WLAN协议详解
802.11b/g/n 在2.4 GHz 频段定义，802.11a/n/ac 在5 GHz 频段运行。
802.11：工作在2.4G频段，提供1Mbit/s或2Mbit/s的传输速度
802.11b：
*最大吞吐量11Mbps
*使用直接序列频谱(DSSS) 并在2.4GHz 下运行。
*802.11b 是所有无线LAN 标准中最知名和最广泛的。 2.4GHz ISM频段有14个信道，带宽为22MHz，其中3个信道不重叠。
802.11g：
*最大速度54Mbps
*802.11g工作在2.4GHz频段
* 802.11g 使用正交频分复用(OFDM)，支持6、9、12、18、24、36、48 和54Mbps 的数据速率以及802.11b 速率。
支持13个通道
802.11a：
*最高速度可达54Mbps
*802.11a 工作频率为5GHz
* 802.11a 使用正交频分复用(OFDM)，支持6、9、12、18、24、36、48 和54Mbps 的数据速率。
802.11n：
*最高速度可达600Mbps
*802.11n协议为双频工作模式，支持2.4GHz和5GHz，兼容802.11a/b/g标准。
*802.11n 使用MIMO 和OFDM 的组合
*传输距离显着增加
* 提高网络吞吐量性能
802.11n 的优点：
* 速度提高- 更多子载波
802.11a/g 在20MHz 模式下有48 个可用子载波，速度高达54Mbps
802.11n 在20MHz 模式下有52 个可用子载波，速度高达58.5Mbps
* 速率改进-编码速率
*速度提升/GI短
无线发送和接收处理需要发送和接收之间或多次发送之间有一定的间隔，这个间隔称为保护间隔（简称GI）。
短保护间隔短帧间保护间隔
802.11a/b/g 标准要求数据传输之间的时间间隔为800ns。如果多径影响不严重，可以将802.11n间隔增加到400ns。吞吐量提升近10%
短GI用于多径少、射频环境好的应用场景。
速度更快——40M带宽模式
802.11n 定义了2.4 GHz 和5 GHz 频段的WLAN 标准。与每个通道仅使用20 MHz 带宽的802.11a/b/g 不同，802.11n 定义了两种频率带宽：20 MHz 带宽和40 MHz 带宽。 40MHz 带宽模式可显着提高无线网络支持的速度。
明珞科技
使用802.11a/b/g 技术的无线接入点和客户端通过单天线、单空间信道(SISO) 传输数据。
使用802.11n 技术的无线接入点和客户端可以使用两个或多个空间划分的通道同时传输数据。如果您的设备还支持MIMO 技术，则它可以使用多个接收天线和先进的信号处理技术，从通过网络发送的多条数据中重建信号。渠道
MIMO（多输入、多输出）技术使用其他技术来提高接收器的信噪比。
无线通信系统中的发射机。在接收器上使用多个天线开辟了新的空间维度。这项技术现在通常称为MIMO，如果使用得当，可以显着提高性能。发射器上的多个天线意味着多个信号被输入到无线电信道中，而接收器上的多个天线使用先进的空时编码过程来分离和解码这些数据。 – 生成流以实现最佳处理并有效抵抗空间选择性衰落。
波束成形技术：当发射端有多个发射天线时，该技术调整每个天线发射的信号，以显着提高接收端的信号强度。
MIMO天线配置通常表示为“M * N”。 M和N是整数。
M表示发射天线的数量
N表示接收天线数量
802.11nMAC 层改进
802.11 MAC层协议在链路维护方面消耗了大量效率，从而显着降低了系统吞吐量。 802.11n 通过改进MAC 层来减少固定开销和拥塞造成的损失。帧聚合技术和块确认技术
帧聚合
802.11n引入帧聚合技术来提高MAC层的效率，消息帧聚合技术包括：
MAC服务数据单元聚合A-MSDU
MAC协议数据单元聚合A-MPDU
这两种聚合方法有一些共同点。它减少了负载，并允许您仅聚合具有相同QoS 级别的帧对，但它可能会引入一些延迟，因为您必须等待需要聚合的数据包。此外，块确认只能与MPDU 一起使用。
MSDU聚合
MAC 服务数据单元MSDU-Mac 服务数据单元聚合：
* 收集以太网帧聚合
