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WLAN的历史和发展趋势# m& R6 E: c- G5 Y3 R e
无线局域网(WLAN)是基于IEEE 802.11标准、使用免费的ISM频段射频资源实现的局域网络连接。IEEE 802.11的第一个版本的标准由IEEE在1997年制定，该标准定义了媒体访问控制层和物理层。其中，物理层定义了工作频率为2.4GHz的ISM频 段，总数据传输速率为2Mb/s。
3 ~6 q) P. A4 c, _3 ]1 E$ r$ O# r. B- Q3 I" o9 ^/ {5 }: y( ?
1999年，IEEE 802.11增加了两个补充版本IEEE 802.11a和IEEE 802.11b，其中IEEE 802.11a定义了5GHz上的ISM频段，数据传输速率可达54Mb/s；而IEEE 802.11b则仍工作在2.4GHz的ISM频段，但传输速率可达11Mb/s。$ Y+ N6 U/ R0 [: l0 A* M
% V8 ]# h0 v( x, E7 O! x2003年，IEEE为WLAN的物理层作补充，发布了IEEE 802.11g。该版本仍采用2.4GHz频段，但传输速率提高到54Mb/s。, F1 o8 M: Z; Q- r- t' I
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2009年，IEEE再次对物理层补充，推出了IEEE 802.11n。该标准支持2.4GHz和5GHz两个频段，同时可采用双倍带宽40MHz，支持多入多出(MIMO)技术。理论上，其最高的传输速率可达600Mb/s（达到该速率要同时满足64QAM调制、5/6编码速率、40MHz信道带宽、400ns的保护间隔、采用4个空间串流，以及每个串流速率为150Mb/s）。2 H2 h& R7 |1 d" T
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2014 年1月，作为IEEE 802.11n的升级，新版本IEEE 802.11ac获得通过，该版本采用5GHz频段，可提供更高吞吐量（指成功接收数据的速率）的WLAN服务。IEEE 802.11ac具有更宽的射频带宽（相对于IEEE 802.11n的40MHz带宽，IEEE 802.11ac提供至少80MHz、最高160MHz的带宽），具有更多的MIMO空间串流（最多8路），并支持下行多用户多入多出（MU- MIMO），以及更高级的256-QAM数字调制。因此，IEEE 802.11ac具有更高的数据传输速率，在256QAM调制、5/6编码速率、160MHz带宽、400ns保护间隔的情况下，每个串流可提供最高 866.7Mb/s的传输速率。
& G- ~% L: V0 ^+ @5 Z- z# K- _ w4 A, N
1 {0 @6 `% u/ L- t$ `此外，为实现更高的数据吞吐量，2013年WiGig组织并入了WiFi联盟。WiGig致力于推广IEEE 802.11ad标准，该标准采用60GHz频段，提供最高7Gb/s传输速率的短距离无线通信服务。由于60GHz信号无法穿透障碍物，当终端设备进入 WiGig信号无法覆盖的区域时，将自动切换到更低频段，但是传输速率将大幅下降。表1总结了IEEE 802.11标准演进的历程，从中可以看出WLAN标准的每一次升级和补充，其结果无非就是为了得到传输速率/吞吐量。为了实现这一目标，可以采用以下两 种手段。1、采用更宽的信道带宽。为实现这一目的，有时就需要提高工作频段。因此，WLAN已经从最初的2.4GHz逐步向5GHz过渡，并且已经出现了 60GHz的标准，从而可以利用更宽的频谱资源。2、采用空间复用技术。从IEEE 802.11n开始，MIMO技术被引入WLAN，并且最大空间串流也在IEEE 802.11ac中得到增加。
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发表于 2021-11-22 13:14
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