802.11abgn与802.11ac的区别以及详细的介绍课件

1、802.11协议族第1页，共22页。1，无线局域网的发展简史和目前所面临的挑战2，802.11简单介绍3，802.11n 和802.11ac协议简析4，无线加密技术简介第2页，共22页。1，无线局域网的发展简史和目前所面临的挑战 从1997年第一代802.11标准802.11发布至今已有18年的时间，在这18年时间 内WIFI经历了巨大的发展和普及。在今天，WIFI成为越来越多的用户上网接入的 首选方式，并且有逐步取代有线接入的趋势。为适应新的业务应用和减小与有线网络带宽的差距，已经发展和普及的四代WIFI系统（801.11，802.11b，802.11a/g，802.11n，）中，每一代80

2、2.11的标准都在大幅度的提升其速率。在第五代的802.11ac标准中，速率的质的飞跃仍然是其让业界兴奋的一个绝对亮点。第3页，共22页。1、大带宽需求应用大带宽需求的应用在 WIFI 的应用越来越广泛：（1）苹果 安卓等系统的更新同步和应用下载（2）优酷土豆Youtobe 视频类业务（3）Vine（由 Twitter 所有）视频摄制及分享类应用类业务（4）正超脱会议室固定设备发展到移动设备上的视频会议业务（5）越来越多的企业通过视频的方式宣传其产品与方案这些应用对 WIFI 提出了越来越高的带宽需求，根据爱立信的预测，无线网络上的视频流量每年将增长 60%，这一增长态势将一直持续到 2018

3、 年底，到那时它将占据全球移动数据流量的一半。第4页，共22页。2、海量的终端接入（1）每个员工可能同时两个甚至多个 WIFI 终端，而每个终端都在消耗着网络资源。2）在进行赛事的场馆，新品发布会现场或者学生教室，海量用户的 同时接入对现有的 无线设备提出了严重的挑战。 （3）在用户无线接入逐步增多，有线接入越来越少大背景下，通过 WIFI 接入终端的现象越来越多。第5页，共22页。3，无线网络的兴起3G/4G 系统的 OFFLOAD在蜂窝系统数据业务大爆发的背景下，越来越多的流量被分担到 WIFI 网络上以减少蜂窝系统的负载，WIFI 被定位第“N”张网而委以重任。这也需要 WIFI网络能够

4、提供更多的容量和更多的用户接入。第6页，共22页。802.11abgn，802.11ac简单介绍 802.11a 1999年，IEEE 802.11a标准制定完成，该标准规定无线局域网工作频段在5GHz，数据传输速率达到54Mbps， 传输距离控制在10100米。802.11a采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术；可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口；支持语音、数据、图像业务；一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。 802.11b 1999年9月IEEE 802.11b被正式批准，该标准规定无线局域网工作频段在

5、2.4GHz，数据传输速率达到11Mbps。该标准是对IEEE 802.11的一个补充，采用点对点模式和基本模式两种运作模式，在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率间自动切换，802.11b和工作在5GHz频率上的802.11a标准不兼容。由于价格低廉，802.11b产品已经被广泛地投入市场，并在许多实际工作场所运行第7页，共22页。 802.11g IEEE的802.11g标准是对流行的802.11b（即Wi-Fi标准）的提速（速度从802.11b的11Mb/s提高到54Mb/s）。802.11g接入点支持802.11b和802.1

6、1g客户设备。同样，采用802.11g网卡的笔记本电脑也能访问现有的802.11b接入点和新的802.11g接入点。 不过，基于802.11g标准的产品目前还不多见。如果你需要高速度，已经推出的802.11a产品可以提供54Mb/s的最高速度。 802.11n WiFi联盟在802.11a/b/g后面的一个无线传输标准协议， 为了 实现 高带宽、高质量的WLAN服务，使无线局域网达到以太网的性能水平，802.11N（TGn）应运而生。802.11n标准至2009年才得到IEEE的正式批准，采用 MIMO OFDM调制技术，而且已经大量在PC、笔记本电脑中应用第8页，共22页。802.11a/b

7、/g/n的比较标准号IEEE 802.11bIEEE 802.11aIEEE 802.11gIEEE 802.11n标准发布时间1999年9月1999年9月2003年6月2009年9月工作频率范围2.42.4835GHz5.1505.350GHz5.4755.725GHz5.7255.850GHz2.42.4835GHz2.42.4835GHz5.1505.850GHz非重叠信道数324315物理速率（Mbps）115454600实际吞吐量（Mbps）62424100以上频宽20MHz20MHz20MHz20MHz/40MHz调制方式CCK/DSSSOFDMCCK/DSSS/OFDMMIMO-

