from:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6b94d5680101tqkr.html

802.11協議組是國際電工電子工程學會（IEEE）為無線區域網絡制定的標準。

*IEEE 802.11，1997年，原始標準（2Mbit/s，工作在2.4GHz）。

* IEEE802.11a，1999年，物理層補充（54Mbit/s，工作在5GHz）。

*IEEE 802.11b，1999年，物理層補充（11Mbit/s工作在2.4GHz）。

* IEEE 802.11c，符合802.1D的媒體接入控制層橋接（MAC Layer Bridging）。

* IEEE 802.11d，根據各國無線電規定做的調整。

* IEEE802.11e，對服務等級（Quality of Service,QoS）的支援。

* IEEE 802.11f，基站的互連性（IAPP,Inter-Access Point Protocol），2006年2月被IEEE批准撤銷。

* IEEE802.11g，2003年，物理層補充（54Mbit/s，工作在2.4GHz）。

* IEEE802.11h，2004年，無線覆蓋半徑的調整，室內（indoor）和室外（outdoor）通道（5GHz頻段）。

* IEEE802.11i，2004年，無線網路的安全方面的補充。

* IEEE802.11j，2004年，根據日本規定做的升級。

* IEEE 802.11l，預留及準備不使用。

* IEEE 802.11m，維護標準；互斥及極限。

* IEEE 802.11n，2009年9月通過正式標準，WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps，提高達350Mbps甚至高達475Mbps。

* IEEE 802.11p,2010年，這個通訊協定主要用在車用電子的無線通訊上。它設定上是從IEEE 802.11來擴充延伸，來符合智慧型運輸系統（Intelligent Transportation Systems，ITS）的相關應用。應用的層面包括高速率的車輛之間以及車輛與5.9千兆赫（5.85-5.925千兆赫）波段的標準ITS路邊基礎設施之間的資料資料交換。

* IEEE 802.11k，2008年，該協議規範規定了無線區域網絡頻譜測量規範。該規範的制訂體現了無線區域網絡對頻譜資源智慧化使用的需求。

* IEEE 802.11r，2008年，快速基礎服務轉移，主要是用來解決客戶端在不同無線網路AP間切換時的延遲問題。

* IEEE802.11s,2007年9月.拓撲發現、路徑選擇與轉發、通道定位、安全、流量管理和網路管理。網狀網路帶來一些新的術語。

* IEEE 802.11w，2009年，針對802.11管理幀的保護。

* IEEE 802.11x，包括802.11a/b/g等三個標準。[1]

* IEEE 802.11y，2008年，針對美國3650–3700 MHz 的規定。

* IEEE 802.11ac，802.11n之後的版本。工作在5G頻段，理論上可以提供高達每秒1Gbit的資料傳輸能力。

除了上面的IEEE標準，另外有一個被稱為IEEE802.11b+的技術，通過PBCC技術（Packet Binary Convolutional Code）在IEEE 802.11b（2.4GHz頻段） 基礎上提供22Mbit/s的資料傳輸速率。但這事實上並不是一個IEEE的公開標準，而是一項產權私有的技術，產權屬於美國德州儀器公司。

WiFi總共有14個通道，如下圖所示：

     1）IEEE 802.11b/g標準工作在2.4G頻段，頻率範圍為2.400—2.4835GHz，共83.5M頻寬

     2）劃分為14個子通道

     3）每個子通道寬度為22MHz      4）相鄰通道的中心頻點間隔5MHz       5）相鄰的多個通道存在頻率重疊(如1通道與2、3、4、5通道有頻率重疊)

     6）整個頻段內只有3個（1、6、11）互不干擾通道

接收靈敏度

2.4GHz中國通道劃分  

     802.11b和802.11g的工作頻段在2.4GHz（2.4GHz-2.4835GHz），其可用頻寬為83.5MHz，中國劃分為13個通道，每個通道頻寬為22MHz

    北美/FCC      2.412-2.461GHz(11通道)

    歐洲/ETSI     2.412-2.472GHz(13通道)

    日本/ARIB    2.412-2.484GHz(14通道）

 5. SSID和BSSID

     1）基本服務集（BSS）

     基本服務集是802.11 LAN的基本組成模組。能互相進行無線通訊的STA可以組成一個BSS（Basic Service Set） 。如果一個站移出BSS的覆蓋範圍，它將不能再與BSS的其它成員通訊。

