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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)。

此图描述了由BSS构建的WLAN组件和网络体系结构。

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。
基础设施BSS描述与管理BSS的中央STA关联的STA。中央STA被称为接入点（AP）。此部署通常用于家庭、办公室和热点网络安装。一般来说，AP通过无线方式与相关STA连接，并通过有线方式连接到互联网。此连接使相关STA能够在本地BSS之外进行通信。AP还无线服务于BSA中的STA，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标准将MAC和PHY作为一个整体。WLAN工具箱功能集中于物理层、MAC子层及其接口的物理介质相关（PMD）和物理层聚合过程（PLCP）子层。

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
MSDU-MAC服务数据单元	在STA内的逻辑链路控制（LLC）层和MAC层之间传输信息的消息
MPDU或A-MPDU - MAC协议数据单元或聚合MAC协议数据单元	在通信STA中的MAC层对等方之间传输信息的消息
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STA中的PHY层对等方之间传输信息的消息

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。

笔记

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

无线局域网的IEEE 802.11标准化实现自1997年首次发布以来一直在发展。今天，它被部署在世界各地的无线频谱未经许可的地区。自第一个版本以来，802.11标准已经发展到包括多个物理层实现，并确保了与传统版本的向后兼容性。随着时间的推移，可实现的最大传输数据速率已从每秒1兆比特（Mbps）增长到近每秒7千兆比特（Gbps）。

WLAN工具箱为此处列出的各种802.11标准版本提供本机金宝app支持。该工具箱侧重于PHY和MAC层，并支持对基于标准的功能进行调整，以探索自定义实现。

标准	发布年	调制	基频（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	非出血转化
802.11b™	1999	人力资源/ DSSS / CCK	2．4	11	11	的输出	非出血转化
802.11a™	1999	正交频分复用	5.	5、10、20	54	的输出	非出血转化
802.11 g™	2003	802.11b和802.11a @ 2.4 GHz
802.11 j™	2004	正交频分复用	4.9和5	10年,20年	27	的输出	非出血转化
802.11 n™(wi - fi 4)	2009	正交频分复用	2.4和5	20, 40	< 600	MIMO，多达四个流	HT
802.11p™	2010	正交频分复用	5.	5、10	27	的输出	非出血转化
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
802.11ac™ （Wi-Fi 5）	2013	正交频分复用	5.	20, 40, 80, 160, 80+80	< 7000	DL MU-MIMO多达8流	VHT
802.11ah™	2016	正交频分复用	＜ 1	1 2 4 8 16	346	DL MU-MIMO多达四流	S1G
802.11 ax™(wi - fi 6)	2020	OFDMA	2.4和5	20, 40, 80, 160, 80+80	< 10,000	UL和DL MU-MIMO最多8个流	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，因此接收速度很慢。不久之后，联邦通信委员会（FCC）允许使用2.4GHz的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。

在802.11n中，通过拓宽信道带宽和允许多达四个输入/输出流，数据速率得以提高。

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修正案使用低于1-GHz的频率（未经许可的900 MHz频带）来提供扩展范围，并且具有低能耗来支持物联网（IoT）概念。金宝app

802.11ax修正案引入正交频分多址（OFDMA）以提高整体频谱效率，并引入高阶1024点正交幅度调制（1024-QAM）支持以提高吞吐量。带宽需求持续增长，IEEE 802.11工作组继续推进标准，以提高吞吐量上限。金宝app

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LAN介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）规范。修改件1：高效WLAN的增强。”信息技术标准草案-系统间的电信和信息交换。局域网和城域网.特殊要求。

[2] IEEE标准802.11-2016（IEEE标准802.11-2012的修订版）。“第11部分：无线局域网介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）规范。”IEEE信息技术标准-系统间电信和信息交换。局域网和城域网.特殊要求。

[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。

[6] E.佩拉希亚和R.斯泰西。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。