* 转换为802.11无线帧
A-MSDU 允许您聚合具有相同目的地和应用程序的多个数据包。聚合数据包只有一个共同的MAC 帧头。聚合多个帧可减少数据包标头、传播时间和确认数据包的负载，从而提高无线传输效率。 A-MSDU 的最大大小为7935 字节。
MPDU聚合
MAC 协议数据单元MPDU 聚合：
*转换为802.11无线帧
* 802.11无线帧聚合
MPDU 允许您聚合具有相同目的地但不同应用程序的多个数据包。虽然其效率不如MSDU，但仍然可以减少消息负载和无线电传播时间。最大的A-MPDU数据包为65535字节。
检查块：
为了保证数据的可靠传输，802.11协议要求每个收到的单播数据帧必须立即用ACK帧进行响应。在接收到A-MPDU之后，A-MPDU的接收方必须处理每个MPDU，因此必须向每个MPDU发送响应帧。在这种情况下，块确认机制使用一个ACK完成对多个MPDU的响应，减少了ACK帧的数量。
802.11ac
* 802.11ac工作频段为5GHz频率
* 保持与旧协议的兼容性。改进了物理层帧结构，以考虑不同信道带宽混合时的信道管理。
*安全方面，完全符合802.11i安全标准的全部内容。
* 802.11ac帮助企业和家庭实现无缝漫游
* 802.11可支持20M、40M、80M、80+80M（不连续、不重叠）、160M带宽。其中需要20M、40M、80M。
802.11ac 的优点：
* 更高的吞吐量，802.11ac wave2 可支持高达3.47 Gbps
* 干扰少，主流载频为5G频段
* 更多接入提高吞吐量，多用户MIMO客观提高更多用户接入能力
喵咪咪
MU-MIMO（Multi-User Multiple-Input Multiple-Output）多用户多输入多输出利用显示波束成形技术实现信号传播方向和接收控制，保证终端向多个设备发送数据时无法分离。同时。他们互相妨碍。 MU-MIMO后，一个AP的空间流可以灵活分配给多个终端进行数据传输，缓解了AP与终端之间空间流能力不匹配的问题，最大限度地向AP展示了性能。程度有限。
单用户MIMO可以显着提高单个用户的吞吐量，但现有网络中的许多终端仍然具有单流。单流终端的增加是用户数量增长的瓶颈，因为与多流终端相比，单流终端需要更多的空中接口时间来传输相同大小的数据。多用户MIMO可以同时向多个用户（最多4个用户）发送不同的数据，而无需改变用户带宽和频率。
A-MPDU扩展
为了进一步提高效率和可靠性，802.11ac 增加了MPDU 和A-MPDU 帧的大小，将长度限制从64k 增加到1。 802.11ac 仅支持A-MPDU。
即时战略/即时战略
（请求发送/允许发送、请求发送/允许发送）握手协议避免了由于通道冲突导致的数据传输失败。当AP向客户端发送数据时，AP会向客户端发送RTS消息，因此AP覆盖范围内的所有设备在收到RTS后，在指定时间内不会发送数据。目的客户端收到RTS后，发送CTS消息，使得该客户端覆盖范围内的所有设备在指定时间内不再发送数据。
802.11ac 使用RTS/CTS 机制的扩展定义来协调哪些信道可用以及何时可用。具体机制如下。
* 802.11ac 设备在其使用的信道内的20MHz 子信道上传输RTS。如果信道带宽为80M，则复制3份，填满80MHz；如果信道带宽为160MHz，则复制7份，填满160MHz。因此，每个接收RTS 消息的设备都可以将虚拟载波侦听设置为忙，无论外设的主通道是80M 还是160M 通道之一的20M。
* 接收RTS消息的设备检测80M带宽内主通道或其他子通道是否繁忙。如果使用了部分信道带宽，则接收设备仅响应CTS 帧中可用的20 MHz 子带宽并报告重复带宽。
*在每个可用的20M子通道上回复一条CTS消息，让发送设备知道哪些通道可用，哪些不可用。最终只有数据会在可用通道上发送。
*RTS和CTS支持动态带宽模式。该模式下，只有当部分带宽被占用时，才在主信道上发送CTS帧。发送RTS 帧的客户端STA 可以回退到较低带宽模式。
原创文章，作者：小条，如若转载，请注明出处：https://www.sudun.com/ask/80117.html
