802.11無線網(wǎng)絡標準詳解
??? 1990年，早期的無線網(wǎng)絡產(chǎn)品Wireless LAN在美國出現(xiàn)，1997年IEEE802.11無線網(wǎng)絡標準頒布，對無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展和無線網(wǎng)絡的應用起到了重要的推動作用，促進了不同廠家的無線網(wǎng)絡產(chǎn)品的互通互聯(lián)。1999年無線網(wǎng)絡國際標準的更新及完善，進一步規(guī)范了不同頻點的產(chǎn)品及更高網(wǎng)絡速度產(chǎn)品的開發(fā)和應用。
??? 一、1997年版無線網(wǎng)絡標準
??? 1997年版IEEE802.11無線網(wǎng)絡標準規(guī)定了三種物理層介質性能。其中兩種物理層介質工作在2400——2483.5 GHz無線射頻頻段（根據(jù)各國當?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。而直序列擴頻技術（DSSS）則可提供1Mb/S及2Mb/S工作速率，而跳頻擴頻（FHSS）技術及紅外線技術的無線網(wǎng)絡則可提供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的多種因素影響，多數(shù)FHSS技術廠家僅能提供1Mb/S的產(chǎn)品，而符合IEEE802.11無線網(wǎng)絡標準并使用DSSS直序列擴頻技術廠家的產(chǎn)品則全部可以提供2Mb/S的速率，因此DSSS技術在無線網(wǎng)絡產(chǎn)品中得到了廣泛應用。
??? 1.介質接入控制層功能
??? 無線網(wǎng)絡（WLAN）可以無縫連接標準的以太網(wǎng)絡。標準的無線網(wǎng)絡使用的是（CSMA/CA）介質控制信息而有線網(wǎng)絡則使用載體監(jiān)聽訪問/沖突檢測（CSMA/CA），使用兩種不同的方法均是為了避免通信信號沖突。
??? 2.漫游功能
??? IEEE802.11無線網(wǎng)絡標準允許無線網(wǎng)絡用戶可以在不同的無線網(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無線網(wǎng)橋每隔100 ms發(fā)射一個烽火信號，烽火信號包括同步時鐘、網(wǎng)絡傳輸拓撲結構圖、傳輸速度指示及其他參數(shù)值，漫游用戶利用該烽火信號來衡量網(wǎng)絡信道信號質量，如果質量不好，該用戶會自動試圖連接到其他新的網(wǎng)絡接入點。
??? 3.自動速率選擇功能
??? IEEE802.11無線網(wǎng)絡標準能使移動用戶（Mobile Client）設置在自動速率選擇（ARS）模式下，ARS功能會根據(jù)信號的質量及與網(wǎng)橋接入點的距離自動為每個傳輸路徑選擇最佳的傳輸速率，該功能還可以根據(jù)用戶的不同應用環(huán)境設置成不同的固定應用速率。
??? 4.電源消耗管理功能
??? IEEE802.11還定義了MAC層的信令方式，通過電源管理軟件的控制，使得移動用戶能具有最長的電池壽命。電源管理會在無數(shù)據(jù)傳輸時使網(wǎng)絡處于休眠（低電源或斷電）狀態(tài)，這樣就可能會丟失數(shù)據(jù)包。為解決這一問題，IEEE802.11規(guī)定了AP接入點應具有緩沖區(qū)去儲存信息，處于休眠的移動用戶會定期醒來恢復該信息。
??? 5.保密功能
??? 僅僅靠普通的直序列擴頻編碼調制技術不夠可靠，如使用無線寬頻掃描儀，其信息又容易被竊取。最新的WLAN標準采用了一種加載保密字節(jié)的方法，使得無線網(wǎng)絡具有同有線以太網(wǎng)相同等級的保密性。此密碼編碼技術早期應用于美國軍方無線電機密通信中，無線網(wǎng)絡設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，當無線用戶利用AP接入點連入有線網(wǎng)絡時還必須通過ＡＰ接入點的安全認證。該技術不但可以防止空中竊聽，而且也是無線網(wǎng)絡認證有效移動用戶的一種方法。
??? 二、1999版無線網(wǎng)絡標準
??? 該版本于1999年8月頒布。除原IEEE802.11的內容之外，增加了基于SNMP協(xié)議的管理信息庫（MIB），以取代原OSI協(xié)議的管理信息庫。另外還增加了高速網(wǎng)絡內容：
??? 1.IEEE802.11a
??? 規(guī)定的頻點為5GHz，用正交頻分復用技術（OFDM）來調制數(shù)據(jù)流。OFDM技術的最大的優(yōu)勢是其無與倫比的多途徑回聲反射，因此特別適合于室內及移動環(huán)境。
??? 2.IEEE802.11b
??? 工作于2.4GHz頻點，采用補償碼鍵控CCK調制技術。當工作站之間的距離過長或干擾過大，信噪比低于某個門限值時，其傳輸速率可從11Mb/s自動降至5.5Mb/s，或者再降至直序列擴頻技術的2Mb/s及1Mb/s速率。
??? 三、無線網(wǎng)絡 前途無量
??? 建設符合IEEE802.11標準的無線網(wǎng)絡，不僅可以滿足目前的需要，而且日后網(wǎng)絡還可以平滑升級，可以有效地保護投資。目前IEEE802.11工作小組已成立了新的研究小組，對大信息流量及多工作組同時工作、流量控制及更安全的保密編碼、安全認證等技術問題進行研究，隨著無線網(wǎng)絡成本的不斷下調、配套技術的不斷完善、覆蓋范圍的不斷增大，無線網(wǎng)絡的應用將會成為未來網(wǎng)絡的技術主流。
??? 802.11協(xié)議的重要技術指標
??? 由于無線局域網(wǎng)傳輸介質（微波、紅外線）非“有限”的有線，客觀上存在一些全新的技術難題，為此IEEE802.11協(xié)議規(guī)定了一些至關重要的技術機制。
??? １。CSMA/CA協(xié)議
??? 我們知道總線型局域網(wǎng)在MAC層的標準協(xié)議是CSMA/CD，即載波偵聽多路存取/沖突檢測（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。但由于無線產(chǎn)品的適配器不易檢測信道是否存在沖突，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——查看介質是否空閑；另一方面，沖突避免——通過隨機的時間等待，使信號沖突發(fā)生的概率減到最小，當介質被偵聽到空閑時，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，信號沖突就有可能發(fā)生，而這種工作于MAC層的ACK此時能夠提供快速的恢復能力。