简介
1990年IEEE 802标准化委员会成立IEEE 802.11无线局域网标准工作组。该工作组经过了7年的工作以后，于1997年发布了802.11协议，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。
2.802.11系列标准
如前所述，802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，由于其在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准。
(1) 802.11b (Wi-Fi)
802.11b是无线局域网广泛使用的一个标准。1999年9月被正式批准，又称Wi-Fi标准。他是所有无线局域网标准中最著名，也是普及最广的标准。
802.11b载波的工作频段在2.4G～2.4835GHz，数据传输速率达到11Mbit/s，共有14个频宽为22MHz的频道可供使用。由于802.11b设备价格低廉，产品已经被广泛地投入市场，并在许多实际工作场所运行。
(2) IEEE 802.11a (Wi-Fi5)
802.11a是802.11原始标准的一个修订标准，于1999年获得批准，该标准是得到广泛应用的802.11b标准的后续标准。他采用了与原始标准相同的核心协议，工作频段在5.1 5G-5.825GHz，使用52个正交频分多路复用副载波，最大原始数据传输率为54Mb/s，这达到了现实网络中等吞吐量 (20Mb/s) 的要求。
(3) 802.11g
802.11g载波频率为2.4GHz (跟802.11b相同) ，原始传送速度为54Mbit/s，净传输速度约为24.7Mbit/s (跟802.11a相同) 。802.11g是为了提高更高的传输速率而制定的标准，它采用2.4GHz频段，使用CCK技术与802.11b (Wi-Fi) 后向兼容，同时它又通过采用OFDM技术支持高达54Mbit/s的数据流，所提供的带宽是802.11a的1.5倍。
(4) IEEE 802.11家族其他标准
除了上述标准外, 802.11家族具有802.11b+, 802.11c, 802.11d, 802.11e, 802.11f, 802.11h, 802.11i, 802.11j, 802.11l, 802.11m, 802.11n, 802.11k, 802.11s等标准。
三、结束语
随着无线技术的发展，用户逐渐增多，市场需求也就不断变化，正是这种变化推进了802.11新标准的诞生。目前WMAX也展露头脚，相信无线会得到广泛的普及应用，走入您的工作、学习和生活，为您带来更加便捷的高品质网络服务。
参考文献
[1]何秉姣.吴桂华.WLAN核心标准的分析比较[J].中南民族大学学报 (自然科学版) , 2004, 23 (3)
[2]赵贵昉.浅析无线局域网IEEE802.11系列标准[J].网络安全技术与应用, 2007, 5
讲述无线局域网WLAN标准的应用 第2篇
1、无线局域网WLAN标准
无线局域网WLAN标准可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(Access Point，AP，亦译作网络桥通器)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。在业内无线局域网WLAN标准多种标准并存，太多的IEEE 802.11标准极易引起混乱，应当减少标准。
除了完整定义WLAN系统的三类主要规范（802.11a、802.11b及802.11g）外，IEEE目前正设法制定增强型标准，以减少现行协议存在的缺陷。这并非开发新的无线LAN系统，而是对原标准进行扩展，最终形成一类――最多是保留现行三类标准。
802.11a扩充了802.11标准的物理层，规定该层使用5G Hz 的频带。该标准采用OFDM（正交频分）调制技术，传输速率范围为6Mbps～54Mbps，共有1 2个不重叠的传输信道。这样的速率既能满足室内的应用，也能满足室外的应用。
802.11b规定采用2.4GH z 频带，调制方法采用补偿码键控(CKK)，共有3个不重叠的传输信道。传输速率能够从11Mbps自动降到5.5Mbps，或者根据直接序列扩频技术调整到2Mbps和1Mbps，以保证设备正常运行与稳定。
