802.11无线局域网MAC与PHY规范详解

802.11协议是ANSI/IEEEStd802.11标准的第11部分，最初于1999年发布，后来被国际标准化组织ISO/IEC采纳并重新命名为ISO/IEC8802-11:1999(E)。它专注于无线局域网（WLAN）的介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）规范。该标准适用于本地和城域网络系统之间的信息交换，特别是针对无线局域网环境。 802.11 MAC（介质访问控制）部分的核心目标是设计一种能够支持各种物理层单元的机制，这些单元的选择取决于可用频谱资源。这意味着标准允许采用多种技术来满足不同的无线通信需求。标准定义了两种无线电单元，分别工作在2.400-2.500GHz频段，采用频率跳变扩频（Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS）和直序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS）技术。这两种技术有助于减少信号干扰和提高无线数据传输的可靠性。 频率跳变扩频技术通过频繁改变信号频率来防止其他设备监听，而直序列扩频则是通过在不同频率上叠加数据信号，形成一个伪随机序列，增加信号的安全性和抗干扰能力。此外，还有一款基于基带红外（Infrared, IR）的通信单元，通常用于短距离、低速的数据传输，如早期的一些无线鼠标和键盘应用。 802.11标准还包括了物理层的其他关键特性，如数据速率、信道选择、帧结构、以及与网络安全相关的认证和加密方法，如WEP（有线等效隐私）和更高级的WPA（Wi-Fi保护访问）协议。随着技术的发展，后续版本如802.11n、802.11ac、802.11ax（Wi-Fi 6）和802.11be（Wi-Fi 6E）不断更新标准，提高了无线网络的吞吐量、范围和效率。 802.11协议是现代无线网络通信的基础，它定义了无线局域网在多址接入、数据传输、安全性等方面的关键要素，对于构建高效、兼容的无线网络基础设施至关重要。随着时间的推移，这个标准不断发展以适应新的技术趋势和用户需求。