IEEE-802.11协议与mac层介绍
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802.11介绍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,速率最高只能达到2Mbps。
目前,3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。
由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE小组又标准详解802.11协议组是国际电工电子工程学会(IEEE)为无线局域网络制定的标准。
虽然WI-FI使用了802.11的媒体访问控制层(MAC)和物理层(PHY),但是两者并不完全一致。
802.11a是802.11原始标准的一个修订标准,于1999年获得批准。
802.11a标准采用了与原始标准相同的核心协议,工作频率为5GHz,使用52个正交频分多路复用(OFDM)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。
目前正在开发中的版本是802.11ae—2012。
工作频段802.11采用2.4GHz和5GHz这两个ISM频段。
其中2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家采用。
5GHz ISM 频段在一些国家和地区的使用情况比较复杂,加上高载波频率所带来了负面效果,使得802.11a的普及受到了限制,虽然它是协议组的第一个版本。
全家族*IEEE 802.11,1997年,原始标准(2Mbit/s,工作在2.4GHz)。
* IEEE802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s,工作在5GHz)。
*IEEE 802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s工作在2.4GHz)。
* IEEE 802.11c,符合802.1D的媒体接入控制层桥接(MAC Layer Bridging)。
* IEEE 802.11d,根据各国无线电规定做的调整。
* IEEE802.11e,对服务等级(Quality of Service,QoS)的支持。
* IEEE 802.11f,基站的互连性(IAPP,Inter-Access Point Protocol),2006年2月被IEEE批准撤销。
IEEE 802.11 协议综述[1] IEEE 802.11系列协议标准的发展IEEE802.11系列协议标准是由国际电气和电子工程师联合会(IEEE)制定的,它以IEEE802.11标准为基础,包括与无线局域网相关的多个已经发布和正在编著的标准。
图1展示了无线局域网在IEEE 网络协议体系中位置。
表1给出了每一种标准协议的名称、时间和简单的说明。
图1:无线局域网在IEEE网络协议体系中位置表2: IEEE802.11系列协议标准在表2中需要说明的是,标准的名称都采用小写的字母进行标注,惟有IEEE802.11F 采用的是大写字母;发布时间为2004年及以后的协议都是还没确定的,因为每一个协议的批准过程都是非常繁杂的,很可能出现延迟的情况。
该综述将在后面选取部分协议标准进行详细的描述。
图3:IEEE 802.11系列协议中协议分布如图3在IEEE 802.11系列协议标准中各种协议的分布中没有包含IEEE802.11标准。
因为IEEE 802.11作为基础协议包含了物理层和MAC子层的内容,后续的速度扩展(比如:IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g 和未来的IEEE 802.11n)都延续了它所定义的MAC协议。
该综述会对接触到的一些协议进行简单的描述,包括IEEE 802.11、IEEE 802.11a 、IEEE 802.b、IEEE 802.11e、IEEE 802.11g和最新的IEEE 802.11n 。
[2] IEEE 802.11 a,b,g,n 协议的定义和标准IEEE 802.11IEEE 802.11是第一代无线局域网标准之一,也是国际电气和电子工程师联合会IEEE发布的第一个无线局域网标准,是其他IEEE802.11系列标准的基础标准。
