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无线局域网是什么?

无线局域网(wireless local area network, WLAN)一般是指无线计算机网络。更常见的是，WLAN等同于IEEE规定的实现^®802.11™标准组，品牌为Wi-Fi^®Wi-Fi联盟Wi-Fi联盟认证来自不同制造商的IEEE 802.11设备之间的互操作性。通过WLAN工具箱™，您可以为WLAN物理层(PHY)和介质访问控制层(MAC)的IEEE 802.11标准化实现建模。您还可以探索实现的变体，以了解该标准的未来发展。

网络体系结构

IEEE 802.11定义了网络架构。在IEEE 802.11中，在一个确定的覆盖区域内的一组相互关联的站(sta)形成一个基本服务集(BSS)。BSS是802.11网络架构的基本构件。基本服务区(BSA)定义了BSS中包含sta的区域。STAs可以在重叠BSSs中关联。就移动性而言，卫星通信设备要么是固定的，要么是便携式的，要么是移动式的。任何兼容的STA都可以作为接入点(AP)。

该图描述了从BSSs构建的WLAN组件和网络架构。

独立BSS (IBSS)描述了sta之间以一种特别的方式直接通信。IBSS没有连接到有线网络。
基础架构BSS描述与管理BSS的中央STA相关联的STA。中心STA被称为接入点(AP)。这种部署通常用于家庭、办公室和热点网络安装。一般情况下，AP与相关的sta通过无线方式连接，并通过有线方式连接到Internet。这个连接使相关的sta能够在本地BSS之外进行通信。ap还为BSA中的sta提供无线服务，为这些sta提供互联网连接。
分布式系统(DS)通过它们的ap互连基础设施bss。通常，DS骨干网是一个802.3以太网局域网。
扩展服务集描述了一组由DS互连的基础设施bss。在ESS中，ap之间进行通信，将流量从一个BSS转发到另一个BSS，并促进移动站从一个BSS到另一个BSS的移动。

无线局域网协议栈

这里显示的互联参考模型包括与数据链路层(DLL)和物理层(PHY)相关联的网络组件的子集。4.9.2节［2］描述802.11的交互参考模型。介质访问控制(MAC)是DLL的一个子层。

802.11标准集中于MAC和PHY作为一个整体。WLAN工具箱功能集中于PHY、MAC子层的物理介质依赖(PMD)子层和物理层聚合过程(PLCP)子层及其接口。

WLAN消息交换

数据和控制信息消息在单个STA的协议栈层之间交换，在通信STA的对等层之间交换。

数据和控制信息交换的对等STA层协议信息传输．如图(A-)MPDU和PPDU所示。
数据和控制信息交换层之间的STA服务信息传输．如图MSDU和PSDU所示。

WLAN工具箱功能侧重于MAC和PHY实现。具体来说，工具箱模拟PHY对等体之间的PPDUs交换，以及MAC对等体之间的MPDUs或A-MPDUs交换。在这里简要描述协议堆栈层之间交换的消息。有关这些消息的更多信息，请参见［2］．

消息	描述
MAC业务数据单元	STA内部在逻辑链路控制(LLC)层和MAC层之间传递信息的消息
MPDU或A-MPDU - MAC协议数据单元或聚合MAC协议数据单元	在通信的sta中，在MAC层对等点之间传递信息的消息
pdu - PLCP业务数据单元	在STA中，在MAC层和PHY层之间传递信息的消息
PPDU - PLCP协议数据单元	在通信的sta中，PHY层对等点之间传递信息的消息

此图显示了非聚合MAC帧的这些WLAN消息数据单元之间的区别。

请注意

在PSDU方面，术语PLCP SDU和PHY SDU出现在802.11标准中。PLCP是PHY的物理层收敛过程子层。在层与层之间使用术语时没有区别。

物理层进化

自1997年首次发布以来，WLAN的IEEE 802.11标准实现已经得到了发展。今天，它被部署在世界范围内未经许可的无线电频谱区域。自从第一个版本发布以来，802.11标准已经发展到包括几个物理层实现，并确保了与旧版本的向后兼容性。随着时间的推移，最大可实现的传输数据速率已经从1兆每秒(Mbps)增长到近7千兆每秒(Gbps)。

