1. IE802.11简介
IEEE 802.11b
IEEE 802.11a
标准号 标准发布时间
IEEE 802.11g IEEE 802.11n
1999年9
1999年9月 2003年6月
月
5.150-5.350GHz
2009年9月
工作频率2.4-范围
5.475-
2.4835GHz 5.725GHz
5.725-5.850GHz
2.4-2.4835GHz
2.4-2.4835GHz 5.150-5.850GHz
非重叠信道数 物理速率(Mbps) 实际吞吐
3 24 3 15
11 54 54 600
6
量(Mbps) 频宽
20MHz
24 20MHz
24 20MHz CCK/DSSS/OFDM
100以上 20MHz/40MHz MIMO-OFDM/DSSS/CCK
802.11a/b/g/n
调制方式 CCK/DSSS OFDM 兼容性
802.11b
802.11a 802.11b/g
2. 频谱划分
WiFi总共有14个信道,如下图所示:
1)IEEE 802.11b/g标准工作在2.4G频段,频率范围为2.400
—2.4835GHz,共83.5M带宽 2)划分为14个子信道 3)每个子信道宽度为22MHz 4)相邻信道的中心频点间隔5MHz
5)相邻的多个信道存在频率重叠(如1信道与2、3、4、5信道有频率重叠)
6)整个频段内只有3个(1、6、11)互不干扰信道 3. 接收灵敏度
误码率要求
速率
最小信号强度
6Mbps -82dBm 9Mbps -81dBm 12Mbps -79dBm
PER(误码率)不超过8% 18Mbps -77dBm
24Mbps -74dBm 36Mbps -70dBm 48Mbps -66dBm
54Mbps -65dBm
4. 2.4GHz中国信道划分
802.11b和802.11g的工作频段在2.4GHz
(2.4GHz-2.4835GHz),其可用带宽为83.5MHz,中国划分为13个信道,每个信道带宽为22MHz
北美/FCC 2.412-2.461GHz(11信道) 欧洲/ETSI 2.412-2.472GHz(13信道) 日本/ARIB 2.412-2.484GHz(14信道)
2.4GHz频段WLAN信道配置表
信道 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
中心频率(MHz)
2412 2417 2422 2427 2432 2437 2442 2447 2452 2457 2462 2467 2472
信道低端/高端频率
2401/2423 2406/2428 2411/2433 2416/2438 2421/2443 2426/2448 2431/2453 2426/2448 2441/2463 2446/2468 2451/2473 2456/2478 2461/2483
5. SSID和BSSID
1)基本服务集(BSS)
基本服务集是802.11 LAN的基本组成模块。能互相进行无线通信的STA可以组成一个BSS(Basic Service Set) 。如果一个站移出BSS的覆盖范围,它将不能再与BSS的其它成员通信。 2)扩展服务集(ESS)
多个BSS可以构成一个扩展网络,称为扩展服务集(ESS)网络,一个ESS网络内部的STA可以互相通信,是采用相同的SSID的多个BSS形成的更大规模的虚拟BSS。连接BSS的组件称为分布式系统(Distribution System,DS)。 3)SSID
服务集的标识,在同一SS内的所有STA和AP必须具有相同的SSID,否则无法进行通信。
SSID是一个ESS的网络标识(如:TP_Link_1201),BSSID是一个BSS的标识,BSSID实际上就是AP的MAC地址,用来标识AP管理的BSS,在同一个AP内BSSID和SSID一一映射。在一个ESS内SSID是相同的,但对于ESS内的每个AP与之对应的BSSID是不相同的。如果一个AP可以同时支持多个SSID的话,则AP会分配不同的BSSID来对应这些SSID。
BSSID(MAC)<---->SSID
6. AP种类
FAT AP和FIT AP比较如下图所示:
7. 无线接入过程三个阶段
STA(工作站)启动初始化、开始正式使用AP传送数据帧前,要经过三个阶段才能够接入(802.11MAC层负责客户端与AP之间的通讯,功能包括扫描、接入、认证、加密、漫游和同步等功能): 1)扫描阶段(SCAN)
2)认证阶段 (Authentication) 3)关联(Association)
7.1 Scanning
802.11 MAC 使用Scanning来搜索AP,STA搜索并连接一个AP,当STA漫游时寻找连接一个新的AP,STA会在在每个可用的信道上进行搜索。
1)Passive Scanning(特点:找到时间较长,但STA节电)
通过侦听AP定期发送的Beacon帧来发现网络,该帧提供了AP及所在BSS相关信息:“我在这里”… 2)Active Scanning (特点:能迅速找到) STA依次在13个信道发出Probe Request帧,寻找与STA所属有相同SSID的AP,若找不到相同SSID的AP,则一直扫描下去..
