无线局域网(不使用任何导线或传输电缆连接的局域网，WLAN)

无线局域网

无线局域网（英语：Wireless Local Area Network，缩写 WLAN ）是一种不依赖有线连接、利用射频技术进行数据传输的局域网。相比于有线局域网，WLAN无需物理布线，更加灵活。典型部署场景如家庭、学校、校园或企业办公楼等。无线局域网技术的不断发展和普及，极大地改善了手持移动设备的联网体验，促进了信息的传递与分享。

无线局域网协议有多种，其中最主流的是IEEE802.11系列标准。使用IEEE 802.11标准的局域网又称为Wi-Fi（Wireless-Fidelity），即“无线保真度”。Wi-Fi 网络是 WLAN 的一种，也是最广泛使用的 WLAN 类型。

发展历史

第一个使用无线通信的数据网络诞生于 1971 年，当时夏威夷大学的一个研究项目将网络技术与无线电通信结合起来，命名为 ALOHA 网络。该系统在数十公里范围内的岛屿上使用了固定发射机，无需使用电话线即可与欧胡岛（Oahu Island）的中央计算机进行通信。该网络使用随机访问协议，允许计算机在有信息要发送时立即通过共享通道传输数据包。

笔记本电脑的出现促进了各种无线局域网的发展，但起初这些局域网相互不兼容，于是 IEEE 委员会开始起草无线局域网标准。美国联邦通信委员会 1985 年决定开放 ISM 频段供未经许可的使用，因此在 1997 年，IEEE（电气和电子工程师协会）发布了第一个无线局域网标准，即 IEEE 802.11。主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，总数据传输速率设计为 2Mbps。但由于第一批 WLAN 卡非常昂贵，该技术在最初几年未能真正建立起来。对于无线局域网技术的使用，基本仅限于实在无法使用有线连接的情况下才会考虑。

初代 802.11 标准规定的数据速率是通过 IR（红外线）信号或通过 DSSS（跳频或直序扩频）无线电信号进行传送的，受限于较低的速度和有限的应用范围。因此，1999 年 7 月，DSSS 版本的传统 802.11 迅速得到 802.11b 修订版补充，它与传统 802.11 一样，工作在 2.4GHz 频段下。修订版把信息速率提高到 11 Mbps。在 802.11b 发布之后，802.11 网络才得到了广泛采用。

与 802.11b 同期发布的 802.11a 提供高达 54Mbps 的数据传输速度，但是由于其在 5 GHz下运行，以当时的技术，IEEE 802.11a 成本更高，实施起来也更困难，因此应用范围较小。

发布于 2003 年的 IEEE 802.11g 是继 802.11a 和 802.11b 之后的主要 Wi-Fi 标准之一，它可以在 2.4GHz 频段下实现54 Mbps 的传输速度，芯片成本较低，速度较高，因此成为占主导地位的无线技术。尽管 5 GHz 拥塞程度较低且带宽更大，可为WLAN 提供更好的性能，但 5 GHz 芯片的额外成本仍然是一个主要因素。

随着时间的推移和成本的下降，越来越多的设备开始使用 802.11a 标准。2006 年初，业界就 802.11n WLAN 系统的功能达成了实质性协议，这为许多芯片制造商提供了足够的信息来开展开发工作。2009 年 10 月 802.11n 正式发布，取代了“a”版本。事实上，802.11n 是该标准的双频版本，在 2.4 GHz 和 5 GHz 上运行，提供高达 600 Mbps 的数据传输速度。

为了改进 802.11n 标准，IEEE 在 2008 年至 2013 年期间开发了 IEEE 802.11ac，于2013年12月正式发布。802.11ac 无线标准仅使用 5 GHz 频段，最大理论连接速度高达 7 Gbps。

2019 年 IEEE 发布了 802.11ax 标准，IEEE 802.11ax 被视为 802.11ac 的后继者，采用 802.11ax 标准的路由器可以广播四个 MIMO 空间流，为每个流提供四倍的最大理论带宽。假设单个 802.11ax 流的速率为 3.5 Gbps，即可以得到 14 Gbps 的最大理论带宽。

IEEE 在 2021 年 3 月发布了 802.11be 的初始草案，最终版本预计于 2024 年初发布，最大数据吞吐量可达 46Gbps，IEEE 802.11be 标准支持多链路技术，使其能够减少 WLAN 拥塞并提高网络的整体性能。

基础架构

站（STA）

站由连接到 WLAN 的设备组成。每个站都有一个无线网络接口控制器。它们可以是AP，也可以是无线终端，每个都用唯一的网络地址进行标识。

无线接入点

无线接入点（WAP）允许支持无线功能的设备和有线网络通过无线标准进行连接。接入点通过有线连接到路由器、交换机或集线器，将有线网络数据转换成无线信号，并将无线信号投射到指定区域。

无线终端

无线终端设备包括笔记本电脑、智能手机、平板电脑等，通过搭载无线网卡或WiFi模块连接到无线局域网，实现数据交换和资源共享。虽然无线设备可以在无线局域网覆盖范围内自由移动，但其连接稳定性可能受到距离和干扰的影响。

基本服务集（Basic Service Set，BSS）

基本服务集是一组接入同一 WAP 的无线设备，基本服务集标识符（BSSID）是接入点的物理 MAC 地址，每个 BSS 使用 BSSID 作为唯一标识，此信息包含在数据包中。由于网络范围较小，它主要用于小型办公室或家庭。服务集标识符（SSID）也称为网络名称，是用于标识接入点的唯一字符串。当多个接入点共享相同的 SSID 时，它们形成扩展服务集（ESS），共享网络名称称为扩展服务集标识符（ESSSID），每个 WAP 都会向其用户广播相同的 SSID。