WLAN工具箱为这里列出的各种802.11标准版本提供了本金宝app机支持。工具箱主要关注PHY和MAC层，并支持对基于标准的功能进行适配，以探索自定义实现。

标准	发布年	调制	基本频率(GHz)	带宽(MHz)	最大吞吐量(Mbps)	天线方案	PPDU格式
802.11	1997	DSSS	2．4	11	2	的输出	non-HT
802.11 b™	1999	人力资源/ DSSS / CCK	2．4	11	11	的输出	non-HT
™802.11	1999	OFDM	5	5、10、20	54	的输出	non-HT
802.11 g™	2003	802.11b和802.11a @ 2.4 GHz
802.11 j™	2004	OFDM	4.9和5	10年,20年	27	的输出	non-HT
802.11 n™(wi - fi 4)	2009	OFDM	2.4和5	20、40	< 600	MIMO，多达四个流	HT
802.11便士™	2010	OFDM	5	5、10	27	的输出	non-HT
802.11广告™	2012	SC / OFDM	60 GHz	1760 (sc)， 2640 (ofdm)	< 7000	具有波束形成的MIMO单流	DMG
802.11交流™(wi - fi 5)	2013	OFDM	5	20,40,80,160,80 +80	< 7000	DL MU-MIMO多达8流	VHT
802.11啊™	2016	OFDM	< 1	1 2 4 8 16	346	DL MU-MIMO多达四流	S1G
802.11 ax™(wi - fi 6)	2020(预期)	OFDMA	2.4和5	20,40,80,160,80 +80	< 10000	UL和DL MU-MIMO多达8流	他

随着802.11b直接序列扩频(DSSS)和互补码键控(CCK)提供的数据速率的增加，部署和商业应用也随之增长。当时，各公司开始提供802.11b无线局域网产品和系统。下载188bet金宝搏

802.11a修正案通过引入正交频分复用(OFDM)物理层提高了数据速率。然而，OFDM仅部署在5ghz，因此吸收缓慢。不久之后，联邦通信委员会(FCC)允许在2.4 GHz使用OFDM。

采用802.11g修正案提供了在2.4 GHz运行802.11a定义的PHY的机会，并与802.11b PHY向后兼容。

对于802.11n，数据速率的增加是通过拓宽通道带宽和允许多达4个输入/输出流来实现的。

对于802.11ac，更宽的通道和多达8个输入/输出流提供更高的最大吞吐量。这种增加的吞吐量能力使用户能够将视频流传输到家中或公共移动热点的移动设备上。

802.11ad修正案规定了在60ghz频段的操作。

802.11ah修正案使用sub- 1ghz频率(未经许可的900-MHz频段)来提供扩展范围，并具有低能耗，以支持涉及物联网(IoT)的概念。金宝app

802.11ax修正案引入了正交频分多址(OFDMA)，以提高整体频谱效率，并支持更高阶1024点正交振幅调制(1024-QAM)，以增加吞吐量。金宝app对带宽的需求持续增长，IEEE 802.11工作组继续推进标准以提高吞吐量上限。

要了解IEEE 802.11的历史和监测工作组的活动，请访问IEEE网站。

参考文献

[1] IEEE P802.11ax / D4.1。第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。修改1:对高效WLAN的增强。”信息技术标准草案。电信和系统之间的信息交换局域网和城域网—具体要求。

[2] IEEE Std 802.11-2016 (IEEE Std 802.11-2012修订版)。第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范信息技术的IEEE标准。系统之间的电信和信息交换。局域网和城域网—具体要求。

[3] IEEE Std 802.11ah-2016 (IEEE Std 802.11-2016修订版，由IEEE Std 802.11ai™-2016修订)。第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。修改2:Sub 1ghz许可证豁免操作。”信息技术的IEEE标准。系统之间的电信和信息交换。局域网和城域网—具体要求。

[4] IEEE STD 802.11ac-2013 (IEEE STD 802.11-2012修订版，由IEEE STD 802.11ae™-2012、IEEE STD 802.11a™-2012和IEEE STD 802.11ad-2012修订)。第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。修正4:在6ghz以下频段的非常高吞吐量操作的增强。”信息技术的IEEE标准。系统之间的电信和信息交换。局域网和城域网—具体要求。

[5] IEEE STD 802.11ad-2012 (IEEE STD 802.11-2012的修订版，由IEEE STD 802.11ae™-2012和IEEE STD 802.11a™-2012修订)。第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。修正4:在6ghz以下频段的非常高吞吐量操作的增强。”信息技术的IEEE标准。系统之间的电信和信息交换。局域网和城域网—具体要求。

Perahia E和R. Stacey。下一代无线局域网:802.11n和802.11ac．第二版。英国:剑桥大学出版社，2013。