802.11g是今年6月12日正式定案的第三个传输标准，共有3个不重叠的传输信道。它虽然同样运行于2.4GHz，但由于该标准中使用了与802.11a标准相同的调制方式OFDM，使网络达到了54Mbps的高传输速率，而基于该标准的产品价格也只略高于802.11b标准产品。
802.11e将解决802.11网的QoS特性。它不像以太网那样，采用MAC层，而是代之以时分多路接入（TDMA）技术，并对重要通信增加额外纠错功能。目前标准还没有定案，原因在于对服务级别仍存在争议，另外，如何具体实现特定服务级别也还是个问题。
802.11f 主要解决802. 11在网间互连方面存在的不足。用户在两个不同的交换网段（无线信道），或两种不同类型无线网的接入点间进行漫游时，如何更好地维护网络连接，无线LAN具备蜂窝电话那样的灵活性显得至关重要。
802.11h力图在传输功率和无线信道选择上比802.11a更胜一筹，它与802.11e一道将成为欧洲广为接受的标准。802.11i主要是克服802.11在安全性方面存在的不足，不像WEP，主管这个标准的工作组目前还未选定认证协议：一些成员想采用一种称为“办公化的电报密码本（OCB）”的新系统，但它分属三种不同的专利；它是一类基于AES加密算法的完整新型标准。另一些成员则倾向于采用通用密码。
802.11j尚在酝酿中，I EEE还没正式成立专门任务组来讨论，现在处于草拟阶段，它将采用802.11a与HiperLAN2网共用的频段。802.11n，下一个无线新规范，这一新规范的数据传输速率尚未确定，但至少将在100MBps以上。无线局域网WLAN标准由于可移动及高速的数据传输，使其实际中的应用越来越广泛。
大楼之间建构网络的连结，取代专线，简单又便宜。 餐饮及零售餐饮服务业可使用无线局域网WLAN标准络产品，直接从餐桌即可输入并传送客人点菜内容至厨房、柜台，
零售商促销时，可使用无线局域网WLAN标准络产品设置临时收银柜台。
无线局域网WLAN标准医疗
使用附无线局域网WLAN标准络产品的手提式计算机取得实时信息，医护人员可藉此避免对伤患救治的迟延、不必要的纸上作业、单据循环的迟延及误诊等，而提升对伤患照顾的品质。
无线局域网WLAN标准企业
当企业内的员工使用无线局域网络产品时，不管他们在办公室的任何一个角落，有无线局域网络产品，就能随意地发电子邮件、分享档案及上网络浏览。
无线局域网WLAN标准仓储管理
一般仓储人员的盘点事宜，透过无线网络的应用，能立即将最新的资料输入计算机仓储系统。
无线局域网WLAN标准货柜集散场
一般货柜集散场的桥式起重车，可于调动货柜时，将实时信息传回office，以利相关作业之逐行。
无线局域网WLAN标准监视系统
一般位于远方且需受监控现场之场所，由于布线之困难，可藉由无线网络将远方之影像传回主控站。
无线局域网WLAN标准展示会场
诸如一般的电子展，计算机展，由于网络需求极高，而且布线又会让会场显得凌乱，因此若能使用无线网络，则是再好不过的选择。
2、宽带无线接入系统(MMDS/LMDS)
宽带无线接入系统属于固定无线接入系统，以点对多点的传送方式提供高速、双向的数据、语音或视频业务，可作为DDN专线、中继或E1传输、高速Internet接入、局域网和城域网互联等应用的有力手段。宽带无线接入系统可以按使用频段的不同划分为MMDS（Multi-channel Multi-point Distribution Service）和LMDS（Local Multi-pointDistribution Service）两大系列。
宽带无线接入系统整体构架，宽带无线接入系统由基站和远端站构成，一个基站可在自己的无线覆盖范围内同时与多个远端站通信。基站将远端站的数据进行汇聚，然后通过光线环路或微波SDH环路接入骨干数据网络。
3、无线光接入系统FSO
FSO技术是一种基于光传输方式、采用红外激光承载高速信号的无线传输技术，它以激光为载体、以空气为介质，用点对点或点对多点的方式实现连接，由于其设备也以发光二极管或激光二极管为光源,因此又有“虚拟光纤”之称。
FSO技术利用小功率的红外激光束为载体在位于楼顶或窗外的收发器间传输数据，红外波段比微波波段更小，更加灵活和方便。FSO系统的工作频段在300GHz以上，该频段的应用在全球不受管制，而且可以免费使用。FSO技术具有与光纤相同的带宽传输能力，使用相似的光学发射器和接收器。