该标准定义了物理层和介质访问控制MAC协议的规范,允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内建立互操作网络设备。
ieee 802.11标准的基本内容
IEEE 802.11标准是一个无线局域网(WLAN)技术标准,它
规定了无线网络设备之间的通信方式和协议。
以下是IEEE 802.11标准的基本内容:
1. 信道带宽:IEEE 80
2.11标准规定了2.4 GHz和5 GHz两个
频段用于信道传输,并规定了20 MHz和40 MHz两种不同的
信道带宽。
2. 传输方式:IEEE 802.11 标准规定了两种传输方式,一种是
基于频分复用技术(OFDM)的11a/g/n/ac 等标准,一种是基
于直接序列扩频技术(DSSS)的11b标准。
3. 传输速率:IEEE 802.11标准规定了最高54Mbps(11a/g 协议)、600Mbps(11ac协议)的传输速率。
4. 安全性:IEEE 802.11标准中有许多协议(如WEP、WPA、WPA2)、加密算法(如AES、TKIP)和认证机制可供用户
选择,以保证无线网络的安全性。
5. MAC协议:IEEE 802.11标准规定了一种分布式协议,即分
布式协作功能(DCF),用以协调多个设备的数据传输。
6. 网络拓扑结构:IEEE 802.11标准支持多种网络拓扑结构,
如基础设施网络和自组网。
7. QoS支持:新版802.11e引入了QoS机制,支持对视频和音
频数据的实时传输和优先处理。
总的来说,IEEE 802.11标准的基本内容包括了无线网络的频段、传输方式、速率、安全性、MAC协议、网络拓扑结构和QoS机制。
这些内容为无线网络设备提供了标准化的通信方式和协议,使得不同厂商的无线设备可以正常互相通信。
IEEE802.111990年IEEE 802标准化委员会成立IEEE 802.11无线局域网标准工作组。
该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。
物理层定义了数据传输的信号特征和调制,工作在2.4000~2.4835GHz频段。
IEEE 802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于难于布线的环境或移动环境中计算机的无线接入,由于传输速率最高只能达到2Mbps,所以,业务主要被用于数据的存取。
IEEE 802.11a1999年,IEEE 802.11a标准制定完成,该标准规定无线局域网工作频段在 5.15~5.825GHz,数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo),传输距离控制在10~100米。
802.11a 采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术; 可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口; 支持语音、数据、图像业务; 一个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。
IEEE 802.11b1999年9月IEEE 802.11b被正式批准,该标准规定无线局域网工作频段在 2.4~2.4835GHz,数据传输速率达到11Mbps。
该标准是对IEEE 802.11的一个补充,采用点对点模式和基本模式两种运作模式,在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率间自动切换,而且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。
802.11b 使用直接序列(Direct Sequence)DSSS作为协议。
802.11b和工作在5GHz频率上的802.11a 标准不兼容。
由于价格低廉,802.11b产品已经被广泛地投入市场,并在许多实际工作场所运行。
IEEE 802.11cIEEE802.11c在媒体接入控制/链路连接控制(MAC/LLC)层面上进行扩展,旨在制订无线桥接运作标准,但后来将标准追加到既有的802.11中,成为802.11d。
