WLAN協議詳解
802.11b/g/n定義在2.4GHz頻段中，802.11a/n/ac工作在5GHz頻段中。
802.11：工作在2.4G頻段，提供了每秒1兆或2兆的傳輸速率
802.11b：
* 最高11Mbps吞吐量
* 工作在2.4GHz，采用直序擴頻（DSSS）
* 802.11b是所有無線局域網標準中最著名，也是普及最廣的標準。在2.4GHz ISM頻段中共有14個頻寬為22MHz的頻道可供使用，3個信道不重疊。
802.11g：
* 最高速率54Mbps
* 802.11g工作在2.4GHz頻段
* 802.11g采用正交頻分復用（OFDM），支持6、9、12、18、24、36、48、54Mbps數據速率及802.11b速率，支持13個信道
802.11a：
* 最高速率達54Mbps
* 802.11a工作在5GHz
* 802.11a采用正交頻分復用（OFDM），支持6、9、12、18、24、36、48、54Mbps數據速率
802.11n：
* 最高速率可達600Mbps
* 802.11n協議為雙頻工作模式，支持2.4GHz和5GHz，兼容802.11a/b/g標準兼容
* 802.11n采用MIMO與OFDM相結合
* 傳輸距離大大增加
* 提高網絡吞吐量性能
802.11n優勢：
* 速率提升-更多的子載波
802.11a/g在20MHz模式下有48個可用子載波，速度可達54Mbps
802.11n在20MHz模式下有52個可用子載波，速度可達58.5Mbps
* 速率提升-編碼率
* 速率提升-Short GI
在無線收發過程中收/發間或多次傳發過程中，需要若干間隔時間，而這個間隔時間就成為Guard Interval，簡稱GIShort Guard Interval 更短的幀間保護間隔。
802.11a/b/g標準要求在發送數據時，必須保證在數據之間存在800ns的時間間隔，802.11n仍缺省使用800ns，當多徑效應不嚴重時，可以將該間隔配置為400ns，可以將吞吐量提升近10%
Short GI使用用于多徑情況較少、射頻環境較好的應用場景。
速率提升-40M頻寬模式
802.11n同時定義了2.4GHz頻段和5GHz頻段的WLAN標準，與802.11a/b/g每信道只用20MHz頻寬不同的是802.11n定義了兩種頻帶寬度：20MHz頻寬、40MHz頻寬。使用40MHz頻寬模式，可以成倍的增加無線網絡的支持速率
MINO技術
采用802.11a/b/g技術的無線接入點和客戶端是通過單個天線單個空間信道（SISO）來實現數據傳送的。
采用802.11n技術的無線接入點和客戶端可以利用兩個或更多空分信道同時傳輸數據，如果終端也支持MIMO技術的話，能夠采用多個接收天線和高級信號處理技術來重建從多個信道發送過來的數據。
MIMO（Multiple in，Multiple out）技術就是利用其他技術來改進接收端的信噪比.
在無線通信系統中，發射機，接收機上使用多個天線開辟了一個新的維度空間。如果能夠正確利用這一技術，可以極大提高性能，它現在被廣泛地稱為MIMO。發射機的多個天線意味著有多個信號輸入到無線信道中，接收端的多個天線是指多個信號從無線信道輸出，多天線接收機利用先進的空時編碼處理能夠分開并解碼這些數據子流，從而實現最佳處理，并有效抵抗空間選擇性衰落。
波束成形技術：當發射端有多個發射天線時，調整從各個天線發出的信號使得接收端信號強度有顯著改善的技術。
MIMO的天線配置通常表示成 “ M *N "，其中M和N均為整數
M表示傳輸天線的數量
N表示接收天線的數量
802.11nMAC層改進
802.11MAC層協議耗費了相當多效率用作鏈路的維護，從而大大降低了系統的吞吐量。802.11n通過改善MAC層來減少固定的開銷及擁塞造成的損失。幀聚合技術和塊確認技術幀聚合
802.11n引入幀聚合技術，提高MAC層效率，報文幀聚合技術包括：
MAC服務數據單元聚合 A-MSDU
MAC協議數據單元聚合 A-MPDU
兩種聚合方式的共同點：減少負荷，且只能聚合同一QoS級別對的幀，但因為要等待需要聚合的報文，可能造成延時。另外只有MPDU才能使用塊確認。
MSDU聚合
MAC服務數據單元 MSDU-Mac Service Data Units聚合：
