1。1。1  无线局域网工作原理

在了解802。11n协议之前先需要知道无线局域网的工作原理。无线局域网是基于有线局域网的原理并通过无线通信设备来完成的，无线网卡和无线访问节点AP是其常用的无线通信设备。由于其他无线通信设备和无线网卡工作原理类似，故在此简要之间要介绍无线网卡。一般NIC单元和扩频通信机两个部分组成一个无线网卡，NIC单元负责建立物理层与主机之间的连接，扩频通信机由扩频解频单元SS、天线、中频单元IF和射频单元RF四部分组成，其功能是完成无线电信号的接收和发送。扩频通信机将接收到的信予以处理，并且判断是否要发送给NIC单元。如果是，则将信息帧上交给NIC单元，不是则过滤。论文网

既然是无线局域网，那么其通信方式就自然而然成了无线通信。无线通信是以电磁信号在空间中传播的特点为基础的，它是通信领域中发展最为快速并且被广泛使用的通信方式[1]。无线通信技术拥有很多优势，例如：成本价格低廉，无需物理链路支持，不受工业环境的影响，抗环境干扰能力较强，容易进行故障诊断，相比于传统有线通信的方式，通过无线网络通信更加便捷；其次，无线通信方式可扩展性强，当有新的无线节点加入或离开，网络拓扑发生变化时，无线通信不需要重新进行布线；再则，无线通信灵活性很强，无线网络不受各种周围环境的限制，而且当信道环境改变时，无线网络几乎不需要做设置和调整，就可以对新环境进行适应[2][3][4]。

1。1。2  802。11协议族

从1970年开始，人类就开始了对无线通信网络的研究。在整个八十年代，基于有线的以太网迅速发展，而具有不需要电缆，灵活性较强的无线网弥补了以太网便利性的不足，赢得了特定市场的认可。但也因为同样的原因，无线网络无法与迅速发展的有线网竞争，没有单独的标准，因此只能遵循IEEE802。3标准，限制了无线网络的进一步应用。

针对无线网络发展的现状，美国电气和电子工程师协会IEEE在1997决定成立IEEE 802。11工作组，针对物理层和MAC层，专门为无线局域网制定符合无线特点的标准[5]。但当时它的应用范围仅仅局限于存取数据，最高速率仅为2Mbps。而802。11协议族发展到今天，协议速率和稳定性都在大幅提高。以下是迄今为止，802。11协议族的主要部分：

（1）802。11a：1999年推出。5G频段是802。11的主要工作频段，其物理层速率 能达到54Mbps，传输层 的最高速率为25Mbps。可以支持支持图像、数据、语音等多种业务。尽管802。11a速度相比于其他较快，但由于其对成本要求较高，所以在市场上并不占主导地位。

（2）802。11b：1999年推出。其工作在2。4GHz频段，最高传输速率为11Mbit/s。IEEE802。11b由于其成本低廉，因此成为了无线局域网普及最广，最著名的标准。

（3）802。11g：2003年7月推出的802。11g协议，和802。11b均工作在相同的2。4Ghz频段。净传输速度最高可以达到24。7Mbit/s。

（4）802。11n：2009年，IEEE的正式通过了802。11n协议。事实上，早在2004年1月，IEEE就已经决定组成一个新的单位来发展新的802。11标准。802。11n协议是继IEEE802。11a/b/g之后的一个无线局域网传输协议，主要目的是为了实现较高速率，保证网络服务质量，使无线局域网的性能可以以太网的程度。它最大的特点是非常大的带宽提高，理论速率最高可达600Mbps[6]。

本文将着眼于802。11协议族中的802。11n协议，对其物理层和MAC层的性能和采用的核心技术进行全面分析。

1。1。3  802。11协议MAC层工作机制