無線接入技術(shù)標準綜合說明
無線接入技術(shù)的發(fā)展非常迅速,這里我們主要介紹IEEE802.11b標準,包括介紹IEEE802.11a標準等方面,希望對大家了解無線接入網(wǎng)標準有所幫助。IEEE 802.11無線接入技術(shù)標準的制定是無線接入技術(shù)發(fā)展的一個里程碑。IEEE802.11標準除了介紹無線接入技術(shù)的優(yōu)點及各種不同性能外,還使得各種不同廠商的無線接入技術(shù)產(chǎn)品得以互聯(lián)。另外,標準使核心設(shè)備執(zhí)行單芯片解決方案,降低了采用無線接入技術(shù)的造價。IEEE802.11標準的頒布,使得無線局域網(wǎng)在各種有移動要求的環(huán)境中被廣泛接受。但是802.11標準也存在不足之處,主要有:
◆數(shù)據(jù)速率低:IEEE802.11標準的數(shù)據(jù)速率只能達到2Mbit/s,一些用戶和廠家都感到這個速率太低了。確實在有些情況下這個速度不能滿足人們的要求,如視頻傳輸。
◆缺少可以在多個廠家AP間漫游的標準:802.11標準沒有定義在分布式系統(tǒng)內(nèi)移動802.11幀所必要的協(xié)議,即沒有定義兩個AP間的連接,而是由廠家來提供AP間漫游所必需的協(xié)議。
2000年8月,802.11標準得到了進一步的完善和修訂,并成為IEEE/ANSI 和ISO/IEC 的一個聯(lián)合標準。ISO/IEC 將該標準定為ISO 8802 11。這次802.11標準的修訂內(nèi)容包括用一個基于SNMP 的MIB 來取代原來基于OSI 協(xié)議的MIB。另外,還增加了兩項新內(nèi)容:
◆IEEE802.11a
它擴充了標準的物理層,規(guī)定該層使用5GHz 的頻帶。該標準采用正交頻分調(diào)制數(shù)據(jù),傳輸速率范圍為6~54Mb/s。這樣的速率既能滿足室內(nèi)的應(yīng)用,也能滿足室外的應(yīng)用。
◆IEEE802.11b
它是IEEE802.11標準的另一個擴充,它規(guī)定采用2.4GHz 頻帶,調(diào)制方法采用補償碼鍵控(CKK)。CKK來源于直接序列擴頻技術(shù),多速率機制的介質(zhì)接入控制(MAC)確保當(dāng)工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低于某個門限時,傳輸速率能夠從11Mb/s 自動降到5.5Mb/s,或者根據(jù)直接序列擴頻技術(shù)調(diào)整到2Mb/s和1Mb/s。
1.IEEE802.11b標準
802.11b在無線接入技術(shù)協(xié)議中***的貢獻就在于它在802.11協(xié)議的物理層增加了兩個新的速度:5.5Mbps和11Mbps。為了實現(xiàn)這個目標,DSSS被選作該標準的唯一的物理層傳輸技術(shù),這是由于FHSS在不違反FCC原則的基礎(chǔ)上無法再提高速度了。這個決定使得802.11b可以和1Mbps和2M的802.11bps DSSS系統(tǒng)互操作,但是無法和1Mbps和2Mbps的FHSS系統(tǒng)一起工作。
利用802.11b,移動用戶能夠獲得同10Mbit/s有線以太網(wǎng)相近的性能、網(wǎng)絡(luò)吞吐率、可用性。這個基于標準的技術(shù)使得管理員可以根據(jù)環(huán)境選擇合適的局域網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)造自己的網(wǎng)絡(luò),滿足他們的商業(yè)用戶和其他用戶的需求。802.11b的基本結(jié)構(gòu)、特性和服務(wù)都在802.11標準中進行了定義,802.11b協(xié)議主要在物理層上進行了一些改動,加入了高速數(shù)字傳輸?shù)奶匦院瓦B接的穩(wěn)定性。
802.11的DSSS標準使用11位的Barker序列將數(shù)據(jù)編碼并發(fā)送,每一個11位的chipping代表一個一位的數(shù)字信號1或者0,這個序列被轉(zhuǎn)化成波形(稱為一個Symbol),然后在空氣中傳播。這些Symbol以1MSps(每秒1M的symbols)的速度進行傳送,傳送的機制稱為BPSK(Binary Phase Shifting Keying ),在2Mbps的傳送速率中,使用了一種更加復(fù)雜的傳送方式稱為QPSK(Quandrature Phase Shifting Keying),QPSK中的數(shù)據(jù)傳輸率是BPSK的兩倍,以此提高了無線接入技術(shù)傳輸?shù)膸挕?
在802.11b標準中,一種更先進的編碼技術(shù)被采用了,在這個編碼技術(shù)中,拋棄了原有的11位Barker序列技術(shù),而采用了CCK(Complementary Code Keying)技術(shù),它的核心編碼中有一個64個8位編碼組成的集合,在這個集合中的數(shù)據(jù)有特殊的數(shù)學(xué)特性使得他們能夠在經(jīng)過干擾或者由于反射造成的多徑接收問題后還能夠被正確地互相區(qū)分。5.5Mbps使用CCK串來攜帶4位的數(shù)字信息,而11Mbps的速率使用CCK串來攜帶8位的數(shù)字信息。兩個速率的傳送都利用QPSK作為調(diào)制的手段,不過信號的調(diào)制速率為1.375MSps。這也是802.11b獲得高速的機理。
為了支持在有噪音的環(huán)境下能夠獲得較好的傳輸速率,802.11b采用了動態(tài)速率調(diào)節(jié)技術(shù),來允許用戶在不同的環(huán)境下自動使用不同的連接速度來補充環(huán)境的不利影響。在理想狀態(tài)下,用戶以11Mbit/s的速度運行,然而,當(dāng)用戶移出理想的11M速率傳送的位置或者距離時,或者潛在地受到了干擾的話,這把速度自動按順序降低為5.5Mbps、2Mbps、1Mbps。同樣,當(dāng)用戶回到理想環(huán)境的話,連接速度也會以反向增加直至11Mbps。速率調(diào)節(jié)機制是在物理層自動實現(xiàn)而不會對用戶和其它上層協(xié)議產(chǎn)生任何影響。
2.IEEE802.11a標準
IEEE802.11a標準(支持的***速率為54Mbps)是類似于802.11b標準(支持的***速率是11Mbps)的快速以太網(wǎng),只是使用不同的物理層編碼方案和不同的頻段。由于目前2.4GHz的ISM頻帶比較擁擠,且?guī)挶容^窄(83MHz),因此802.11a選擇工作在5.8GHz的ISM頻帶。802.11a工作在5GHz的頻率范圍內(nèi)。FCC已經(jīng)為無執(zhí)照的運行在5GHz頻帶內(nèi)分配了300MHz的頻帶,為5.15GHz~5.35GHz和5.725GHz~5.85GHz。這個頻帶被切分為三個工作“域”。***個100MHz(5.15~5.25GHz)位于低段,限制***輸出功率為50mW。第二個100MHz(5.25~5.35GHz)允許輸出功率250mW。***端分配給室外應(yīng)用,允許***輸出功率1W。
雖然是分段的,但是IEEE 802.11a應(yīng)用可用的總帶寬幾乎是ISM頻帶的4倍,ISM頻帶只提供2.4 GHz范圍內(nèi)的83MHz的頻譜。同時802.11b的頻譜受到了來自無繩電話、微波爐和其它的融合了無線接入技術(shù)的產(chǎn)品(例如藍牙產(chǎn)品)的干擾。