* 收集以太網幀匯聚
* 轉成802.11無線幀
A-MSDU允許對目的地及應用都相同的多個包進行聚合，聚合后的多個包只有一個共同的MAC幀頭。當多個幀聚合到一起后，包頭的負載、傳播的時間及確認包都會減少，從而提高無線傳輸效率。A-MSDU最大的大小是7935字節。
MPDU聚合
MAC協議數據單元MPDU聚合：
* 轉成802.11無線幀
* 將802.11無線幀匯聚
MPDU允許對目的地相同但是應用不同的多個包進行聚合，其效率不如MSDU，但還是會減少報文負載及空氣傳播時間。A-MPDU的最大的包為65535字節。
塊確認：
為保證數據傳輸的可靠性，802.11協議規定每收到一個單播數據幀，都必須立即回應一個ACK幀。A-MPDU的接收端在收到A-MPDU后，需要對其中的每一個MPDU進行處理，因此需要對每一個MPDU發送應答幀。塊確認機制通過使用一個ACK來完成對多個MPDU的應答，以降低這種情況下ACK幀的數量。
802.11ac
* 802.11ac工作頻段為5GHz頻率。
* 保持與舊的協議的兼容性。改進了物理層幀結構，考慮不同信道帶寬共存時的信道管理等。
* 安全性方面，它將完全遵循802.11i安全標準的所有內容。
* 802.11ac將可以幫助企業或家庭實現無縫漫游。
* 802.11可支持20M、40M、80M、80+80M（不連續，非重疊）、160M帶寬，其中20M、40M、80M是必選的。
802.11ac的優勢：
* 更高的吞吐量，802.11ac wave2最大可支持3.47Gbps。
* 更少的干擾，主流的承載頻率是5G頻段。
* 更多的接入，提供了更大的吞吐率和多用戶MIMO在客觀上提高了更多的用戶接入能力。
MU-MIMO
MU-MIMO （ Multi-User Multiple-Input Multiple-Output ）多用戶-多輸入多輸出，其采用顯示波束成形技術，實現信號的傳播方向和接受控制，向多個終端發送數據，同時保證終端彼此不受干擾。MU-MIMO之后，可以將AP空間流靈活分配給多個終端進行數據傳送，緩解了AP和終端空間流能力不匹配的問題，充分發揮了AP的性能?！?
單用戶MIMO可以大大增加單用戶的吞吐量，但現網中大量終端仍然單流。單流的終端相對于多流的終端傳輸相同的大小的數據需要占用更多的空口時間，因此單流提升終端也成了提升用戶數的一個瓶頸。多用戶MIMO是解決這問題的好辦法，在不改變用戶帶寬和頻率的情況下，在同一時刻，一個AP同時給多個用戶（最多支持4個用戶）發送不同的數據。
A-MPDU擴展
802.11ac中，為了進一步提高效率和可靠性，增加了MPDU幀的大小和A-MPDU幀的大小，長度限制從64k到1。802.11ac只支持A-MPDURTS/CTS（Request To Send/Clear To Send，請求發送/允許發送）握手協議，可以避免信道沖突導致的數據傳輸失敗。當AP向某個客戶端發送數據的時候，AP會向客戶端發送一個RTS報文，這樣在AP覆蓋范圍內的所有設備在收到RTS后都會在指定時間內不發送數據。目的客戶端收到RTS后，發送一個CTS報文，這樣在客戶端覆蓋范圍內所有的設備都會在指定時間內不發送數據。
802.11ac中，增強定義了RTS/CTS機制，用來協調什么時候信道可用和哪些信道可用，具體機制如下：
* 802.11ac設備在其使用的信道內，以20MHz為單位的子信道內發送RTS。當信道帶寬為80M時，再復制3份充滿80MHz；當信道帶寬為160MHz時，復制7份，充滿160MHz。這樣做的號出是，不管周邊設備的主信道是80M或者是160M信道中的任意20M都可以偵聽到RTS報文，每個收到RTS報文的設備將虛擬載波偵聽設為忙
* 收到RTS報文的設備會檢測其主信道或者80M帶寬內的其他子信道是否繁忙。如果信道帶寬的一部分被使用，則接收設備只會在CTS幀內響應可用的20MHz的子帶寬，并報告重復的帶寬。
* 在每個可用的20M的子信道上回復CTS報文，這樣發送設備就知道哪些信道可用，哪些信道不可用。最終只在可用的信道上發送數據。
* RTS和CTS支持動態頻寬模式，在此模式下假如部分頻寬已被占用則只在主用道上發送CTS幀。發送RTS幀的客戶STA則可以回落到一個較低頻寬模式。