甚至还可以在自由空间实现波分复用（WDM）技术，具备低雨衰、无需申请频段、设备易升级等微波不可比拟的优势，而且其开放的接口支持来自多种厂商的仪器。目前市场上的产品最高支持2.5Gbps的传输速率，最大传输距离为4公里。不过FSO技术在理论上没有带宽上限，160Gbps的设备正在研制当中。
局域网标准 第3篇
但是，很快周先生就要面对这样的一个问题，他的迅驰笔记本可能再无法像现在这样运用自如了，不是质量问题，不是病毒问题。
实际上，像周先生一样，许多生活在网络上的专业人士，他们的工作和生活方式正在陷入一场巨大的危机，危机来自外部。出于对国家安全的考虑，中国政府出台了专门针对无线局域网产品的相关加密标准，根据中国政府的政策，所有无线局域网产品必须遵守中国的无线局域网加密标准，并在今年6月份时实行对相关产品的强制认证。
这意味着一向以无线上网为卖点的迅驰笔记本产品同样面临着通过中国标准认证的问题，那么如何认证，认证的成本由谁承担，是通过软件还是硬件的方式，现在还都不得而知。
热启
事情可以追溯到去年，2003年11月26日相关部门发布公告宣布强制性国家标准自2003年12月1日起开始实施，大限是今年6月1日，届时未获得强制性产品认证证书和未施加中国强制性认证标志的无线局域网产品将不得出厂、进口、销售或者在其他经营活动中使用。
但是，这样的规划遭到了来自海外的强烈抵制，比如专门从事无线局域网的标准组织WI-FI联盟就公开表示不支持中国这样的做法。今年1月底，WI-FI联盟主管埃顿向路透社表示，如果在6月强制执行的生效期限前没有折衷方案的话，将考虑停止向中国销售Wi-Fi芯片，这意味着中国所有涉及无线局域网的产品都面临着断粮的危险。
但是在这个问题上，中国方面表现出了少有的强硬态度。有业内人士向记者表示，实际上压力一直存在，不过，中国的业界并没有打算让步。2月6日，一个高层的内部会议在京召开，与会的公司都是国内知名的IT企业，而且更关键的是，这些企业几乎涵盖了WLAN产业链的各个环节，包括从上游的芯片厂商一直到下游的整机厂商。
实际上，这可能才是引起WI-FI联盟及相关企业极大震动的真正原因。中国方面已经明确表示，中国WLAN的国标标准将只对中国公司授权，而且是免费的。更关键的是，中国政府不会给外国公司授权，国外公司只能采取和中国公司合作的方式，至于合作方式，或是相关费用则由各企业在商业合作的基础上自行谈判解决。
换句话说，在中国WLAN的国标门槛问题上，主动权已经掌握在中方手中，这可能让一直掌握着上游资源的国外企业感到相当恼火。全球最大的无线宽带芯片厂商Broadcom首席执行长罗斯表示：“我们不会玩他们的游戏。即使到了只有使用他们的加密技术才能进入中国市场的地步，我们现在也不打算承诺照办。”
同时，他还表示，如果Broadcom公司提供无线系统中的芯片是被中国合作伙伴组装，那么这种折衷的方案还是有可能达成的。
不过，这意味着在中国WLAN市场上的核心技术掌握在国外企业手中，但这恰恰是中国业界不希望看到的。记者掌握的最新情况是，国内已经有企业开始在积极研发包括芯片在内的产品，来自六合万通公司的消息称，再过一个月该公司的万通2号产品就将完成测试，到6月份就可以拿出相关的网卡以及IP等产品。该公司的一位人士告诉记者，万通2号已经可以代替Broadcom的产品。
整机厂商何去何从
在整个事件中，态度最为尴尬的无疑是整机厂商，他们一方面受到上游企业的资源性钳制，另一方面又要面对终端消费者。
联想和方正这国内两大笔记本厂商在内部一个研讨会上，对中国自己的国标标准态度热情，但是这并不足以帮助他们解决善后的问题。最简单一点，当已经购买迅驰笔记本产品的用户为了在6月后仍旧能够使用无线上网功能，该如何解决他的升级换代问题？软件升级无疑是最经济的方式，但是一些具体的技术参数恐怕还在测算的过程中。
来自市场上的最新消息是，明基率先推出了基于中国国家标准的笔记本产品。不过，这个消息随即遭到了明基方面的辟谣。明基笔记本产品的负责人张世诚告诉记者，该公司正在和国内已经取得国标标准资格的一家公司进行合作，争取3月底可以拿出一个专门针对中国标准WAPI的增强版笔记本产品Joybook6000E，而非目前媒体报道的Joybook6100。“如果等INTEL公布相容性的测试方案，我们恐怕还要等1-2个月才能拿出具体产品，所以我们不能寻求被动方案。”