IEEE 802.11无线网络MAC层协议性能分析的开题报告一、选题背景和意义:IEEE 802.11协议是目前应用最广泛的无线局域网协议标准之一,其MAC层协议规定了无线电信道的访问机制和服务质量保证。
在实际应用中,由于各种因素的影响,如距离、速度、干扰等因素,会导致无线网络性能下降,并出现一系列问题,如数据包丢失、传输时延增加、吞吐量下降等。
因此,对IEEE 802.11无线网络MAC层协议进行性能分析,对于优化网络性能、提高网络效率、改善用户体验具有重要意义。
二、选题内容和研究思路:本文主要研究IEEE 802.11无线网络MAC层协议的性能分析方法和指标,采用网络模拟技术进行仿真实验,并分析和比较不同场景下无线网络性能表现。
具体内容和研究思路如下:1、国内外研究现状分析。
对IEEE 802.11协议的研究现状进行梳理和分析,包括国内外学者提出的相关研究成果、经典的MAC协议、性能指标等。
2、网络模拟技术与工具介绍。
介绍网络模拟技术及其在无线网络性能研究中的应用,以及常用的网络仿真工具,如NS2、NS3等,并对这些工具进行性能比较和评测。
3、性能指标定义和仿真场景设计。
根据IEEE 802.11协议规范,定义网络性能指标,包括传输时延、数据包丢失率、吞吐量等,设计不同场景的仿真实验,如网络拓扑结构、数据传输速率、节点密度等。
4、性能分析和对比实验。
利用网络仿真工具进行验证实验,分析不同场景下无线网络性能表现,比较不同MAC协议、调度算法和数据传输速率等对性能的影响,提高无线网络性能和服务质量。
5、结论和展望。
总结分析结果,得出结论,同时对未来无线网络性能研究进行展望和建议。
三、预期成果:通过本文的研究,可以深入了解IEEE 802.11无线网络MAC层协议的工作原理和性能指标,掌握网络模拟技术及其应用方法,选定适合的场景设计和仿真实验。
同时,本文将得出不同场景下无线网络性能的实验结果,并比较不同MAC协议、调度算法和数据传输速率等对性能的影响,提出优化无线网络性能和服务质量的方案和建议。
浅析IEEE802.11无线局域网协议[摘要] IEEE802.11无线局域网是IEEE802标准委员会制定的最广泛使用的技术标准之一,也是第一个被国际公认的无线局域网协议。
本文主要介绍802.11的工作方式和它的补充协议802.11b。
[关键词] IEEE802 无线局域网802.11b 工作方式体系结构一、局域网IEEE802协议IEEE 802系列标准是IEEE 802 LAN/MAN标准委员会制定的局域网、城域网技术标准。
其中最广泛使用的有以太网、令牌环、无线局域网等。
这一系列标准中的每一个子标准都由委员会中的一个专门工作组负责。
按IEEE802标准,局域网体系结构由物理层、介质访问控制子层(MAC-Media Access Control)和逻辑链路子层LLC(Logical Link Control)组成,如图所示。
IEEE802标准局域网体系结构的物理层提供在物理实体间发送和接收比特的能力,一对物理实体能确认出两个介质访问控制MAC子层实体间同等层比特单元的交换。
物理层也要实现电气、机械、功能和规程四大特性的匹配。
物理层提供的发送和接收信号的能力包括对宽带的频带分配和对基带的信号调制。
MAC子层支持数据链路功能,并为LLC子层提供服务。
它将上层交下来的数据封装成帧进行发送(接收时进行相反过程,将帧拆卸)、实现和维护MAC协议、比特差错检验和寻址等。
LLC子层向高层提供一个或多个逻辑接口(具有帧发和帧收功能)。
发送时把要发送的数据加上地址和CRC检验字段构成帧,介质访问时把帧拆开,执行地址识别和CRC校验功能,并具有帧顺序控制和流量控制等功能。
LLC子层还包括为某些网络层功能,如数据报、虚拟控制和多路复用等。
二、IEEE802.11无线局域网作为全球公认的局域网权威,IEEE 802工作组建立的标准在过去二十年内在局域网领域独领风骚。
在1997年,经过了7年的工作以后,IEEE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。
IEEE 802.11 MAC层协议解析
张太;张晓敏;李莉
【期刊名称】《山东大学学报:工学版》
【年(卷),期】2002(32)6
