物联网实验教程：WiFi网络协议简介

WiFi网络协议主要包括802.11系列协议簇，与IEEE 802.15.4系列协议相比，它的最大优点是传输速率较高，通信距离相对较远，同时兼容已有的各种802.11DSSS设备。802.11系列协议规范了无线局域网络（Wireless Local Area Network，WLAN）的媒体访问控制（Medium Access Control，MAC）层及物理（PHYsical，PHY）层。由于无线传输的方式不同，IEEE 802.11在统一的MAC层下面规范了各种不同的物理层协议。下面简要介绍几个与WiFi定位相关的协议。

IEEE 802.11b是所有无线局域网标准中最著名、普及最早的标准，它支持1～11Mbit/s的数据传输速率，其载波频率为2.4GHz，共有14个频宽为22MHz的频道可供使用。802.11b的MAC层使用载波监听多址访问/冲突避免（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance，CSMA/CA）协议，物理层则采用了红外线、跳频（Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS）和直扩（Direct-Sequence Spread Spectrum，DSSS）3种不同的物理介质。802.11g采用了与802.11b协议相同的载波频率，最大传输速率为54Mbit/s（与802.11a相同）。802.11g使用补码键控（Complementary Code Keying，CCK）技术与802.11b协议兼容，同时又采用正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术支持高达54Mbit/s的数据流。802.11b是所有WLAN标准演进的基石，未来系统大都需要兼容802.11b。

802.11a（又称WiFi5）工作在5.8GHz频段，采用正交频分复用调制方式，最高物理层的数据传输速率可达54Mbit/s。802.11a是一个非全球性的标准，并不兼容802.11b协议，不过同频段系统之间的干扰较小，比较适合具有高速率传输需求的数据、多媒体通信业务。为了弥补802.11a与WiFi兼容性上的不足，人们采用了双频通信技术（802.11a+g双模），工作在2.4GHz和5GHz两个频段，遵循802.11a/b/g标准，实现了与802.11b的后向兼容。(www.xing528.com)

802.11n协议使用多入多出（Multi-In，Multi-Out，MIMO）和双频带（2.4GHz和5GHz）技术，最大数据传输速率高达600Mbit/s，同时兼容IEEE802.11b/g设备。802.11n对802.11标准的单一MAC层协议进行了优化，增加了净负载所占比重，减少管理检错所占字节数，大大提升了网络吞吐量。802.11n通过构建多组独立天线阵列，动态调整波束方向，保证用户能接收到稳定的信号，并减少其他噪声信号干扰，使无线网络的传输距离增加到几公里，移动性大大增强。