7.2 Authentication
当STA找到与其有相同SSID的AP,在SSID匹配的AP中,根据收到的AP信号强度,选择一个信号最强的AP,然后进入认证阶段。只有身份认证通过的站点才能进行无线接入访问。AP提供如下认证方法:
1)开放系统身份认证(open-system authentication) 2)共享密钥认证(shared-key authentication) 3)WPA PSK认证( Pre-shared key) 4)802.1X EAP认证
7.3 Association
当AP向STA返回认证响应信息,身份认证获得通过后,进入关联阶段。
1) STA向AP发送关联请求 2) AP 向STA返回关联响应
至此,接入过程才完成,STA初始化完毕,可以开始向AP传送数据帧。
7.4 认证和关联过程
7.5 漫游过程
美国、 欧洲 频率 中国[1][2][3[1]信道 加拿大日本 [1](MHz) [1]] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2412 是 2417 是 2422 是 2427 是 2432 是 2437 是 2442 是 2447 是 2452 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 否 否 否 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 否 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 澳大利亚委内端拉 以色列 [4] 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 否 否 否 是 是 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 10 2457 是 11 2462 是 12 2467 是 13 2472 是 14 2484 否
802.11b onl否 [5]y 欧洲 日本 新加坡 中国 台湾 频率 美国 信道 (MHz) 20 MHz[6] 20 MHz 20 MHz[7] 10 MHz 20 MHz 20 MHz 20MHz[8] 7 8 9 5035 否 5040 否 5045 否 否 否 否 否 否 否 否 是 否 是 否 是 否 否 否 否 否 否 否 是 否 是 否 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 是 否 是 否 是 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 11 5055 否 12 5060 否 16 5080 否 34 5170 否 36 5180 是 38 5190 否 40 5200 是 42 5210 否 44 5220 是
46 5230 否 48 5240 是 52 5260 是 56 5280 是 60 5300 是 64 5320 是 100 5500 是 104 5520 是 108 5540 是 112 5560 是 116 5580 是 120 5600 是 124 5620 是 128 5640 是 132 5660 是 136 5680 是 140 5700 是 149 5745 是 153 5765 是 157 5785 是 161 5805 是 165 5825 是 183 4915 否 184 4920 否 185 4925 否 187 4935 否 188 4940 否 189 4945 否 192 4960 否 196 4980 否 否 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 是 否 否 是 否 是 是 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 是 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 否 中国大陆2400~2483.5M, 5735~5835M共100MHz。
中国大陆2400~2483.5M, 5725~5850M共100MHz。
全球各地区2.4G、5G信道一览表
2017-05-03网络、通信
美洲(FCC)
2.412 ~ 2.462 GHz:11个信道
5.15 ~ 5.35 GHz,5.725 ~ 5.825 GHz;12个信道 中国
2.412 ~ 2.472 GHz:13个信道 5.725 ~ 5.825 GHz:4个信道 ETSI
2.412 ~ 2.472 GHz:13个信道
5.15 ~ 5.35 GHz:8个信道5470 ~ 5725 MHz:11个信道 以色列
2.432 ~ 2.472 GHz:9个信道 5.15 ~ 5.35 GHz:8个信道 日本
