理解IEEE 802.11 Wi-Fi技术：架构与层次解析

"IEEE 802.11 Wifi 技术是无线局域网通信标准，用于定义无线设备如何在本地网络中交换数据。本文档旨在提供802.11规范的基础知识，涵盖基本概念、操作原理和关键组件。" 在802.11的体系结构中，核心组成部分是基本服务集（BSS），每个BSS由一个无线接入点（Wireless Access Point, AP）管理，形成一个蜂窝状网络。尽管一个无线局域网可以仅包含一个BSS和AP，但通常会包含多个BSS和与分布式系统（DS）连接的AP。DS通常以以太网作为主干，但也可能是无线网络。这样的整个网络被称为扩展服务集（ESS），从OSI模型的上层来看，它作为一个单一的网络存在。 在802.11网络中，分布式系统连接不同的BSS，允许它们之间的通信。此外，规范定义了门户（Portal）的概念，门户是一个将802.11 LAN与其它802 LAN连接的设备，通常集成在无线AP中，实现网络间的互连。 在协议层次上，802.11遵循了802标准的传统，包括介质访问控制层（MAC层）和物理层（PHY层）。MAC层负责网络中的数据传输协调，而PHY层处理实际的无线信号传输。802.11规范最初定义了三个PHY层： 1. **跳频展频（FHSS）**：在2.4GHz频段工作，采用快速频率切换来传输数据，提高抗干扰能力。 2. **直序展频（DSSS）**：同样在2.4GHz频段，通过扩频码来分散信号，提供更好的信道利用率和安全性。 3. **红外**：利用红外光进行通信，适用于短距离、高速的数据传输。 802.11标准不断演进，后续的版本如802.11a/b/g/n/ac/ax等引入了更多的频段、更高的传输速率和更先进的技术，例如MIMO（多输入多输出）和OFDM（正交频分复用），以提升无线网络的性能和容量。 IEEE 802.11是无线局域网通信的核心，其技术和标准的深入理解对于设计、部署和维护高效、可靠的无线网络至关重要。