整理:阿新 (Seraph Chutium)
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價格便宜的便攜式計算機、移動電話和手持式設備的日趨流行,以及Internet應用程序和電子商務的快速發展,使用戶需要隨時進行網絡連接。爲滿足這些需求,可以使用兩種方法將便攜式設備連接到網絡,而沒有電纜所帶來的不便。這兩種標準就是IEEE 802.11b和Bluetooth。IEEE802.11b是一種11Mb/s 無線標準,可爲筆記本電腦或桌面電腦用戶提供完全的網絡服務。
IEEE802.11b的特點和應用範圍
速度 | 2.4GHz直接序列擴頻,最大數據傳輸速率爲11Mb/s,無須直線傳播。 |
動態速率轉換 | 當射頻情況變差時,可將數據傳輸速率降低爲5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。 |
使用範圍 | 支持的範圍是在室外爲300米,在辦公環境中最長爲100米。 |
可靠性 | 使用與以太網類似的連接協議和數據包確認,來提供可靠的數據傳送和網絡帶寬的有效使用。 |
互用性 | 只允許一種標準的信號發送技術,WECA將認證產品的互用性。 |
電源管理 | 網絡接口卡可轉到休眠模式,訪問點將信息緩衝到客戶,延長了筆記本電腦的電池壽命。 |
漫遊支持 | 當用戶在樓房或公司部門之間移動時,允許在訪問點之間進行無縫連接。 |
加載平衡 | NIC更改與之連接的訪問點,以提高性能。 |
可伸縮性 | 最多三個訪問點可以同時定位於有效使用範圍中,以支持上百個用戶。 |
安全性 | 內置式鑑定和加密。 |
IEEE802.11b應用的範圍:
不易接線的區域 | 在不易接線或接線費用較高的區域中提供網絡服務; |
靈活的工作組 | 爲經常進行網絡配置更改的工作區降低了總擁有成本; |
網絡化的會議室 | 用戶可在從一個會議室移動到另一個會議室時進行網絡連接,以獲得最新的信息,並且可在決策時相互交流; |
特殊網絡 | 現場顧問和小工作組的快速安裝和兼容軟件可提高工作效率; |
子公司網絡 | 爲遠程或銷售辦公室提供易於安裝、使用和維護的網絡; |
部門範圍的網絡移動 | 漫遊功能使企業可以建立易於使用的無線網絡,可覆蓋所有部門。 |
兩種技術的比較
對標準的支持 | IEEE802.11b有無線以太網兼容性聯盟 (WECA)的支持,藍牙有藍牙特殊利益集團(SIG)的支持。 |
工作頻段 | IEEE802.11b和藍牙都工作在2.4GHz頻段上。 |
在技術上 | IEEE802.11只規定了開放式系統互聯參考模型(OSI/RM)的物理層和MAC層,其MAC層利用載波監聽多重訪問/衝突避免(CSMA/CA)協議,而在物理層,802.11定義了三種不同的物理介質:紅外線、跳頻擴譜方式(FHSS)以及直擴方式(DSSS)。802.11支持1~11Mb/s的數據速率,但是它只支持數據通信,要進行無線數據通信,數據設備先要安裝有無線網卡。 藍牙技術具有一整套全新的協議,可以應用於更多的場合。藍牙技術中的跳頻更快,因而更加穩定,同時它還具有低功耗、低代價和比較靈活等特點。 IEEE802.11b實現的是有形的、特定的網絡,而由藍牙形成的網絡是無形的、看不見的,藍牙技術是ad hoc網中的一個主流技術。 |
在應用上 | IEEE802.11b的傳輸距離長、速度快,可以滿足用戶運行大量佔用帶寬的網絡操作,就像在有線局域網上一樣。而藍牙技術面向的卻是移動設備間的小範圍連接,因而本質上說,它是一種代替電纜的技術。 藍牙,適合用在手機、掌上型電腦等簡易數據傳遞;而速率在11Mb/s的802.11b則較適合用在影像等高速無線傳輸,有效距離長達100米。 IEEE802.11b比較適於辦公室中的企業無線網絡,較適合用在影像等高速無線傳輸,有效距離長達100米;而速率小於1Mb/s的藍牙技術則可以應用於任何可以用無線方式替代線纜的場合,適合用在手機、掌上型電腦等簡易數據傳遞。 |
發展趨勢
目前這些技術還處於並存狀態,由於IEEE802.11b和藍牙的載波頻帶都使用2.4GHz頻帶,當同時收發這兩種規格的數據時,有可能引起數據包衝突等電波干擾等問題;從長遠看,隨着產品與市場的不斷髮展,它們將走向融合,而其中最有競爭力的就是藍牙技術。