     2）擴充套件服務集（ESS）

    多個BSS可以構成一個擴充套件網路，稱為擴充套件服務集（ESS）網路，一個ESS網路內部的STA可以互相通訊，是採用相同的SSID的多個BSS形成的更大規模的虛擬BSS。連線BSS的元件稱為分散式系統（Distribution System，DS）。     3）SSID

     服務集的標識，在同一SS內的所有STA和AP必須具有相同的SSID，否則無法進行通訊。

     SSID是一個ESS的網路標識(如:TP_Link_1201)，BSSID是一個BSS的標識，BSSID實際上就是AP的MAC地址，用來標識AP管理的BSS，在同一個AP內BSSID和SSID一一對映。在一個ESS內SSID是相同的，但對於ESS內的每個AP與之對應的BSSID是不相同的。如果一個AP可以同時支援多個SSID的話，則AP會分配不同的BSSID來對應這些SSID。

     BSSID(MAC)<---->SSID

6. AP種類

FAT AP和FIT AP比較如下圖所示：

7. 無線接入過程三個階段       STA（工作站）啟動初始化、開始正式使用AP傳送資料幀前，要經過三個階段才能夠接入（802.11MAC層負責客戶端與AP之間的通訊，功能包括掃描、接入、認證、加密、漫遊和同步等功能）：       1）掃描階段（SCAN）       2）認證階段 (Authentication)       3）關聯（Association）

7.1 Scanning

       802.11 MAC 使用Scanning來搜尋AP，STA搜尋並連線一個AP，當STA漫遊時尋找連線一個新的AP，STA會在在每個可用的通道上進行搜尋。       1）Passive Scanning（特點：找到時間較長，但STA節電）             通過偵聽AP定期傳送的Beacon幀來發現網路，該幀提供了AP及所在BSS相關資訊：“我在這裡”…       2）Active Scanning  （特點：能迅速找到）

            STA依次在13個通道發出Probe Request幀，尋找與STA所屬有相同SSID的AP,若找不到相同SSID的AP，則一直掃描下去..

7.2 Authentication

     當STA找到與其有相同SSID的AP，在SSID匹配的AP中，根據收到的AP訊號強度，選擇一個訊號最強的AP，然後進入認證階段。只有身份認證通過的站點才能進行無線接入訪問。AP提供如下認證方法：      1）開放系統身份認證(open-system authentication)      2）共享金鑰認證(shared-key authentication）      3）WPA PSK認證（ Pre-shared key）      4）802.1X EAP認證

7.3 Association

   當AP向STA返回認證響應資訊，身份認證獲得通過後，進入關聯階段。     1） STA向AP傳送關聯請求     2） AP 向STA返回關聯響應     至此，接入過程才完成，STA初始化完畢，可以開始向AP傳送資料幀。

 7.4 認證和關聯過程

7.5 漫遊過程

=====================================================================

論壇上不少朋友很困惑，為什麼小極的自動通道選擇選到的通道只會在1、6、11這三個通道呢？WiFi不是一共有10幾個通道嗎？其他通道豈不是浪費了？ 這個問題是個非常典型的問題，問100個人，幾乎100個人不知道答案的。為了回答這個問題，我準備不少基礎知識，但是，既解釋原理，又讓它不是那麼深澀，是有難度的，所以，如果讀不懂的朋友，請多看幾遍，歡迎在此話題下討論，我看到了給你講的更細一點。 首先，需要肯定的一點，不是小極的工程師能力不行，搞出這樣的演算法...(某工程師掩面而泣)，而是，這是一個通用作法，是符合協議和WiFi傳輸原理的設計，先看一幅圖：

從圖中，我們很直觀的看到，在一個典型的應用環境下，所有廠家的裝置彷彿被某種力量牽引著，把裝置的通道都設在了1、6、11這三個通道。這是為什麼呢？因為，在WiFi的世界中，有一條原則雷打不動，那就是在信道範圍內，同一時刻，只有一臺裝置可以發訊號，其他裝置都需要等待。 我們知道，WiFi的原理是把資料載到電磁波上，通過一定的演算法來識別。那麼，問題來了，如果空氣中有兩個裝置同時發出WiFi資料，他們所在的通道又一樣，這兩束電磁波在空氣中就會疊加（疊加原理），從而變形，變成誰都無法識別的錯誤資料。對我們百姓來說，不需要理解他們是如何疊加的，那是麥克斯韋、薛定諤、愛因斯坦那種級別的大佬關心的內容。所以，

