無線局域網基礎教程一( 二 )


為了支持在有噪音的環境下能夠獲得較好的傳輸速率,802.11b采用了動態速率調節技術,來答應用戶在不同的環境下自動使用不同的連接速度來補充環境的不利影響 。在理想狀態下,用戶以11M的全速運行,然而,當用戶移出理想的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,這把速度自動按序降低為5.5Mbps、2Mbps、1Mbps 。同樣,當用戶回到理想環境的話,連接速度也會以反向增加直至11Mbps 。速率調節機制是在物理層自動實現而不會對用戶和其它上層協議產生任何影響 。

4. 802.11數字鏈路層
802.11的MAC和802.3協議的MAC非常相似,都是在一個共享媒體之上支持多個用戶共享資源,由發送者在發送數據前先進行網絡的可用性 。在802.3協議中,是由一種稱為CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)的協議來完成調節,而在802.11無線局域網協議中,沖突的檢測存在一定的問題,這個問題稱為"Near/Far"現象,這是由于要檢測沖突,設備必須能夠一邊接受數據信號一邊傳送數據信號,而這在無線系統中是無法辦到的 。鑒于這個差異,在802.11中對CSMA/CD進行了一些調整,采用了新的協議CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)或者DCF(Distributed Coordination Function) 。CSMA/CA利用ACK信號來避免沖突的發生,也就是說,只有當客戶端收到網絡上返回的ACK信號后才確認送出的數據已經正確到達目的 。CSMA/CA通過這種方式來提供無線的共享訪問,這種顯式的ACK機制在處理無線問題時非常有效 。然而不管是對于802.11還是802.3來說,這種方式都增加了額外的負擔,所以802.11網絡和類似的Ethernet網比較總是在性能上稍遜一籌 。
另一個的無線MAC層問題是"hidden node"問題 。兩個相反的工作站利用一個中心接入點進行連接,這兩個工作站都能夠"聽"到中心接入點的存在,而互相之間則可能由于障礙或者距離原因無法感知到對方的存在 。為了解決這個問題,802.11在MAC層上引入了一個新的Send/Clear to Send(RTS/CTS)選項,當這個選項打開后,一個發送工作站傳送一個RTS信號,隨后等待訪問接入點回送RTS信號,由于所有的網絡中的工作站能夠"聽"到訪問接入點發出的信號,所以CTS能夠讓他們停止傳送數據,這樣發送端就可以發送數據和接受ACK信號而不會造成數據的沖突,這就間接解決了"hidden node"問題 。由于RTS/CTS需要占用網絡資源而增加了額外的網絡負擔,一般只是在那些大數據報上采用(重傳大數據報會耗費較大) 。
最后,802.11MAC子層提供了另兩個強壯的功能,CRC校驗和包分片 。在802.11協議中,每一個在無線網絡中傳輸的數據報都被附加上了校驗位以保證它在傳送的時候沒有出現錯誤,這和Ethernet中通過上層TCP/IP協議來對數據進行校驗有所不同 。包分片的功能答應大的數據報在傳送的時候被分成較小的部分分批傳送 。這在網絡十分擁擠或者存在干擾的情況下(大數據報在這種環境下傳送非常輕易遭到破壞)是一個非常有用的特性 。這項技術大大減少了許多情況下數據報被重傳的概率,從而提高了無線網絡的整體性能 。MAC子層負責將收到的被分片的大數據報進行重新組裝,對于上層協議這個分片的過程是完全透明的 。
5. 聯合結構、蜂窩結構和漫游
802.11的MAC子層負責解決客戶端工作站和訪問接入點之間的連接 。當一個802.11客戶端進入一個或者多個接入點的覆蓋范圍時,它會根據信號的強弱以及包錯誤率來自動選擇一個接入點來進行連接,一旦被一個接入點接受,客戶端就會將發送接受信號的頻道切換為接入點的頻段 。這種重新協商通常發生在無線工作站移出了它原連接的接入點的服務范圍,信號衰減后 。其他的情況還發生在建筑物造成的信號的變化或者僅僅由于原有接入點中的擁塞 。在擁塞的情況下,這種重新協商實現?

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