802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)詳解
??? 1990年，早期的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品Wireless LAN在美國(guó)出現(xiàn)，1997年IEEE802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)頒布，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用起到了重要的推動(dòng)作用，促進(jìn)了不同廠家的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的互通互聯(lián)。1999年無(wú)線網(wǎng)絡(luò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的更新及完善，進(jìn)一步規(guī)范了不同頻點(diǎn)的產(chǎn)品及更高網(wǎng)絡(luò)速度產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。
??? 一、1997年版無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)
??? 1997年版IEEE802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種物理層介質(zhì)性能。其中兩種物理層介質(zhì)工作在2400——2483.5 GHz無(wú)線射頻頻段（根據(jù)各國(guó)當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)規(guī)定），另一種光波段作為其物理層，也就是利用紅外線光波傳輸數(shù)據(jù)流。而直序列擴(kuò)頻技術(shù)（DSSS）則可提供1Mb/S及2Mb/S工作速率，而跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)及紅外線技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)則可提供1Mb/S傳輸速率（2Mb/S作為可選速率，未作必須要求），受包括這一因素在內(nèi)的多種因素影響，多數(shù)FHSS技術(shù)廠家僅能提供1Mb/S的產(chǎn)品，而符合IEEE802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)并使用DSSS直序列擴(kuò)頻技術(shù)廠家的產(chǎn)品則全部可以提供2Mb/S的速率，因此DSSS技術(shù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。
??? 1.介質(zhì)接入控制層功能
??? 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（WLAN）可以無(wú)縫連接標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用的是（CSMA/CA）介質(zhì)控制信息而有線網(wǎng)絡(luò)則使用載體監(jiān)聽訪問/沖突檢測(cè)（CSMA/CA），使用兩種不同的方法均是為了避免通信信號(hào)沖突。
??? 2.漫游功能
??? IEEE802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)允許無(wú)線網(wǎng)絡(luò)用戶可以在不同的無(wú)線網(wǎng)橋網(wǎng)段中使用相同的信道，或在不同的信道之間互相漫游，如Lucent的WavePOINT II無(wú)線網(wǎng)橋每隔100 ms發(fā)射一個(gè)烽火信號(hào)，烽火信號(hào)包括同步時(shí)鐘、網(wǎng)絡(luò)傳輸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖、傳輸速度指示及其他參數(shù)值，漫游用戶利用該烽火信號(hào)來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)信道信號(hào)質(zhì)量，如果質(zhì)量不好，該用戶會(huì)自動(dòng)試圖連接到其他新的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)。
??? 3.自動(dòng)速率選擇功能
??? IEEE802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)能使移動(dòng)用戶（Mobile Client）設(shè)置在自動(dòng)速率選擇（ARS）模式下，ARS功能會(huì)根據(jù)信號(hào)的質(zhì)量及與網(wǎng)橋接入點(diǎn)的距離自動(dòng)為每個(gè)傳輸路徑選擇最佳的傳輸速率，該功能還可以根據(jù)用戶的不同應(yīng)用環(huán)境設(shè)置成不同的固定應(yīng)用速率。
??? 4.電源消耗管理功能
??? IEEE802.11還定義了MAC層的信令方式，通過(guò)電源管理軟件的控制，使得移動(dòng)用戶能具有最長(zhǎng)的電池壽命。電源管理會(huì)在無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)使網(wǎng)絡(luò)處于休眠（低電源或斷電）狀態(tài)，這樣就可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)包。為解決這一問題，IEEE802.11規(guī)定了AP接入點(diǎn)應(yīng)具有緩沖區(qū)去儲(chǔ)存信息，處于休眠的移動(dòng)用戶會(huì)定期醒來(lái)恢復(fù)該信息。