美國Mobilian公司推出了兼具無線LAN和藍牙功能的芯片組。這個由兩個芯片構成的芯片組具備無線LAN的標準方式IEEE802.11b的無線收發功能和藍牙功能。Mobilian公司此次開發的芯片組中,通過採用消除電波干擾的方法,實現了兩種規格數據通信的同時進行。
推進10m近距離無線通信技術標準化的IEEE802.15委員會日前採納了可使藍牙和IEEE802.11b共存的技術提案。此次採納的是美國Mobilian Corp.和美國Symbol Technologies,Inc.以及美國NIST等共同提出的方案。提案書預定於2001年下半年公佈。
Intersil、Silicon Wave合作開發藍牙和IEEE 802.11b雙模(Dual-Mode)WLAN解決方案,使手提電腦及其它設備能通過藍牙無線通信方式連結公司的LAN或其它類似組件。
Intersil與Silicon Wave合作的目標是要開發出一系列雙模解決方案,將兼容藍牙的無線設備,與WECA Wi-Fi的IEEE 802.11b無線設備構建在同一平臺上。估計初期將推出Cardbus32與MiniPCI兩種平臺,然後的目標是通過動態交換技術,使兩種設備都能使用一般普通天線。這種雙模無線電設備將比以往的無線設備更小。
IEEE802.11標準結構
IEEE802.11是第一代無線局域網標準之一。該標準定義了物理層和媒體訪問控制(MAC)協議的規範,允許無線局域網及無線設備製造商在一定範圍內建立互操作網絡設備。
IEEE802.11工作委員會對無線局域網的業務及應用環境、功能條件等設置了以下基本要求:
由無線媒體提供的含分組語音在內的1~20Mbit/s無連接MAC業務;局部區域內固定或可移動的站;任意兩站間可自由通信;滿足802.1、 802.2 和802.10 的功能條件;分組丟失率≤4×10-5。
與802.3相比,802.11有如下新特點:在物理層定義了數據傳輸的信號特徵和調製方法,定義了兩個射頻(RF)傳輸方法和一個紅外線傳輸方法。RF傳輸標準是直接序列擴頻(DSSS)和跳頻擴頻(FHSS)。由於在無線網絡中衝突檢測較困難,媒體訪問控制(MAC)層採用避免衝突(CA)協議,而不是衝突檢測(CD),但也只能減少衝突。802.11物理層的無線媒體(WM)決定了它與現有的有線局域網的MAC不同,它具有獨特的媒體訪問控制機制,以CSMA/CA的方式共享無線媒體。
MAC結構及服務內容
基本服務羣(BSS)是無線局域網的基本單元,它的功能包括分佈式協調功能(DCF)和點協調功能(PCF)。協調功能是決定在BSS內工作的一個站,通過WM何時允許發送和可能接收協議單元的邏輯功能。DCF是802.11MAC協議的基本媒體訪問方法,作用於基本服務羣和基本網絡結構中,可在所有站實現,它支持競爭型異步業務。而PCF可支持無競爭型時限業務及無競爭型異步業務。其基本結構如上圖所示。
無線局域網 MAC提供的服務有:安全服務、MSDU重新排序服務和數據服務。
802.11中的安全服務提供的服務範圍侷限於站與站之間的數據交換。其內容爲:加密、驗證、與層管理實體相聯繫的訪問控制。
MAC的結構
爲提高成功發送的可能性,MAC提供了重新排序的服務。只有在節電方式工作下的站,且不處於激活狀態,纔可先將MSDU緩存起來,等站激活時再突發出去,對緩存數據進行重新排序。
MAC數據服務可使對等LLC實體進行數據單元的交換。本地MAC利用下層的服務將一個MSDU傳給一個對等的MAC實體,然後又傳給對等的LLC實體。當信道特性限制了長幀傳輸的可靠性時,可通過增加MSDU成功傳輸的可能性來增加可靠性。
CSMA/CA協議
爲了儘量減少數據的傳輸碰撞和重試發送,防止各站點無序地爭用信道,無線局域網中採用了與以太網CSMA/CD相類似的CSMA/CA(載波監聽多路訪問/衝突防止)協議。CSMA/CA通信方式將時間域的劃分與幀格式緊密聯繫起來,保證某一時刻只有一個站點發送,實現了網絡系統的集中控制。
因傳輸介質不同,CSMA/CD與CSMA/CA的檢測方式也不同。CSMA/CD通過電纜中電壓的變化來檢測,當數據發生碰撞時,電纜中的電壓就會隨着發生變化;而CSMA/CA採用能量檢測(ED)、載波檢測(CS)和能量載波混合檢測三種檢測信道空閒的方式。
全文:
http://chutium.top263.net/docs/wlan-802.11b.htm
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