目前没有官方的数字说明中国无线局域网市场的容量，但是有统计数字显示，中国无线局域网设备需求量仍相对较小，2002年的销售额大概只有1700万美元，但这一数字可望在2007年攀升至5亿美元。计世资讯(CCWRe-search)报告则估计2003年中国无线局域网市场规模高达6亿元人民币。
像英特尔这样的企业就处境相当微妙，在以无线通信为卖点的迅驰产品上已经投入了巨额资金的英特尔不能失去中国市场，相较于态度强硬的其他芯片企业，英特尔的身段更为灵活。
这还只是第一步。有技术人士告诉记者，无线局域网发展到VoWLAN阶段，将可以提供语音服务，“就是说，在一个已经布置了热点的区域内，你可以不通过电话线拨打IP电话，这实际上就类似于3G的服务，市场前景巨大。”
当然目前的技术还不能达到电信运营的水平，但是布点工作已经开始。据悉，中国移动已经在全国部署了800多个热点，而网通目前已经部署了大约300个热点。有消息称，中国的热点数目将很快达到2000个。而且，国内运营商与国际电信运营商的合作也已经开始，网通、澳洲电讯、韩国电信、马来西亚Maxis、新加坡Starhub五家电信商已经发起了全球第一个无线宽频漫游联盟计划，已经能够实现热点间的无线漫游。
抢跑
“我们去年3月就知道了要推国标，当时自己都觉得不太可能。”一位业内人士告诉记者，实际上，在中国产业内部也有种种的怀疑和顾虑之声。比如针对2008奥运会，已经有大量的场馆在投资建设，如果届时在国外销售的笔记本产品无法在国内使用将是一个问题，“不过，这在技术上实现起来也不是十分困难，实在不行就搞一个双模的。”
而眼下另一个迫切需要解决的问题是，对于国内大量的不太在乎安全性的普通消费者来说，新国标出来后，他们如何解决升级的问题，这可能是一个需要消费者和厂商谈判解决的问题。
联想在笔记本厂商中最早表态，“是好事，联想会在6月1日前拿出解决方案，不光是未来的产品还有针对已销售的产品都会有升级服务，请消费者放心。”
国内另一笔记本巨头方正科技的相关人士也告诉记者，“考虑到目前符合国家新的WLAN标准的产品开发进度实際情况，我们初期可能会采用软件升级的方式为已经购买迅驰产品，并且有升级需求的用户进行升级，同时这些服务将尽量不为用户增加过多新的成本。”
国内主流笔记本厂商在相当长的时间里都在追随迅驰，2003年8月份，INTEL以2000万帮助方正科技打造万元迅驰，随即清华紫光的9000元迅驰笔记本登场。
局域网标准 第4篇
西门子推出一款符合无线局域网IEEE 802.11n标准且兼容多行业的无线通信产品,其数据传输速率可达450Mb/s。新系列产品包括接入点SCALANCE W786和W788,客户端模块SCALANCE W748和IWLAN的控制器SCALANCE WLC711。IWLAN具有高数据传输率,允许大量数据安全且快速地传输。潜在使用领域包括视频以及可视化或语音数据的应用。通过使用带有3个天线接口的多输入多输出技术,SCALANCE W产品可实现远距离和高可靠性的无线通信。不仅适合于自动化环境中的无线通信,也适用于物流、机场、道路和地下铁路隧道或吊车系统。
IWLAN的控制器SCALANCE WLC711拓展了产品类型。控制器允许中央配置,可以监控高达32个接入点和客户端模块。基于控制器的无线网络解决方案降低了大型IWLAN安装调试和运行过程中的时间和成本。而两个SCALANCE WLC711 IWLAN控制器的并行操作则显著增加了通信网络的可用性。该设备可以安装在无风扇机架中,且适合DIN导轨安装。除了上述特点,新的接入点和客户端模块SCALANCE W786C,W788C的SCALANCE和SCALANCE W748C均带有综合控制功能。
局域网标准 第5篇
新奥尔良2012年5月9日电/美通社亚洲/--2012年国际CTIA无线通信展-是全球最大的专业技术组织, 致力于推进技术造福人类。IEEE于今天公布了IEEE 802.11TM-2012标准, 此标准对世界一流的无线局域网 (LAN) 产品技术做出了定义。
新的IEEE 802.11-2012修定版现在包含的范围更广, 支持更快捷、更安全的设备和网络, 同时改善了服务质量和无线移动网络切换。IEEE 802.11标准, 也经常被称作“Wi-Fi”, 支持来自世界各地的无线网络应用, 如办公室、家庭、飞机场、酒店、餐厅、火车及飞机上的无线连接。相关标准随着新的应用程序的不断出现而增加, 例如, 智能电网, 通过双向的端到端网络通信和控制设备增强了发电、配电、输电及用电。