??? 5.保密功能
??? 僅僅靠普通的直序列擴(kuò)頻編碼調(diào)制技術(shù)不夠可靠，如使用無(wú)線寬頻掃描儀，其信息又容易被竊取。最新的WLAN標(biāo)準(zhǔn)采用了一種加載保密字節(jié)的方法，使得無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有同有線以太網(wǎng)相同等級(jí)的保密性。此密碼編碼技術(shù)早期應(yīng)用于美國(guó)軍方無(wú)線電機(jī)密通信中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的另一端必須使用同樣的密碼編碼方式才可以互相通信，當(dāng)無(wú)線用戶利用AP接入點(diǎn)連入有線網(wǎng)絡(luò)時(shí)還必須通過(guò)ＡＰ接入點(diǎn)的安全認(rèn)證。該技術(shù)不但可以防止空中竊聽，而且也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證有效移動(dòng)用戶的一種方法。
??? 二、1999版無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)
??? 該版本于1999年8月頒布。除原IEEE802.11的內(nèi)容之外，增加了基于SNMP協(xié)議的管理信息庫(kù)（MIB），以取代原OSI協(xié)議的管理信息庫(kù)。另外還增加了高速網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容：
??? 1.IEEE802.11a
??? 規(guī)定的頻點(diǎn)為5GHz，用正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）來(lái)調(diào)制數(shù)據(jù)流。OFDM技術(shù)的最大的優(yōu)勢(shì)是其無(wú)與倫比的多途徑回聲反射，因此特別適合于室內(nèi)及移動(dòng)環(huán)境。
??? 2.IEEE802.11b
??? 工作于2.4GHz頻點(diǎn)，采用補(bǔ)償碼鍵控CCK調(diào)制技術(shù)。當(dāng)工作站之間的距離過(guò)長(zhǎng)或干擾過(guò)大，信噪比低于某個(gè)門限值時(shí)，其傳輸速率可從11Mb/s自動(dòng)降至5.5Mb/s，或者再降至直序列擴(kuò)頻技術(shù)的2Mb/s及1Mb/s速率。
??? 三、無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 前途無(wú)量
??? 建設(shè)符合IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，不僅可以滿足目前的需要，而且日后網(wǎng)絡(luò)還可以平滑升級(jí)，可以有效地保護(hù)投資。目前IEEE802.11工作小組已成立了新的研究小組，對(duì)大信息流量及多工作組同時(shí)工作、流量控制及更安全的保密編碼、安全認(rèn)證等技術(shù)問題進(jìn)行研究，隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成本的不斷下調(diào)、配套技術(shù)的不斷完善、覆蓋范圍的不斷增大，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用將會(huì)成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)主流。
??? 802.11協(xié)議的重要技術(shù)指標(biāo)
??? 由于無(wú)線局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)（微波、紅外線）非“有限”的有線，客觀上存在一些全新的技術(shù)難題，為此IEEE802.11協(xié)議規(guī)定了一些至關(guān)重要的技術(shù)機(jī)制。
??? １。CSMA/CA協(xié)議
??? 我們知道總線型局域網(wǎng)在MAC層的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是CSMA/CD，即載波偵聽多路存取/沖突檢測(cè)（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。但由于無(wú)線產(chǎn)品的適配器不易檢測(cè)信道是否存在沖突，因此802.11全新定義了一種新的協(xié)議，即載波偵聽多路存取/沖突避免CSMA/CA（with Collision Avoidance）。一方面，載波偵聽——查看介質(zhì)是否空閑；另一方面，沖突避免——通過(guò)隨機(jī)的時(shí)間等待，使信號(hào)沖突發(fā)生的概率減到最小，當(dāng)介質(zhì)被偵聽到空閑時(shí)，優(yōu)先發(fā)送。不僅如此，為了系統(tǒng)更加穩(wěn)固，IEEE802.11還提供了帶確認(rèn)幀ACK的CSMA/CA.在一旦遭受其他噪聲干擾，或者由于偵聽失敗時(shí)，信號(hào)沖突就有可能發(fā)生，而這種工作于MAC層的ACK此時(shí)能夠提供快速的恢復(fù)能力。