【摘要】IEEE 80 2 .11协议的MAC层的有两种控制方式 :中心控制 (PCF)和分布控制 (DCF) ,其中以DCF为主要介质访问控制方式 .DCF以CS MA/CA为主 ,以RTS/CTS消息交换机制为辅 .在PCF下网络中心控制站 (AP)轮询各个工作站实现中心控制方式 .IEEE80 2 .11MAC层采用的主要技术有虚拟载波监听技术 ,帧优先级机制。
【总页数】4页(P597-600)
【关键词】无线电通信;计算机通信网;局部区域网络/无线局域网
【作者】张太;张晓敏;李莉
【作者单位】山东大学信息科学与工程学院;青岛电视台技术部
【正文语种】中文
【中图分类】TN925.93
【相关文献】
1.IEEE80
2.11MAC层协议技术 [J], 蔡义忠
2.基于IEEE802.11站点的MAC层协议改进机制研究 [J], 刘海蓉
3.IEEE802.11p协议MAC层自适应移动性改进研究 [J], 郑继亭;胡锦超;李珺
4.基于IEEE 802.11p的车载自组网MAC层接入算法RLBSA [J], 何晋;陈思洋;朱
西平
5.MAC层协作的IEEE802.11ah吞吐量增强方案研究 [J], 严胜利;邢冰冰;李玉琦;王士玉;宋康
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标题:深度解析IEEE 802.11系列标准的主要技术在今天的网络时代,Wi-Fi 已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
而 IEEE 802.11 系列标准无疑是 Wi-Fi 技术的基石,它不断地推动着无线网络技术的发展。
本文将深入探讨 IEEE 802.11 系列标准的主要技术,帮助读者更全面地了解这一重要领域。
1. 概述IEEE 802.11 系列标准是由 IEEE 组织制定的无线局域网通信标准,它涵盖了多种协议和技术。
在过去的几十年中,IEEE 802.11 标准不断进行更新和完善,以适应不断发展的无线通信技术需求。
从最初的 IEEE 802.11-1997 到最新的 IEEE 802.11ax,每个版本都引入了新的技术和功能,提高了无线网络的速度、可靠性和安全性。
2. 物理层技术在IEEE 802.11 系列标准中,物理层技术是构建无线通信基础的关键。
从最早的 802.11b 到如今的 802.11ax,Wi-Fi 技术经历了多次重大的物理层技术改进。
采用了不同的调制解调技术,如 OFDM(正交频分复用)、MIMO(多输入多输出)、波束赋形等,有效提高了无线信号的传输速率和覆盖范围。
3. MAC 层技术除了物理层技术,IEEE 802.11 系列标准还涉及到 MAC(介质访问控制)层技术。
在无线网络中,多个终端设备需要共享同一无线信道,因此如何有效地进行数据帧的传输和冲突的解决是 MAC 层技术的核心问题。
各个版本的 IEEE 802.11 标准在 MAC 层技术上也进行了不断的创新,引入了更加高效的数据调度算法和QoS(服务质量)机制,以提高网络的整体性能和用户体验。
4. 安全机制随着无线网络的普及和应用场景的不断扩大,网络安全问题也日益突出。
IEEE 802.11 系列标准还规定了一系列的安全机制,包括加密算法、身份认证协议、密钥管理等,以保障无线网络的安全性和隐私性。
WEP、WPA、WPA2、WPA3 等安全协议的不断出现和更新,提升了无线网络的安全性,有效抵御了各种网络攻击。
协议X档案:IEEE 802.11协议详细介绍作为全球公认的局域网权威,IEEE 802工作组建立的标准在过去二十年内在局域网领域内独领风骚。
这些协议包括了802.3 Ethernet协议、802.5 Token Ring协议、802.3z 100BASE-T快速以太网协议。
在1997年,经过了7年的工作以后,IEEE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。
在1999年9月,他们又提出了802.11b"High Rate"协议,用来对802.11协议进行补充,802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps 速率下又增加了 5.5Mbps和11Mbps两个新的网络吞吐速率,后来又演进到802.11g的54Mbps,直至今日802.11n的108Mbps。