2.412 ~ 2.472 GHz:13个信道(OFDM) 2.412 ~ 2.484 GHz:14个信道(CCK)
5.15 ~ 5.25 GHz:4个信道 韩国
2.412 ~ 2.472 GHz:13个信道
5.15 ~ 5.35 GHz,5.46 ~ 5.72 GHz,5.725~ 5.825 GHz:19个信道
北美洲(FCC除外)
2.412 ~ 2.462 GHz:11个信道
5.15 ~ 5.35 GHz,5.725~ 5.825 GHz:12个信道 日本2
2.412 ~ 2.472 GHz:13个信道 OFDM2.412 ~ 2.484 GHz:14个信道 CCK5.15 ~ 5.35 GHz:8个信道 新加坡
2.412 ~ 2.472 GHz:13个信道
5.15 ~ 5.35 GHz,5.725~ 5.825 GHz:12个信道 中国台湾
2.412 ~ 2.462 GHz:11个信道
5.25 ~ 5.35 GHz,5.725~ 5.825 GHz:7个信道
不重叠信道802.11a:12个信道 (FCC;其他法规域支持的802.11a信道数不同)FCC目前支持12个不重叠信道,根据FCC规则,有可能通过未来固件版本而支持23个信道802.11b/g:3个信道
WLAN信道列表是法律所规定的IEEE 802.11(或称为WiFi)无线网络应该使用的无线信道。
802.11工作组划分了两个独立的频段,2.4 GHz和4.9/5.8 GHz。每个频段又划分为若干信道,且每个国家自己制定政策订出如何使用这些频段。
2.4 GHz (802.11b/g)
美国、中国
信频率
加拿
[1大
道 (MHz)
] [1] 2412 是 是
[1][2][3]
欧洲
澳大委
以
日本
[1]
利亚内
[4列 ] 拉
端
色
1是
是
是
是 否
2
2417 是 是
是
是
是
是 否
3
2422 是 是
是
是
是
是 是
4
2427 是 是
是
是
是
是 是
5
2432 是 是
是
是
是
是 是
6
2437 是 是
是
是
是
是 是
7
2442 是 是
是
是
是
是 是
8
2447 是 是
是
是
是
是 是
9
2452 是 是
是
是
是
是 是
102457
是 是
是
是
是
是 否
112462
是 是
是
是
是
是 否
122467
是 否
是
是
是
是 否
132472
是 否
是
是
是
是 否
142484
否 否
否
802.11b onl
y[5]
否
否 否
4.9/5.8 GHz (802.11a/h/j/n)
道 (MHz)
信
频率
美国
欧洲
日本
新加坡
中国
台湾
MHz
20
[6]
20 MHz
MHz
20
[7]
10 MHz20 MHz20 MHz
20MHz[8
]
7
5035
否否
否是
否
否
否
8
5040
否
否
否
是
否
否
否
9
5045
否
否
否
是
否
否
否
11
5055
否
否
否
是
否
否
否
12
5060
否
否
否
否
否
否
否
16
5080
否
否
否
否
否
否
否
34
5170
否
否
否
否
否
否
否
36
5180
是
是
是
否
是
否
否
38
5190
否
否
否
否
否
否
否
40
5200
是
是
是
否
是
否
否
42
5210
否
否
否
否
否
否
否
44
5220
是
是
是
否
是
否
否
46
5230
否
否
否
否
否
否
否
48
5240
是
是
是
否
否
否
否
52
5260
是
是
是
否
否
否
是
56
5280
是
是
是
否
否
否
是
60
5300
是
是
是
否
否
否
是
64
5320
是
是
是
否
否
否
是
1005500
是
是
是
否
否
否
是
1045520
是
是
是
否
否
否
是
1085540
是
是
是
否
否
否
是
1125560
是
是
是
否
否
否
是
1165580
是
是
是
否
否
否
是
1205600
是
是
是
否
否
否
是
1245620
是
是
是
否
否
否
是
1285640
是
是
是
否
否
否
是
1325660
是
是
是
否
否
否
是
1365680
是
是
是
否
否
否
是
1405700
是
是
是
否
否
否
是
1495745
是
否
否
否
是
是
是
1535765
是
否
否
否
是
是
是
1575785
是
否
否
否
是
是
是
1615805
是
否
否
否
是
是
是
1655825
是
否
否
否
是
是
是
1834915
否
否
否
是
否
否
否
1844920
否
否
是
是
否
否
否
1854925
否
否
否
是
否
否
否
1874935
否
否
否
是
否
否
否
1884940
否
否
是
是
否
否
否
1894945
否
否
否
是
否
否
否
1924960
否
否
是
否
否
否
否
1964980
否
否
是
否
否
否
否
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