1. IE802.11簡介
標准號
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IEEE 802.11b
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IEEE 802.11a
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IEEE 802.11g
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IEEE 802.11n
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標准發布時間
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1999年9月
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1999年9月
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2003年6月
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2009年9月
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工作頻率范圍
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2.4-2.4835GHz
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5.150-5.350GHz
5.475-5.725GHz
5.725-5.850GHz
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2.4-2.4835GHz
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2.4-2.4835GHz
5.150-5.850GHz
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非重疊信道數
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3
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24
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3
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15
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物理速率(Mbps)
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11
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54
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54
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600
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實際吞吐量(Mbps)
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6
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24
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24
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100以上
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頻寬
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20MHz
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20MHz
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20MHz
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20MHz/40MHz
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調制方式
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CCK/DSSS
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OFDM
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CCK/DSSS/OFDM
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MIMO-OFDM/DSSS/CCK
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兼容性
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802.11b
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802.11a
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802.11b/g
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802.11a/b/g/n
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2. 頻譜划分
WiFi總共有14個信道,如下圖所示:
1)IEEE 802.11b/g標准工作在2.4G頻段,頻率范圍為2.400—2.4835GHz,共83.5M帶寬
2)划分為14個子信道
3)每個子信道寬度為22MHz
4)相鄰信道的中心頻點間隔5MHz
5)相鄰的多個信道存在頻率重疊(如1信道與2、3、4、5信道有頻率重疊)
6)整個頻段內只有3個(1、6、11)互不干擾信道
3. 接收靈敏度
誤碼率要求
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速率
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最小信號強度
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PER(誤碼率)不超過8%
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6Mbps
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-82dBm
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9Mbps
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-81dBm
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12Mbps
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-79dBm
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18Mbps
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-77dBm
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24Mbps
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-74dBm
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36Mbps
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-70dBm
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48Mbps
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-66dBm
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54Mbps
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-65dBm
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4. 2.4GHz中國信道划分
2.4GHz頻段WLAN信道配置表
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信道
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中心頻率(MHz)
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信道低端/高端頻率
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1
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2412
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2401/2423
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2
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2417
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2406/2428
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3
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2422
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2411/2433
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4
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2427
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2416/2438
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5
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2432
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2421/2443
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6
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2437
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2426/2448
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7
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2442
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2431/2453
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8
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2447
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2426/2448
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9
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2452
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2441/2463
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10
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2457
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2446/2468
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11
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2462
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2451/2473
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12
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2467
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2456/2478
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13
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2472
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2461/2483
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5. SSID和BSSID
1)基本服務集(BSS)
基本服務集是802.11 LAN的基本組成模塊。能互相進行無線通信的STA可以組成一個BSS(Basic Service Set) 。如果一個站移出BSS的覆蓋范圍,它將不能再與BSS的其它成員通信。
2)擴展服務集(ESS)
多個BSS可以構成一個擴展網絡,稱為擴展服務集(ESS)網絡,一個ESS網絡內部的STA可以互相通信,是采用相同的SSID的多個BSS形成的更大規模的虛擬BSS。連接BSS的組件稱為分布式系統(Distribution System,DS)。
3)SSID
服務集的標識,在同一SS內的所有STA和AP必須具有相同的SSID,否則無法進行通信。
SSID是一個ESS的網絡標識(如:TP_Link_1201),BSSID是一個BSS的標識,BSSID實際上就是AP的MAC地址,用來標識AP管理的BSS,在同一個AP內BSSID和SSID一一映射。在一個ESS內SSID是相同的,但對於ESS內的每個AP與之對應的BSSID是不相同的。如果一個AP可以同時支持多個SSID的話,則AP會分配不同的BSSID來對應這些SSID。
BSSID(MAC)<---->SSID
6. AP種類
FAT AP和FIT AP比較如下圖所示:
7. 無線接入過程三個階段
STA(工作站)啟動初始化、開始正式使用AP傳送數據幀前,要經過三個階段才能夠接入(802.11MAC層負責客戶端與AP之間的通訊,功能包括掃描、接入、認證、加密、漫游和同步等功能):
1)掃描階段(SCAN)
2)認證階段 (Authentication)
3)關聯(Association)
7.1 Scanning
802.11 MAC 使用Scanning來搜索AP,STA搜索並連接一個AP,當STA漫游時尋找連接一個新的AP,STA會在在每個可用的信道上進行搜索。
1)Passive Scanning(特點:找到時間較長,但STA節電)
通過偵聽AP定期發送的Beacon幀來發現網絡,該幀提供了AP及所在BSS相關信息:“我在這里”…
2)Active Scanning (特點:能迅速找到)
STA依次在13個信道發出Probe Request幀,尋找與STA所屬有相同SSID的AP,若找不到相同SSID的AP,則一直掃描下去..
7.2 Authentication
當STA找到與其有相同SSID的AP,在SSID匹配的AP中,根據收到的AP信號強度,選擇一個信號最強的AP,然后進入認證階段。只有身份認證通過的站點才能進行無線接入訪問。AP提供如下認證方法:
1)開放系統身份認證(open-system authentication)
2)共享密鑰認證(shared-key authentication)
3)WPA PSK認證( Pre-shared key)
4)802.1X EAP認證
7.3 Association
當AP向STA返回認證響應信息,身份認證獲得通過后,進入關聯階段。
1) STA向AP發送關聯請求
2) AP 向STA返回關聯響應
至此,接入過程才完成,STA初始化完畢,可以開始向AP傳送數據幀。
7.4 認證和關聯過程
7.5 漫游過程