802.11a高速WLAN协议,使用5G赫兹频段。
最高速率54Mbps,实际使用速率约为22-26Mbps与802.11b不兼容,是其最大的缺点。
也许会因此而被802.11g淘汰。
802.11b目前最流行的WLAN协议,使用2.4G赫兹频段。
最高速率11Mbps,实际使用速率根据距离和信号强度可变(150米内1-2Mbps,50米内可达到11Mbps)802.11b的较低速率使得无线数据网的使用成本能够被大众接受(目前接入节点的成本仅为10-30美元)。
另外,通过统一的认证机构认证所有厂商的产品,802.11b设备之间的兼容性得到了保证。
兼容性促进了竞争和用户接受程度。
802.11e基于WLAN的QoS协议,通过该协议802.11a,b,g能够进行VoIP。
也就是说,802.11e是通过无线数据网实现语音通话功能的协议。
该协议将是无线数据网与传统移动通信网络进行竞争的强有力武器。
802.11g802.11g是802.11b在同一频段上的扩展。
支持达到54Mbps的最高速率。
兼容802.11b。
.简述ieee 802.11标准的基本内容IEEE 802.11标准,也被称为Wi-Fi,是一种用于无线局域网(WLAN)的通信协议。
它定义了一系列规范和技术细节,以便设备之间可以进行无线通信。
本文将简述IEEE 802.11标准的基本内容。
1. 引言IEEE 802.11标准是一项由电气和电子工程师协会(IEEE)制定的国际标准,常用于无线局域网的设计和实施。
该标准从20世纪90年代初开始制定,并经历了多个版本的更新和改进。
2. 标准体系结构IEEE 802.11标准是由多个互相关联的子标准组成的,每个子标准都定义了一些特定的无线通信技术和协议。
其中最常见和广泛使用的子标准包括:a. IEEE 802.11a:使用5GHz频段,在较高的数据速率下提供无线通信;b. IEEE 802.11b:使用2.4GHz频段,提供较低的数据速率但更广泛的覆盖范围;c. IEEE 802.11g:使用2.4GHz频段,并提供了向后兼容性,支持较高的数据速率;d. IEEE 802.11n:引入了MIMO(多输入多输出)技术,提高了数据速率和传输稳定性;e. IEEE 802.11ac:使用更高的频段,提供更快的速率和更大的容量。
3. 媒体访问控制(MAC)层IEEE 802.11标准中的MAC层定义了无线局域网中节点的访问控制机制。
最常见的MAC层协议是CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance),它通过监听信道上的活动来避免数据碰撞。
CSMA/CA协议的基本原理是,当一个节点要发送数据时,它先监听信道的状态。
如果信道空闲,节点就发送数据;如果有其他节点正在发送数据,节点则等待一段随机时间后再次尝试发送。
4. 物理层IEEE 802.11标准中定义了多种不同的物理层规范,用于支持不同的频段和数据速率。
常见的物理层技术包括:a. FHSS(频率跳跃扩频技术):在一段时间内,信号在不同的频率上进行短暂的跳跃;b. DSSS(直接序列扩频技术):通过将信号扩展到更宽的带宽上来提高抗干扰性能;c. OFDM(正交频分复用技术):将信号分成多个子载波,并在不同的频率上进行传输。
简单讲解802.11协议强调一下,本人也是刚刚学习无线渗透领域,所以有诸多不足,但也可以给感兴趣的小白讲解一下,以后也会持续更新。
下面由我带你们简单了解一下802.11协议简单了解无线网卡1. 无线网卡在osi模型中属于数据链路层1. 逻辑链路子层lcc2. 媒体访问控制子层mac物理层(至于什么是osi模型,请大家自行脑补一下)那么我们开始了解802.11协议上图是我们经常会碰到也是我将会讲的内容速率1msb-2mbs媒体访问采用CSMA/CA(以太网采用CSMA/ACB)根据算法侦听一段时长发送数据前需要发报声明Request to send/Clear to send(RTS/CTS)通过无线电波传输(还有一个方案是采用红外传输,但是明显不现实,没有无线传输好,所以并没用生产和采用)采用1. Direct -Sequence Spread-Spectrue(DSSS)直序扩频2. Frequency Hopping Spread-Spectrum(FHSS)跳频扩频这两种技术公式:c=b+log(1+s/n)C:数据量。