“IEEE 802.11标准的推出会对世界各地使用Wi-Fi功能设备的开发者和使用者、服务提供商、全球智能电网社区、制造商、医务人员和零售服务提供商产生重大的影响。”Phil Solis, ABI研究室主任说, “从15年前最初标准的发布开始, 我们目睹了世界上各行各业的公众对无线网络的认识从最开始对新事物的新鲜好奇发展成了现在的商务必需品。无线网络在世界上各行各业中从最开始的一个的新生事物发展成为了现在的商务必需品。今天, 无线网络基本上可以被应用到任何通讯设备中, 而且预计将会被世界各地的员工和客户使用。”
IEEE 802.11为固定式、便携式和移动台无线连接提供了一个MAC和几个PHY的规格定义。IEEE802.11-2012是自1997年首次发布后的第四次修定版本。除了合并各种技术更新和功能增强外, IEEE802.11-2012对2007年发布的IEEE802.11最终版本做出了十条修正。例如IEEE 802.11n TM规定了MAC和PHY的改装规格, 使其具有更大的吞吐量, 最大值可达600Mb/s;其它修订已纳入IEEE 802.11-2012, 用于解决直接链接设置、“快速漫游”、无线电资源测试、3650-3700MHz频段运行、车载环境、网状网络、安全性、广播/多点播送及单播数据传输、同外部网络进行互通以及网络管理等问题。
局域网标准 第6篇
Hostapd是一个用于无线局域网接入点 (AP) 和认证服务器上的用户空间守护程序, 具备IEEE802.1X/WPA/WPA2/EAP认证以及RADIUS客户端和EAP服务器认证服务等功能[1]。Hostapd是开源软件, 用它可以很方便的在Linux操作系统上构建无线接入点。通过对Hostapd所提供的参数配置功能, 可以对AP使用的无线局域网标准、采用的加密方式等进行设置, 从而保证实现系统在高性能指标条件下正常工作。
1、IEEE 802.11n的关键技术
IEEE802.11n标准引入了当前信息通信领域众多的最新研究成果, 包括MIMO传输、OFDM调制、STBC和LDPC编码等关键技术, 并在原有的IEEE802.11a/b/g等标准基础上进行了多方面的改进, 使其在传输容量、抗干扰性能、通信可靠性和频谱利用率等方面都有显著的提高。
1.1多入多出 (MIMO) 技术
多径效应是指无线电信号从发射天线经过多条路径到达接收天线的传播现象, 是影响无线通信系统性能的主要因素之一。在无线局域网中, 完全空旷的理想环境是不存在的, 或多或少的存在一些障碍物 (如墙壁、隔板、柜子等) , 这些障碍物对无线信号的反射就会造成信号的多径传播, 导致信号的衰落和相移。
MIMO技术巧妙的利用了多径现象, 将其变害为利。MIMO技术在发射端和接收端采用多个收发天线来实现无线信号的分集接收[2]。多径有助于分离接收到的信号, 实现多个数据流在同一MIMO信道中传输。MIMO提供三个方面的能力:使用多个发射天线, 提高发射端的信噪比;使用多个接收天线, 提高接收端的信噪比;利用空间复用技术, 同时同频发送多个空间流 (即同一信道内占据不同的空间的数据信息) 。IEEE 802.11n最多支持4个空间流同时传输[3], 与单个空间流传输相比, 速率提升了四倍。
IEEE 802.11n标准最大的创新就是引入了MIMO技术, 从而在不增加信道带宽和发射功率的情况下, 成倍的提高信道的容量和频谱利用率, 减少误比特率, 改善无线信号质量。
1.2空时分组编码 (STBC) 技术
STBC (空时分组码, 又称空时块码) 是无线通信技术中一种在不同时刻, 不同天线上发射数据的多个副本, 从而利用时间和空间分集以提高数据传输可靠性的编码技术[4]。无线通信系统中传输的数据必定会受到环境中散射, 折射, 反射等的影响;在接收端接收到多个副本, 其中一些副本会比其它的“更好”, 这样就有更大的几率使用一个或多个接收到的数据副本正确解码。IEEE 802.11n通过对空间流进行STBC编码, 可以提升MIMO系统的误码性能。
1.3正交频分复用 (OFDM) 技术
