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無(wú)線局域網(wǎng)——展望無(wú)限美好未來(lái)

云知道


標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢(shì)
符合802.11b標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)為市場(chǎng)上無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展搭建了穩(wěn)定的平臺(tái) 。WiFi標(biāo)準(zhǔn)可保證不同廠商產(chǎn)品的互操作性，從而確保最終消費(fèi)者投資的安全 。隨著與802.11b同在2.4 GHz帶寬上運(yùn)行的更新的802.11g網(wǎng)絡(luò)的推出，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)得到進(jìn)一步發(fā)展 。它們既能支持更高速率（最大54 Mb/秒），又具有向下兼容的特性 。此外，消費(fèi)者也可以選擇在5 GHz帶寬的速率上運(yùn)行802.11a系統(tǒng)（與802.11g 的速率一樣） 。然而，在歐洲，這種選擇受到一些管制規(guī)則的限制 。
目前，支持兩種頻率的系統(tǒng)正在競(jìng)相投放市場(chǎng)，包括“multimode”、“combo”或802.11a/b/g等 。WiFi聯(lián)盟正在對(duì)這些速度更快的網(wǎng)絡(luò)類型的互運(yùn)行性進(jìn)行測(cè)試 。但迄今為止，還沒(méi)有任何WLAN可以保證傳輸語(yǔ)音和視頻流的帶寬和服務(wù)質(zhì)量 。人們正在制訂802.11e標(biāo)準(zhǔn)，以解決這一問(wèn)題，但該標(biāo)準(zhǔn)尚未得到認(rèn)可 。雖然無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛，但與采用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的無(wú)線技術(shù)的、功能更為強(qiáng)大的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(802.11n)相比，目前的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)還處于過(guò)渡階段 。
服務(wù)質(zhì)量—802.11e
WLAN符合CSMA機(jī)制，與人們熟悉的以太網(wǎng)類似，它也根據(jù)突發(fā)式訪問(wèn)機(jī)制(在本文中通常稱為“盡力而為”)傳輸數(shù)據(jù) 。由于特定的傳輸頻率在某個(gè)地點(diǎn)和時(shí)間只能由一個(gè)站點(diǎn)連續(xù)使用，因而使用CSMA機(jī)制盡可能公平地為網(wǎng)絡(luò)上的所有服務(wù)器服務(wù) 。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，每個(gè)站點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收到的數(shù)據(jù)量總體而言是相同的，但隨著時(shí)間推移，并不能保證數(shù)據(jù)容量，也不能保證它們的平等分配 。在原來(lái)的802.11標(biāo)準(zhǔn)中，它被稱為分布式協(xié)調(diào)功能（DCF），也稱為點(diǎn)協(xié)調(diào)功能（PCF），后者鮮為人知，因?yàn)樗鼜膩?lái)沒(méi)有實(shí)施過(guò) 。在PCF中，WLAN的訪問(wèn)點(diǎn)（AP）可以設(shè)定固定的時(shí)間階段，供DCF進(jìn)行切換，即所謂的無(wú)競(jìng)爭(zhēng)階段（CFP） 。在這段時(shí)間內(nèi)，屬于DCF區(qū)域的站點(diǎn)不答應(yīng)激活，而AP則輪詢屬于PCF區(qū)域的站點(diǎn)，從而提供一種“服務(wù)質(zhì)量” 。然而，PCF相對(duì)比較稚嫩，存在一些缺陷，所以從未得到應(yīng)用 。
