网络中的计算机间通信需要共同遵守一定规则，这些规则称为网络通信协议，使用相同的通讯协议标准进行通信，可确保不同厂商生产的设备之间互通与兼容。关于无线局域网设备之间的通信标准，目前，IEEE正式发布的无线局域网标准共为5项：IEEE 802.11、IEEE802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g，以及最新的IEEE 802.11n（2009年正式颁布）。
1.IEEE802.11系列
IEEE 802.11是第一代无线局域网标准之一。该标准定义了物理层和介质访问控制（MAC）协议的规范，允许无线局域网及无线设备在一定范围内建立互操作的网络设备。
与IEEE 802.3相比，802.11有如下特点：在物理层定义了数据传输的信号特征和调制方法。它定义了两个射频（RF）传输方法和一个红外线传输方法，即传输技术。RF传输标准是直接序列扩频和跳频扩频。由于在无线网络中冲突检测比较困难，介质访问控制（MAC）层采用避免冲突（CA）协议，而不是冲突检测（CD），这样能够减少冲突。802.11物理层的无线介质（WM）决定了它与现有的有线局域网的MAC不同，它具有独特的介质访问控制机制，以CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）的方式共享无线介质。CSMA/CA通信方式将时间域的划分与数据帧格式紧密联系起来，保证某一时刻只有一个站点发送，实现了网络系统的集中控制。因为传输介质的不同，CSMA/CD与CSMA/CA的检测方式也不一样。CSMA/CD通过电缆中电压的变化来检测，当数据发生碰撞时，电缆中的电压就会随着发生变化。但在无线传输中感测载波及碰撞侦测都是不可靠的，感测载波比较困难。另外，通常无线电波经天线送出去时，本身是无法监视的，因此碰撞检测实质上也难以做到。基于这两种原因，在802.11中感测载波是由两种方式来完成的，第一种是实际去侦听是否有电波在传输；第二种是虚拟的感测载波，通知需要等待多久的时间可以传输数据，以防止发生碰撞。
IEEE802.11主要用于解决办公室局域网和校园网、企业网中，用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率可达2Mbit/s。目前许多厂商都有基于该标准的产品。由于IEEE802.11在速率和传输距离上都不能满足应用的需求，因此，IEEE小组又相继推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a两个新标准。三者间技术上的主要差别在MAC子层和物理层。
IEEE802.11b物理层支持5.5Mbit/s和11Mbit/s两个新速率，IEEE802.11标准在扩频时使用一个11位调制芯片，而IEEE802.11b标准采用一种新的调制技术（Complementary Code Keying，CCK）来完成。IEEE802.11b使用动态速率漂移，可根据环境变化，在11Mbit/s、5.5Mbit/s、2Mbit/s、1Mbit/s之间切换，并且在2Mbit/s、1Mbit/s速率时与IEEE802.11兼容。
IEEE802.11a工作在5GHz U-NII频带，物理层速率可达54Mbit/s，传输层达25Mbit/s。采用正交频分复用（OFDM）的扩频技术，可提供25Mbit/s的无线ATM（Asynchronous Transfer Mode）接口和10Mbit/s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；在一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。
IEEE802.11g：由于IEEE 802.11a与802.11b之间的频段与调变方式不同，使得其互相之间不能够相通，802.11g就是在这段过渡时间所发展的规格，它建构在既有的IEEE 802.11b实体层与介质层的标准基础上，选择2.4 GHz频段，传输速率较11Mbit/s高，让已拥有802.11b产品的使用者能够以802.11g的产品达到速度升级的需求。该技术可提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度，使无线网络传输速率达54Mbit/s，比现在通用的802.11b快5倍。因为802.11b标准和802.11g标准都在2.4GHz频率范围内，所以它们是兼容的。
2.IEEE 802.11标准
1997年，IEEE发布802.11协议，这是无线局域网领域内第一个标准协议。802.11标准的颁布是无线局域网技术发展史上一个里程碑，802.11标准确保不同厂商之间的无线设备能互相通信，使得各家公司都能基于802.11标准，生产彼此兼容的无线局域网产品。
IEEE 802.11使用2.4 GHz的ISM免费频段传输数据信号，如图3-21所示。因使用公共频段，最高传输速率只能达到2Mbit/s左右，不能满足应用需要。1999年，IEEE提出更高速率的IEEE802.11b协议，传输速率高达11Mbit/s，对802.11协议进行补充。802.11b是目前真正应用最早、最广泛和最成熟的无线局域网标准。其后，IEEE 802.11工作组又研发出802.11g标准，传输速度提高到54Mbit/s，而最新的802.11n标准传输速度已达300Mbit/s。