除多径效应外, 频率选择性衰落也是影响无线通信系统性能的一个主要因素。IEEE 802.11n标准采用OFDM技术来对抗频率选择性衰落。
OFDM技术是指在频域内将给定的信道划分成多个正交的子信道, 每个子信道使用一个子载波进行调制, 各子载波并行传输。这样, 尽管总信道是非平坦的, 具有频率选择性, 但每个子信道是相对平坦的。同时, 由于在每个子信道上信号带宽小于信道的相应带宽, 因此就可以有效地消除信号的码间干扰。此外, 由于在OFDM系统中各个子信道的的载波是相互正交的, 它们的频谱是相互重叠的, 因此不仅减小了子载波间的干扰, 同时也提高了频谱利用率[5]。
IEEE 802.11n标准在20MHz带宽内, 采用OFDM子载波数为56[3]。与IEEE802.11a/g相比, 进一步增大了无线网络的传输速率。
1.4短帧保护间隔 (short GI)
Short GI (Guard Interval) 是802.11n针对802.11a/g所做的改进。射频芯片在使用OFDM调制方式发送数据时, 整个帧是被划分成不同的数据块进行发送的, 为了数据传输的可靠性, 会在每个数据块之间插入GI, 用以保证接收侧能够正确解析出各个数据块。无线信号在空间传输会因多径等因素在接收侧形成时延, 如果后续数据块发送过快, 会和前一个数据块形成干扰, 而GI就是用来规避这个干扰的。802.11a/g的GI时长为800ns, 而short GI时长为400ns[3], 在同等情况下, 使用short GI可提高10%的传输速率。另外, short GI与带宽无关, 支持20MHz、40MHz带宽。
1.5信道绑定技术
为了提高传输速率, IEEE802.11n采用了信道绑定技术。通过将两个相邻的20MHz的信道绑定在一起, 组成一个40MHz的信道, 其中一个为主信道, 另一个为辅助信道 (又称第二信道) [6]。
当采用20MHz信道时, 信道被划分为56个子信道, 其中52个子信道用来传输数据, 4个子信道用来导频侦听。为了减少相邻信道干扰, 在其两侧预留了一小部分的带宽边界。当采用40MHz的信道时, 利用20MHz信道的预留带宽边界传输数据, 就有了114个子信道 (而不是112个子信道) , 其中108个子信道用来传输数据, 6个子信道用来导频侦听[3]。因此, 40MHz信道的频带利用率更高。
1.6帧聚合机制
为了减少传输帧中的协议负荷, 同时也减少所需的ACK帧数目, 提高网络吞吐量, 802.11n采用了帧聚集机制和块应答 (Block ACK) 机制。
802.1ln协议定义了两种方式的帧聚合:A-MSDU和A-MPDU聚合。A-MSDU是指将多个具有相同接收地址的MSDU帧聚合成一个A-MSDU帧[7], 如图1所示。这样多个MSDU使用同一个MAC头和帧检测序列 (FCS) , 减少了协议负荷, 从而可以提高MAC层的传输效率。
A-MPDU的做法是将MPDU绑定在一起, 然后添加一个物理帧头, 抢占一次信道。接收方收到A-MPDU聚合帧, 只需要回复一个块确认帧, 该块确认帧指示A-MPDU聚合帧的每个子帧正确接收与否。发送方根据块确认帧提供的信息对错误的MPDU进行重传。这样就减少了物理帧头和ACK确认帧的数目, 即减少了协议负荷, 从而提高了系统的吞吐量。
A-MPDU的帧结构如图2所示。A_MPDU的每个子帧由MPDU分界符、MPDU实体和填充字段组成。MPDU分界符的目的是为了接收方在接收A-MPDU时能够正确区分每个MPDU。
在802.1ln标准中, A-MSDU的接收对于接入点与工作站是强制的, 而发送是可选的;A-MPDU的接收与发送对于接入点与工作站都是强制的[3]。
1.7块应答 (Block ACK) 机制
在802.11n协议中, 用Block ACK代替传统的ACK, 即在接收到多个MDPU后才对它们进行响应。把多个ACK聚合成一个Block ACK, 降低了ACK帧的传输数目, 同时也减少了信道竞争, 从而提高传输速率。802.11n标准中的块应答有立即块应答 (N-Immediate BA) 和延迟块应答 (N-de Iay BA) 两种。
