802.11标准演进：从红外到5GHz的无线局域网历程

无线局域网（WLAN）是一种无线上网技术，它通过无线设备如无线路由器（Access Point）、无线网卡（WLAN Card）以及无线接口实现固定局域网的无线扩展，允许用户在不受线缆限制的范围内进行网络连接。在用户层面，WLAN提供与有线网络相同的透明服务体验。 国际上，无线局域网的标准主要分为三个家族：美国的IEEE 802.11家族，欧洲的ETSI HIPERLAN系列，以及日本的ARIB MMAC。其中，IEEE 802.11系列是WLAN的主导标准，它的发展历程中包含了一系列关键标准： 1. **802.11IR**：最初的标准之一，于1997年实现红外线传输，主要用于早期的短距离、低速率应用。 2. **802.11FHSS、802.11DSSS**：这两项标准分别在1997年和1999年标准化，涉及2.4GHz频段的跳频扩频（FHSS）和直接序列扩频（DSSS），如使用Barker码，为早期的2.4GHz带宽的无线局域网提供了基础。 3. **802.11b**：1999年的扩展标准，引入了CCK编码和PBCC选项，显著提升了数据传输速率。 4. **802.11a**：1999年，5GHz频段的正交频分复用（OFDM）技术被标准化，提供了更高的数据传输速度。 5. **802.11g**：2003年发布，进一步提升了2.4GHz频段的速率，同时支持OFDM和PBCC。 6. **802.11d**：于2001年发布，关注管制域的更新，确保WLAN能在不同管理区域（国家）中正常运行。 7. **802.11h**：2003年标准化，主要是针对欧洲市场，规定了802.11a频谱管理和发射功率控制。 8. **802.11i**：2004年推出的MAC层增强，着重于网络安全，加强了认证和加密机制。 9. **802.11j**：针对日本市场，2004年支持4.9 GHz到5 GHz的频段操作。 10. **802.11e**：2005年发布的服务质量（QoS）增强标准，提高了网络的带宽管理能力。 11. **802.11**：2007年，该标准包含了MAC和物理层（PHY）的详细规格，进一步完善了整个WLAN系统架构。 802.11协议栈和体系结构包括多个层次，如物理层处理信号的传输，MAC子层协议负责数据帧的封装和传输控制，而帧结构则定义了数据包的组成方式。这些标准的发展和演进不仅推动了无线技术的进步，也使得WLAN在性能、安全性和适应性方面不断优化，满足了不同场景下的网络需求。