結論一：因為WiFi是電磁波，所以在同一個頻率範圍內，某個時刻只能有一臺裝置工作，否則就會出錯。 既然有上述特性，那麼，靠大家自覺是不現實的。所以，WiFi的協議中給出了嚴謹的演算法，來保證遵守WiFi802.11協議的裝置，能夠在相同的頻率範圍，不衝突，大家有秩序排隊幹活。因此，為了讓各個晶片廠家有據可循，WiFi協議對頻率與通道的對應做了規定，舉例來說：1通道的中心頻率是2.412GHz，通道有效頻寬是20MHz，實際頻寬是22MHz，其中的2MHz頻寬是隔離帶，防止某些廠商能力不足，精度無法控制的剛剛好，留點餘量。如何直觀的理解這個約定呢？我畫了一幅圖，如下所示：

從圖中，我們可以直觀的看到，每個通道的中心頻率是多少，它所能夠覆蓋的範圍是多少。這裡，簡單解釋有效頻率的概念，涉及到無線電傳輸理論，我儘量言簡意賅。電磁波之所以能夠傳輸資料，是因為波的振幅，頻率等資訊可以唯一確定一個向量，只要我們對這個向量進行編解碼，就可以對應010101資料串。與網線傳輸資料類似，網線傳輸資料時，高電壓表示0，低電壓表示1，所以，在網線上傳輸的資料，就是一堆的高低高低高低高低電壓組合。用電磁波來傳輸資料有頻寬的概念，即1束波可以傳1位資料，還是2位資料，還是3位資料，是有講究的。通常，我們把這束波叫子載波，一個子載波多了可以傳3位資料，即（001,110,010，等等），少了只能傳1位資料，如（1或者0），那麼，同時能發出多少束子載波由有效頻寬決定。【 WIFI 通道有一箇中心頻點， 有頻寬（這裡最好用頻寬，即通訊最高的頻率減通訊最低頻率的差）， 電磁波載波的編碼 假設單位時間內能傳遞三位（一次編碼），那麼在這個頻寬內，數字傳輸程式碼 = 單位時間內頻帶範圍內能發出的最多的載波數量 X 單位時間內單個載波的資料攜帶能力 】在WiFi的協議中約定有效頻寬是20MHz，802.11N協議中，有一種有效頻寬是40MHz，802.11AC協議中，有一種有效頻寬是80MHz。可以直觀的理解，有效頻寬越寬，單位時間傳輸的資料量就越大，為啥11AC那麼牛逼哄哄，就這個道理。 回到本話題，我們知道有了有效頻寬是20MHz（老實本分，不喧譁...），那就要知道有效通道。所謂有效通道是工作時，互不干擾的有效頻寬所對應的的中心頻率，從上圖可以看出，我在圖中也給出了結論，有效通道的組合也就3種。 那麼，為什麼業內都要有用1、6、11這種組合呢，為啥不用其他兩種組合，這裡，又要涉及到一個小知識點，開篇我有解釋，中國支援1-13個通道，那麼，中國之外呢？歐洲支援1-13通道，美國支援1-11通道，日本支援1-14通道，總的來看，子集是1-11通道。因此，把裝置的自動通道設為1-6-11這三個通道，是即安全，又普遍且皆大歡喜的作法。因此，結論來了： 結論二：通道設為1、6、11由有效通道而來，並且，從各個國家的法規出發，選擇1、6、11最穩妥。【因為這三個通道 頻寬互不會干擾】

由此可以引出一個我們日常生活中常見的誤區： 小王問：“張導，為啥我的小極朋友的手機搜尋不到呢？是不是你家小極挫啊...” 答案：查了一下通道，發現他設了手動通道13，然後先不問為什麼設13，直接告訴他，小王啊，你把通道設到1通道試試，他按照我的說法做了，他朋友的手機果然搜到小極。於是，他很困惑，丈二和尚摸不著頭腦，這是為什麼呢？我告訴他，不要急，我正在寫一篇科普帖子，看看這篇帖子就明白原因了。（實際原因是他朋友的手機是國外行貨，比如美國貨，不支援12,13通道...）。 結束語，這不是結尾，這是開始，還有幾篇科普的帖子會以這篇為理論依據，來解釋你們看起來困惑，其實很原理很簡單的現象。 謝謝大家支援~！相互學習，共同進步！ 歡迎討論。