立即块应答允许MPDU进行批量传输, 接收方回复一个Block ACK对接收到的帧进行确认[8]。每一个Block ACK中都包含与批量传输的所有MPDU相对应的接收信息。在开始使用Block ACK机制进行传输之前, 通信双方必须先交换一些相关的信息进行确认。传输结束后, 发送者根据收到的Block ACK中的信息对传输失败的帧进行重传。
延迟块应答是可选的, AP (Access Point) 在HT (Highthroughput) capabilities消息字段标识其是否支持N-delay的功能。N-delay BA机制在不需要立即答复的BA/BAR中使用“no-ack”方式, 表示发送方不需要应答帧, 默认对方已收到。如果不采用这种应答方式, 接收方就要在一个规定的时间间隔后回复应答帧给发送方。
1.8向后兼容性
802.11n协议允许802.11a/b/g用户的接入[9]。802.11n设备发送的信号可能无法被802.11a/b/g设备解析到, 这样造成802.11a/b/g直接往空中发送信号, 导致信道使用上的冲突。为了解决这个问题, 当802.11n运行在混合模式 (即同时有802.11a/b/g设备在网络中) 时, 会在发送的报文头前添加能够被802.11a或802.11b/g设备正确解析的前导码。从而保证802.11a/b/g设备能够侦听到802.11n设备信号, 并启用冲突避免机制, 进而实现802.11n的设备和802.11a/b/g设备的互通。
2、在Hostapd中使用配置802.11n标准
IEEE 802.11n正式版本于2009年9月11日被IEEE标准委员会批准。而Wi-Fi联盟在2007年6月就开始对IEEE802.11n (2.0版草案标准) 设备进行互操作认证, 迄今为止已有几百种符合802.11n草案2.0版本的产品通过了Wi-Fi联盟认证, 数千万的认证设备已经在全球部署。为了确保已经通过802.11n草案2.0版本认证的设备仍可用, 最终的802.11n标准和草案2.0版本相比没有增加任何强制性的特性。
正是因为802.11n标准有很多可选的的特性, 我们在使用Hostapd建立无线局域网AP时, 若采用802.11n标准, 就可以通过配置这些可选的技术增强AP性能。下面将详细介绍配置使用这些可选特性的方法。
2.1选择使用IEEE 80211n标准
在Hostapd中默认使用IEEE 802.11b标准, IEEE 802.11n标准是禁用的。如果我们想要建立IEEE802.11n标准的接入点, 可以通过设置Hostapd配置文件hostapd.conf中的ieee80211n参数来实现[10]。当ieee802.11n=0 (默认值) 时, 禁止使用IEEE 802.11n标准, 若其值为1时, 使能IEEE 802.11n标准。
2.2 ht_capab的配置
ht_capab是用来设置IEEE 802.11n标准支持的各项特性, 其值包括:[LDPC]、[HT40-]、[HT40+]、[SMPS-STATIC]、[SMPS-DYNAMIC]、[GF]、[SHORT-GI-20]、[SHORT-GI-40]、[TX-STBC]、[RX-STBC1]、[RX-STBC12]、[RX-STBC123]、[DELAYED-BA]、[MAX-AMSDU-7935]、[DSSS_CCK-40]、[PSMP]和[LSIG-TXOP-PROT]。可选的特性可以是其中的一项或几项的组合, 如ht_capab=[HT40-][SHORT-GI-20][SHORT-GI-40][10]。如果没有设置, 则默认不使用这些特性。
[LDPC]为LDPC编码选项。如果设置了此项, 表示802.11n使用LDPC编码。
[HT40-]和[HT40+]为信道带宽选项。如果两项都没选, 就是默认使用20MHz带宽。40MHz信道是由两个20MHz信道组合而成, 一个为主信道, 另一个为次信道, 二者必须是相邻的。次信道可以在主信道前面也可以在后面。[HT40-]表示次信道在主信道的后面, [HT40+]标示次信道在主信道的前面。
SMPS (Spatial Multiplexing Powersave) 设置:在使用802.11n服务时, 由于安装了多个天线, 电源容量的问题就显得尤为突出。因此8 0 2.1 1 n协议在节省电源处理上做了改进, 采用Spatial Multiplexing (SM) Power Save技术, 其技术原理在与当无数据转发时, STA只有一个天线处于工作状态, 其余天线均处于休眠状态, 从而达到节省电源的目的。SMPower Save定义了两种电源管理方式:动态SMPower Save和静态SMPower Save。[SMPS-STATIC]表示使用静态电源管理方式, 而[SMPS-DYNAMIC]表示使用动态SMPower Save。
