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第一代無線局域網標準之一IEEE802.11協議介紹

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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)協議的規范，答應無線局域網及無線設備制造商在一定范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?0-5 。
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征和調制方法，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） 。由于在無線網絡中沖突檢測較困難，媒體訪問控制(MAC)層采用避免沖突(CA)協議，而不是沖突檢測（CD），但也只能減少沖突 。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
基本服務群（BSS）是無線局域網的基本單元，它的功能包括分布式協調功能(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何時答應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，作用于基本服務群和基本網絡結構中，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范圍局限于站與站之間的數據交換 。其內容為：加密、驗證、與層治理實體相聯系的訪問控制 。
MAC的結構
為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，且不處于激活狀態，才可先將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，然后又傳給對等的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
為了盡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，無線局域網中采用了與以太網CSMA/CD相類似的CSMA/CA(載波監聽多路訪問/沖突防止)協議 。CSMA/CA通信方式將時間域的劃分與幀格式緊密聯系起來，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著發生變化；而CSMA/CA采用能量檢測(ED)、載波檢測(CS)和能量載波混合檢測三種檢測信道空閑的方式 。
【第一代無線局域網標準之一IEEE802.11協議介紹】
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