IEEE标准的演进
IEEE 802.11标准是由IEEE所制定的无线网络技术规范,在规范了网络物理层及介质访问控制层的基础上制定了相应的技术方案。其中经广泛采用的技术方案主要包括:802.11b、802.11g、802.11a及802.11n等
1、IEEE 802.11
(1)2.4GHz的ISM频段内;
(2)最初定义的三个物理层技术:
运行机制完全不同,故采用这两种设备的没有互操作性
其运行机制存在本质差异,在这种情况下,并不能实现不同设备间的互操作性
其运行机制存在本质差异,在这种情况下,并不能实现不同设备间的互操作性
一个红外传播规范;
(3)传输速率定义:1Mbps和2Mbps
(4)媒介访问控制层协议:CSMA/CA(基于载波侦听与冲突避免机制)或DCF(分布式协调函数),同时支持显式的ACK报文传输机制。
2、IEEE 802.11b--改进点
(1)2.4GHz频段,前向兼容;
(2)物理层技术:仅DSSS用于编码;调制使用QPSK,速率为1.375Mbps。
新型的编码方案:舍弃传统的11位Barker序列作为基础架构,在此之上构建了CCK互补码系统(Complementary Code Key System)。该系统的核心编码体系由64个8位码构成,在设计上充分考虑了系统的抗干扰能力以及在多端接收环境下的可靠区分度。这些码具有独特的数学属性,在遭受信号失真或因多径效应导致的接收混乱时仍能有效地区分各组之间的差异。
(3)传输速率定义:5.5Mbps(4为CCK信息)和11Mbps(8位CCK信息)
特点:
速率调节机制:射频情况变差时,速率会自动降为5.5M、2M、1M;
覆盖范围显著:基于理论分析可知,在采用百米为单位的测量方式下,在开放区域可达到300米,在封闭办公环境中最大可达100米。
支持 seamless roaming:能够确保任意两个接入点间建立连续性保障,并支撑移动用户完成 seamless roaming;
通过负载均衡机制实现资源优化分配,并且当前系统最多可同时定位3个关键访问点,并行处理能力达到数百次请求/秒。
安全性较强:采用内置式检测和多种加密技术以支持802.1x认证、WEP (Wired Equivalent Privacy)以及WPA (Wi-Fi Protected Access)等多种安全协议。
3、IEEE 802.11a
(1)5GHz频段,52个正交频分多路复用载波;
(核心技术与原始标准一致)
(2)传输速率定义为54M;现实网络的吞吐量为20Mbps;当传输速率下降时可能达到:48Mbps、36Mbps、24Mbps、18bps、12bps、9bps和6bps。
特点:
速率较高:OFDM调制技术;
传输距离近:直线范围内使用,高频容易被吸收;
4、IEEE 802.11g
(1)2.4GHz频段,兼容802.11b;
(2)物理层技术:OFDM调制技术+CCK编码技术;
特点:
高数据速率:54M数据通信带宽,实际TCP吞吐量为22~24Mbps;
完全支持802.11b协议:这种兼容性即为调制方式的一致性问题,在本例中涉及两个不同的调制技术:循环前确认码(CCK)与正交频分复用(OFDM)。在解决方案方面有两种方案:一种是两者共存模式;另一种则是采用冲突检测机制(基于RTS/CTS),每个OFDM数据包前都会插入一个CCK类型的RTS字段以实现冲突检测功能。
传输范围显著:在同样的物理环境中达到54Mbps时其覆盖范围相当于802.11a的两倍采用CCK技术时与802.11b的技术覆盖范围相仿
5、IEEE 802.11n
(1)向下兼容;
特点:
传输速率得到显著提升:将WLAN性能优化至192Mbps并进一步扩展至6Gbps水平。理论上相比8O2.1Ig标准而言可提高十倍以上;结合多类技术包括MIMO技术、采用2.5Gbps超宽频段以及基于4Gbps超宽频段设计的信道资源划分方案等先进手段可实现更高的通信效率与稳定性。对于8O2.⅐⅜标准来说最多同时支持四组独立的数据流其理论速度可以从当前双路运行下的3O O Mbps大幅提升至四组独立数据流分别达到4.5 Gbps及6 Gbps的速度水平
MAC层优化:通过重新组织数据帧结构、提升净负载在总流量中的比例以及降低管理检错所需的数据量,并真正使网络传输效率得到显著提升。
智能天线系统通过实时优化方向实现大幅扩展覆盖范围的能力。该系统能够将覆盖范围扩展至几个平方公里。
全面兼容各标准;
