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無線局域網基礎教程一

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第一課　IEEE 802.11協議簡述　
作為全球公認的局域網權威，IEEE 802工作組建立的標準在過去二十年內在局域網領域內獨領風騷 。這些協議包括了802.3 Ethernet協議、802.5 Token Ring協議、802.3z 100BASE－T快速以太網協議 。在1997年，經過了7年的工作以后，IEEE發布了802.11協議，這也是在無線局域網領域內的第一個國際上被認可的協議 。在1999年9月，他們又提出了802.11b"High Rate"協議，用來對802.11協議進行補充，802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps速率下又增加了5.5Mbps和11Mbps兩個新的網絡吞吐速率 。利用802.11b，移動用戶能夠獲得同Ethernet一樣的性能、網絡吞吐率、可用性 。這個基于標準的技術使得治理員可以根據環境選擇合適的局域網技術來構造自己的網絡，滿足他們的商業用戶和其他用戶的需求 。802.11協議主要工作在ISO協議的最低兩層上，并在物理層上進行了一些改動，加入了高速數字傳輸的特性和連接的穩定性 。
　主要內容：
1.802.11工作方式
2.802.11物理層
3.802.11b的增強物理層
4.802.11數字鏈路層
5.聯合結構、蜂窩結構和漫游
　1. 802.11工作方式
802.11定義了兩種類型的設備，一種是無線站，通常是通過一臺PC機器加上一塊無線網絡接口卡構成的，另一個稱為無線接入點(Access Point, AP)，它的作用是提供無線和有線網絡之間的橋接 。一個無線接入點通常由一個無線輸出口和一個有線的網絡接口(802.3接口)構成，橋接軟件符合802.1d橋接協議 。接入點就像是無線網絡的一個無線基站，將多個無線的接入站聚合到有線的網絡上 。無線的終端可以是802.11PCMCIA卡、PCI接口、ISA接口的，或者是在非計算機終端上的嵌入式設備(例如802.11手機) 。
　2. 802.11物理層
在802.11最初定義的三個物理層包括了兩個擴散頻譜技術和一個紅外傳播規范，無線傳輸的頻道定義在2.4GHz的ISM波段內，這個頻段，在各個國際無線治理機構中，例如美國的USA，歐洲的ETSI和日本的MKK都是非注冊使用頻段 。這樣，使用802.11的客戶端設備就不需要任何無線許可 。擴散頻譜技術保證了802.11的設備在這個頻段上的可用性和可靠的吞吐量，這項技術還可以保證同其他使用同一頻段的設備不互相影響 。802.11無線標準定義的傳輸速率是1Mbps和2Mbps，可以使用FHSS(frequency hopping spread spectrum)和DSSS(direct sequence spread spectrum)技術，需要指出的是，FHSS和DHSS技術在運行機制上是完全不同的，所以采用這兩種技術的設備沒有互操作性 。
　3. 802.11b的增強物理層
802.11b在無線局域網協議中最大的貢獻就在于它在802.11協議的物理層增加了兩個新的速度：5.5Mbps和11Mbps 。為了實現這個目標，DSSS被選作該標準的唯一的物理層傳輸技術，這個決定使得802.11b可以和1Mbps和2M的802.11bps DSSS系統互操作 。最初802.11的DSSS標準使用11位的chipping－Barker序列－來將數據編碼并發送，每一個11位的chipping代表一個一位的數字信號1或者0，這個序列被轉化成波形(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，使用了一種更加復雜的傳送方式稱為QPSK(Quandrature Phase Shifting Keying)，QPSK中的數據傳輸率是BPSK的兩倍，以此提高了無線傳輸的帶寬 。
在802.11b標準中，一種更先進的編碼技術被采用了，在這個編碼技術中，拋棄了原有的11位Barker序列技術，而采用了CCK(Complementary Code Keying)技術，它的核心編碼中有一個64個8位編碼組成的集合，在這個集合中的數據有非凡的數學特性使得他們能夠在經過干擾或者由于反射造成的多方接受問題后還能夠被正確地互相區分 。5.5Mbps使用CCK串來攜帶4位的數字信息，而11Mbps的速率使用CCK串來攜帶8位的數字信息 。兩個速率的傳送都利用QPSK作為調制的手段，不過信號的調制速率為1.375MSps 。這也是802.11b獲得高速的機理 。表1中列舉了這些數據 。

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