图3-21 无线局域网使用信号传输频段
3.IEEE802.11b标准
802.11是IEEE在1997年制定的第一个无线局域网标准，主要解决办公网和校园网中无线终端设备接入网络的问题。业务主要限于数据存取，速率最高可达2Mbit/s。因传输速率和传输距离均不能满足需要，IEEE又推出IEEE 802.11a和IEEE 802.11b作为对其的补充。
IEEE802.11b协议是最早大规模应用的无线局域网标准。用户能获得同有线网络一样的性能和网络吞吐率，满足商业用户的应用需求。802.11b标准使用2.4GHz开放频段，传输距离可达130m。IEEE 802.11b标准是对IEEE 802.11的修正，IEEE 802.11b标准传输速率提高到11Mbit/s，与普通10Base-T有线网速率相当（实际传输速率5Mbit/s左右）。(www.xing528.com)
为获得较好的传输速率，802.11b采用动态速率调节技术，允许用户在不同环境下，自动使用不同的连接速度，清除环境的不利影响。在理想状态下，用户以11Mbit/s的全速率运行，但当用户移出理想的11Mbit/s速率传送距离时，或受到了干扰，传输速率会自动降低为5.5Mbit/s、2Mbit/s甚至1Mbit/s。而当用户回到理想环境下，传输速率也会恢复到11Mbit/s。802.11b使用开放的2.4GHz频段，使用时无需申请，可独立组网，灵活性强，可直接作为有线网络的补充。
4.IEEE802.11a标准
为获得更高的传输速率，1999年IEEE 802.11a标准制定完成。802.11a是在802.11b标准基础上，对802.11标准修订的第二个版本。为避免公共频段的信号干扰，802.11a标准使用独占的5.8GHz的频带传输数据，传输距离控制在10～100m。
802.11a是对802.11b标准的修正，以解决无线局域网高速传输问题，使无线产品更广泛应用。802.11a使用更高5.8GHz频段传输信息，避开微波、蓝牙以及大量工业设备广泛采用的2.4GHz频段。在数据传输过程中，干扰大为降低，抗干扰性增强，从而获得高达54Mbit/s的数据收发速率。由于在不同频段传输信号，802.11a和802.11b是互相不兼容的两套标准。
802.11b和802.11a标准的提出，是WLAN发展的一个里程碑，802.11b物理层最大数据传输速率为11Mbit/s，802.11a可达54Mbit/s。但使用802.11a的设备无法和用户原来使用的802.11b互相通信，因此需要更新、修订标准予以弥补。
5.IEEE802.11g标准
2003年，IEEE推出IEEE 802.11g无线局域网协议。802.11g标准是为了解决工作在2.4GHz公共频段下设备兼容和高速传输问题而制定的。802.11g标准使用与802.11b标准相同的2.4GHz频段来传输信号，数据传输速率最高可达54Mbit/s。
802.11g标准仍使用开放的2.4GHz频段，以保证和现有无线设备的兼容性。但大量工业设备广泛采用2.4GHz频段传输信息，信号受外界的干扰较大，因此802.11g标准改进了信号的传输技术，采用扩频技术以避免信号干扰，由于技术较复杂，因而产品价格也较昂贵。802.11g标准可以看做是对802.11b的提速，即从目前的802.11b的11Mbit/s提高到802.11g的54Mbit/s信号传输速率，并能完全兼容802.11b的设备，保护无线局域网中用户现有的设备和投资。IEEE802.11g无线局域网标准的传输速率可满足各种网络应用需求。更重要的是向下兼容IEEE802.11b设备。
6.IEEE802.11n标准
无线局域网数据传输速率低，网络信号不稳定，信号传输范围小等问题一直困扰着无线局域网大规模应用。以802.11g为主的无线办公环境，由于存在和802.11a产品的兼容性及产品稳定性等问题，始终未得到普及。802.11n标准的出现，试图解决这些问题。
802.11n无线传输标准可将传输速率由54Mbit/s提高到108Mbit/s，甚至达到近600Mbit/s（理论值）的数据传输率，即在理想状况下，802.11n可使无线局域网传输速率达到目前传输速率的10倍左右。802.11n采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列系统，动态地调整波束的方向，使无线信号的覆盖范围更广泛。同时为保证让用户接收到稳定的信号，802.11n无线标准利用MIMO（多入多出）与OFDM（正交频分复用）技术，减少其他噪声信号的干扰，不但使传输速率得到极大提升，还大大提高了无线传输质量，搭建无线局域网时将不再担心出现信号死角等问题。网络信号质量的稳定，网络覆盖范围的扩大，使得原来需要多台802.11g设备的地方，只需要一台802.11n产品就可解决，不仅方便应用，还减少了原来多台802.11g产品互连互通时可能出现的信号盲点，移动性大大增强。
从802.11g发展到802.11n是一个换代。802.11n的应用，特别是针对中小企业，可能会取代有线网络。无线局域网协议标准参数对比见表3-1。
表3-1 无线局域网协议标准参数对比表
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