802.11e的QOS標(biāo)準(zhǔn)目前仍在制訂過(guò)程中，它為網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)創(chuàng)建分配帶寬的機(jī)制，并為物理介質(zhì)中可能發(fā)生的意外情況提供時(shí)間保證 。標(biāo)準(zhǔn)提供了兩種機(jī)制，既可單獨(dú)使用，也可結(jié)合使用 。這種功能稱為無(wú)線多媒體擴(kuò)展（WME），而在標(biāo)準(zhǔn)中則被稱為擴(kuò)展數(shù)據(jù)渠道訪問(wèn)（EDCA），它可實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)流的優(yōu)先權(quán)分配 。為此，每個(gè)站點(diǎn)和AP可以實(shí)現(xiàn)最多4種類別（背景、盡力而為、視頻、音頻），根據(jù)802.1d區(qū)分優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包將被映射 。
為執(zhí)行該功能，每個(gè)站點(diǎn)的傳輸終端具有相應(yīng)的4個(gè)等候隊(duì)列，發(fā)送到傳端終端的數(shù)據(jù)包可以進(jìn)行分類 。此外，每個(gè)站點(diǎn)的規(guī)則是：清空優(yōu)先級(jí)較高的隊(duì)列，然后處理優(yōu)先級(jí)較低的隊(duì)列 。作為標(biāo)準(zhǔn)類別，“盡力而為”業(yè)務(wù)可與DCF進(jìn)行協(xié)調(diào) 。背景數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)最低，只有在網(wǎng)絡(luò)面臨失活狀態(tài)時(shí)才答應(yīng)傳輸 。顧名思義，視頻和音頻就是傳輸圖像和語(yǔ)音，此時(shí)應(yīng)該考慮到網(wǎng)絡(luò)對(duì)它們的特定需求 。在這一過(guò)程中，站點(diǎn)不能象以往那樣，只為一個(gè)數(shù)據(jù)包占用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，而應(yīng)該使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)用來(lái)傳輸整個(gè)系列的數(shù)據(jù)包 （在此定義TXOP＝傳輸機(jī)會(huì)，transmission opportunity），這對(duì)視頻系列尤為有利 。但必須注重的是，EDCA程序也稱作參數(shù)化的服務(wù)質(zhì)量，只是統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)的優(yōu)先方法 。換句話說(shuō)，從更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)看，具有更高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)流也被分配給更多的帶寬 。就短暫時(shí)間間隔來(lái)說(shuō)，低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)流的速率也可能比中優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)流的速率快 。EDCA無(wú)法為嚴(yán)格的同步數(shù)據(jù)流或?qū)崟r(shí)應(yīng)用提供足夠的安全性 。
802.11e中的第二個(gè)訪問(wèn)程序是混合控制信道訪問(wèn)（HCCA），它實(shí)施真正的輪詢 。為此，可在AP上安裝控制裝置（HC=混合控制器），負(fù)責(zé)輪詢的治理 。該站點(diǎn)接收8個(gè)出口隊(duì)列，它們根據(jù)需求將數(shù)據(jù)分配到隊(duì)列中，以進(jìn)行傳輸 。所有等候隊(duì)列必須通過(guò)所謂的流量規(guī)范(TSPEC)，注冊(cè)到AP 。該TSPEC包含了站點(diǎn)對(duì)等候隊(duì)列的“期望要求”（最小和最大的服務(wù)間隔，最小的TXOP期限） 。AP將返回一個(gè)所謂的日程表，其中包含等候隊(duì)列的實(shí)際分配 。這意味著它可能不符合“期望要求” 。例如，假如AP已經(jīng)超負(fù)荷，不能再處理更多數(shù)據(jù)流，這種要求甚至可能遭到完全拒絕 ?，F(xiàn)在，HC應(yīng)負(fù)責(zé)通過(guò)輪詢處理各個(gè)站點(diǎn)排隊(duì) 。由于HCCA具有絕對(duì)的優(yōu)先權(quán)，高于EDCA，因而HC實(shí)際上能夠在任何時(shí)候進(jìn)行控制，通過(guò)適當(dāng)方式處理要求嚴(yán)格(包括數(shù)據(jù)速率和同步性要求)的數(shù)據(jù)流 。在此期間，EDCA沒(méi)有生效，未處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)流 。

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