8、OFDM/DSSS/CCK兼容性802.11b802.11a802.11b/g802.11a/b/g/n第9页，共22页。802.11ac 802.11ac的核心技术主要基于802.11a 继续工作在5.0GHz频段上以保证向下兼容性，但数据传输通道会大大扩充，在当前 20MHz的基础上增至40MHz或者80MHz，甚至有可能达到160MHz。再加上大约10%的实际频率调制效率提升，新标准的理论传输速度最高有望 达到1Gbps，是802.11n 300Mbps的三倍多。802.11ac是第一个承诺将无线数据传输率提升到超过1Gbps的标准，而且还包含很多先进特性来改善用户体验。802.11ac

9、使用更多的多流空间传输技术，采用8x8(MIMO)多输入输出，提供更宽的数据传输信道带宽（达到80MHz），甚至还可以使用信道聚合技术，将数据信道总带宽提升至160MHz。此外，802.11ac获得成功的关键在于他是一个渐进的技术：实现其目标，超越了几个重要的典范，并建立在现有的802.11n基础之上。这是巨大的优势，因为对那些将要使用802.11ac的厂商和消费者来说，802.11ac能够相对容易地从现有无线网络和应用（使用802.11n或者更早期无线协议过渡。10第10页，共22页。802.11n与802.11ac比较第11页，共22页。802.11n采用的关键技术802.11n物理层采用

10、的关键技术有MIMO、MIMO-OFDM、40MHz信道、Short GI、FEC、MRC等。802.11n MAC层采用的关键技术有Block确认、帧聚合等。第12页，共22页。MIMO技术802.11n 将 WLAN 带入了全面的多天线时代。MIMO（多输入多输出）技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，信号通过发射端和接收端，从而改善每个用户的服务质量（误码率或数据速率）。传统的WLAN 系统中，AP 和无线用户通常只是各用一根天线，采用 802.11a/b/g 协议传输，在信号的传输速率上最多达到54Mb/s，很难再提高其速率。而随着 WLAN 技术的普及和广泛应用，用

11、户要求大幅度提高无线通信速率的愿望越来越强烈。802.11n 协议中采用了 MIMO（多输入多输出）多天线技术，WLAN 的信号传输可以很容易的突破单天线所造成的速率瓶颈，满足用户对带宽和信号质量的要求。第13页，共22页。802.11n关键技术MIMO利用多天线传输将串行映射为并行各天线独立处理自主运行各天线用各自的调制方式发送电波各天线用各自的解调方式接收电波第14页，共22页。802.11n关键技术MIMON个子空间流同时发送到信道，各发射信号占用同一频带不增加带宽各发射接收天线间的通道独立相应多入多出系统可以创造多个并行空间信道通过并行空间信道独立传输信息速率提高最多可分割4个空间流支

12、持天线数量为44空间流越多，功耗越大802.11n协议包含MIMO省电模式需要更高性能时才使用多路径，以降低功耗第15页，共22页。802.11n关键技术OFDM（正交频分复用）技术第16页，共22页。802.11n关键技术MIMO-OFDM第17页，共22页。8002.11n与802.11ac比较802.11n 802.11ac第18页，共22页。无线加密技术无线网络加密技术之WEP(有线等效加密) 尽管从名字上看似乎是一个针对有线网络的安全选项，其实并不是这样。WEP标准在无线网络的早期已经创建，目标是成为无线局域网WLAN的必要的安全防护层，但是WEP的表现无疑令人非常失望。它的根源在于

13、设计上存在缺陷。 在使用WEP的系统中，在无线网络中传输的数据是使用一个随机产生的密钥来加密的。但是，WEP用来产生这些密钥的方法很快就被发现具有可预测性，这样对于潜在的入侵者来说，就可以很容易的截取和破解这些密钥。即使是一个中等技术水平的无线黑客也可以在两到三分钟内迅速的破解WEP加密。第19页，共22页。无线加密技术无线网络加密技术之WPA WPA延用WEP算法函数RC4，但增加了一些特性以消除WEP使用密码方式上的一些问题： 1.更严格的认证：一个802.1x服务器，如Radius服务器，可以单独地用于用户认证。 2.更长的密钥：WPA将Initialization Vector (IV

14、)的长度增加到48位，主密钥的长度增加到128位。 3.Temporal Key Integrity Protocol (TKIP)为每一个客户生成不同密钥，并且为每一个后续数据包使用不同的密钥。 WPA具备以下2种模式工作：个人或企业。 个人模式：这个模式以WEP相同方式手动地使用配置的密钥。所有客户端使用相同的初始主密钥。 企业模式：AP使用Extensible Authentication Protocol (EAP)来与每个单独的客户端协商一个成对主密钥。然后AP在一个802.1x服务器上验证客户端身份。结果是每一个允许使用网络的客户端都会与配置在802.1x服务器上的信息进行验证，并使用一个与其它客户端