S:信号强度。
N:噪声(dB)s/n=信噪比(自我脑补以上知识)这个,可以计算出为什么信号好,传输数据更快802.11b协议这个协议是我们经常可以在买无线网卡的时候可以看到的主要技术:CCK——补充代码键速率:5.5/11(bit/s)频段:2.4Ghz-2.45Ghz一共有14个信道(channel)但是每个国家有不同规定,因为,含有特殊国家用途的频段是不能给公民使用的。
每个信道22Mhz带宽只有3个不完全重叠的信道如果ap信道重叠就会产生干扰,冲突并且丢包率会增加802.11a协议1.与802。
11协议同时发布2.它所采用的是5ghz频段(不是我们所用的5g)虽然说2.4ghz频段干扰源很多,如蓝牙,微波等)都能对我们的2.4Ghz进行干扰,但是本人觉得,5ghz穿透力不太行,使用还是推荐使用2.4ghz5Ghz有更多的带宽空间,可以容纳更多的不重叠的信道3.采用OFDM信号调频技术Orthogonal Frequency-Division Multiplexing这个比上面cck的技术难度降低,但是效果更好(正交复用技术)3. 速率54mbs每个信道22mhz带宽1. 但是因为技术原因,当年也并没有立马生产出802.11g协议1.可以说是在b上更新的一个协议2.采用OFDM技术可以达到与802.11协议相同的速率并且可以向后支持802.11b的设备,并且支持切换为CCK技术(但是速率会降低)1. 带宽可以采用20/22Mhz802.11n协议1.频段2.4Ghz或5Ghz2.速率300Mbs-600Mbs3.采用Multiple-Input Multip-Output(MIMO)高吞吐量技术其中支持这个协议的采用多天线,多电波,独立收发2. 也可以进行向后支持设备(网速下降)Ps:测量无线信号强度dB分贝1. dB分贝表示两个信号之间的差异比率2. 也就是描述设备的信号强度3. 是一个相对值dBm:功率值与1mW进行比较的log值x10公式:dBpwer=10*log(singal/reference)这个可以计算出信号强度,dB是相对值不懂的可以在百度上脑补一半,手机型号都是负数?为什么因为在空气中是会急速衰减,但是dbm越大信号也就越好可以查询你们的手机sim卡信息,越大信号越好,但是也是不可能等于0dbmLinux系统下可以采用iwlist scan查询wifi信息,其中channel 代表信道,后续也会讲解网卡模式,大家可以以我的文章为引导。
IEEE802.11无线局域网技术中MAC层综述
Ammar Alshami
【期刊名称】《武汉理工大学学报(信息与管理工程版)》
【年(卷),期】2006(028)011
【摘要】严格服务质量(QOS)要求下,传统的IEEE 802.11无线局域网不支持实时流量,因此,IEEE 802.11e工作组致力于改进现有的802.11MAC以使其支持延时敏感的多媒体应用,如无线局域网中的实时音频与实时视频.目前IEEE 802.11e MAC 层草案已被拟定.本文对IEEE 802.11e进行了综述,并分析了其服务质量的局限性.首先,本文在介绍传统IEEE 802.11MAC的基础上分析了其为基站提供QOS服务时存在的问题;接着,文章详细研究了IEEE 802.11e MAC,并指出与传统802.11e MAC相比IEEE 802.11e MAC所作出的改进,并对这些改进进行了分析.
【总页数】5页(P71-75)
【作者】Ammar Alshami
【作者单位】武汉理工大学信息工程学院,湖北,武汉,430073
【正文语种】中文
【中图分类】TN915.04
【相关文献】
1.基于IEEE80
2.11协议的MAC层协同组播策略 [J], 宋留斌;徐友云;谢威;余江
2.IEEE802.11 MAC层退避算法的一种改进方案 [J], 张黎达;刘宗行;李作进
3.基于IEEE802.11站点的MAC层协议改进机制研究 [J], 刘海蓉
4.IEEE802.11中MAC子层DCF&PCF的研究与仿真 [J], 陈旭龙;彭宇行
5.IEEE802.11 MAC层性能分析及改进方案 [J], 李洪生;李颖;王维
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