[GF]为HT-greenfield模式设置参数, 默认情况下不使用此模式。802.11n除了可以工作在混合模式, 兼容以前的标准外, 还可以工作在一种HT-greenfield模式下, 既不需要保护机制, 也不需要向后兼容传统的数据包格式。HT-greenfield无需增加传统的前导信号和帧头, 减少了混合模式下吞吐量的开销。当附近没有使用旧标准的设备运行在相同的信道上时, 使用802.11n的设备可以开启HT-greenfield模式。
[SHORT-GI-20]或[SHORT-GI-40]为短帧保护间隔设置。默认的情况下802.11n使用800ns间隔, 通过这个参数可以设置使用更短间隔400ns。当信道带宽设置为20MHz时, 短帧间隔选择使用[SHORT-GI-20];若使用40MHz的带宽时, 则选择[SHORT-GI-40]。
[TX-STBC]:表示支持使用STBS编码的PPDU的发送。
[RX-STBC1]:表示支持使用STBS编码的PPDU的接收 (支持1个空间流) 。
[RX-STBC2]:表示支持使用STBS编码的PPDU的接收 (支持1或2个空间流) 。
[RX-STBC3]:表示支持使用STBS编码的PPDU的接收 (支持1、2或3个空间流) 。
HT-delayed Block Ack:[DELAYED-BA]用于选择使用延迟块应答。
DSSS/CCK Mode in 40 MHz:[DSSS_CCK-40]表示在40MHz带宽时使用DSSS/CCK (direct sequence spread spectrum/complementary code keying) 。
[MAX-AMSDU-7935]为A-MSDU最大长度设置。设置此参数后A-MSDU的最大长度可为7935字节, 若不选此项则A-MSDU的最大长度是3839字节。
[PSMP]为多轮询节能模式设置选项。PSMP (Power Save Multi-user Polling) 功率节省多用户轮询, 是IEEE802.11n提出的一种新的MAC传输机制。一个完整的PSMP sequence是以PSMP帧开始, 包括PSMP-DTT (下行传输) 和PSMP-UTT (上行传输) 状态以及它们之间的间隔。PSMP帧是一种管理帧, 由AP广播发送。PSMP帧中有本次通信的STA信息和分配给下行传输和上行传输的时间。一个STA只能够在已安排的PSMP-DTT时间内接收帧, 其他时间不需要接收, 并且STA应该在分配的PSMP-UTT时间内传输完要传输的数据。这样就只有目标STA和AP之间通信, 节省了其它未收发数据的站点的功率。
[LSIG-TXOP-PROT]为保护机制参数。IEEE802.11n标准对传统设备 (不具备HT功能的设备) , 也提出了L-SIG TXOP (传统信号域传输机制) 概念。在L-SIG TXOP保护方式下, HT帧的L-SIG域包含一个时间值 (此时间值应等于MAC帧头中的MAC持续时间值) , 要求传统设备直到这个时间结束后再进行正常收发。传统设备因无法接收在L-SIG持续时间范围内开始的PPDU, 故在L-SIG TXOP内, 传统接收机不会收到任何帧。站点在关联请求和探针应答帧中标识出是否支持L-SIG TXOP保护方式功能。选择此项, 可以在发送数据时避免传输冲突。
3、结语
新一代无线局域网标准IEEE 802.11n通过一系列的技术手段, 增大了系统的吞吐量、提高了系统的稳定性、扩大了无线信号的范围。在未来的无线通信中802.11n将得到更加广泛的应用, 使用户体验到快速、稳定的无线通信服务。随着无线局域网的发展, 无线局域网产品应用也越来越多, 在支持L i n u x操作系统的产品中应用Hostapd进程建立接入点 (AP) 的产品也在不断的增长之中。
参考文献
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