802.11b

802.11b是IEEE在1999年9月制定的一种无线局域网标准,是802.11的扩充,规定采用2.4GHz频带,传输速率能够根据应用环境以及其他传输因素从11Mbps自动降到5.5Mbps,或者根据直接序列扩频技术调整到2Mbps和1Mbps,以保证设备正常稳定运行 。

作为全球公认的局域网权威,IEEE 802工作组建立的标准在局域网领域内得到了广泛应用。这些协议包括802.3以太网协议、802.5令牌环协议和802.3u 100Base-T快速以太网协议等。IEEE于1997年发布了无线局域网领域第一个在国际上被认可的协议——802.11协议。1999年9月,IEE提出802.11b协议,用于对802.11协议进行补充,之后又推出了802.11a、802.11g等一系列协议,从而进一步完善了无线局域网规范 。

802.11b是工作在2.4GHz(2.4~2.483GHz)频段的高速物理层规范,在物理层上其实是802.11标准的一个扩充,支持5.5Mbps和11Mbps两个新速率。物理层的调制方式为CCK(补码键控)的DSSS 。

802.11b规定的是动态速率,允许数据速率根据噪音状况进行自动调整。这就意味着802.11b设备在噪声的条件下将以更低速率、1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbps等多种速率传输。多速率机制的介质接入控制(MAC)确保当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限时,传输速率能够从11Mbps自动降到5.5Mbps,或者根据直接序列扩频技术调整到2Mbps和1Mbps 。

早期的802.11b无线局域网技术已经在纵向市场应用方面取得成功,实际上已经成为WLAN市场上的主流技术。随着802.11b性能价格比实质性的提高,一个全新的横向市场应用将全面展开 。

802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中的用户与用户终端的无线接入,业务限于数据存取,速率最高只能达到2Mbps 。

按照国际标准化组织(ISO)提出的“开放系统互联参考模型”(OSI/RM),由于无线局域网没有复杂的中转、路由等网络控制,因而网络层结构简单,只涉及OSI/RM中的数据链路层和物理层,其中数据链路层又可细分为逻辑链路控制层(LLC层)及媒体访问控制层(MAC层)。IEEE 802.11只对物理层及MAC层提出相应规范。物理层主要由3个功能实体组成:PMD(Physical Medium Dependent)功能、PLCP(Physical Layer Convergence Protocol)功能和层管理功能。在station(STA)中通过一个业务接入点(SAP)把PHY业务提供给MAC实体。PLCP子层与PMD子层间的接口PMD-SAP由定义的一个原语集来描述 。

由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE又推出了802.11b两者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层 。

1999年9月IEEE802.11b被正式批准,该标准规定WLAN工作频段在2.4~2.4835GHz,数据传输速率达到11Mbps,传输距离控制在15~45m。该标准是对IEEE 802.11的一个补充,采用补偿编码键控调制方式,采用点对点模式和基本模式两运作模式,在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mbps、55Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率间自动切换,它改变了WLAN设计状况,扩大了WLAN的应用领域 。

从工作方式上看,IEEE802.11b的运作模式分为两种:点对点模式和基本模式 。

点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式,即两台装配了无线网卡的计算机可以实施相互通信,对于小型无线网络来说,这是一种非常方便的互联方案 。

基本模式则是指无线网络的扩充或无线和有线网络并存时的通信方式,这也是IEEE802.11b最常用连接方式。此时,装载无线网卡的计算机需要通过“接入点”(AP,Access Point)才能与另一台计算机连接,由接入点来负责频段管理及漫游等指挥工作。在带宽允许的情况下,一个接入点最多可支持1024个无线节点的接入。当无线节点增加时,网络存取速度会随之变慢,此时添加接入点的数量可以有效的控制和管理频段。从目前大多数的应用案例来看,接入点是作为架起无线网与有线网之间的桥梁而存在的 。

IEEE 802.11b是使用高速直接序列扩频(HR/DSSS)的传输技术,利用2.4GHz的频带,按所使用的调制技术不同,有4种传输速率 :

1、1Mb/s:采用差分二相键控(Differential Binary Phase Shift Keying,DB/SK)调制技术 。

2、2Mb/s:采用差分正交相移键控(Differential Quadrature Phase Shift Keying,DQPSK)调制技术 。

3、5.5Mb/s、11Mb/s:这两种高速传输模式都是采用补偿编码键控(Complementary Code Keying,CCK)调制技术 。

4、1Mb/s和2Mb/s都是传统直接序列扩频的速率,更高的5.5Mb/s、11Mb/s则是高速直接序列扩频的速率 。

802.11b最大为11Mb/s的数据传输速率,无须直线传播。当射频情况变差时,可动态速率转换,降低数据传输速率为5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。使用范围室外为300m,在办公环境中最长为100m 。

802.11b无线局域网是在802.11的基础上的发展,引进了冲突避免技术CSMA/CA,避免了网络中冲突的发生,可以大幅度提高网络效率。IEEE802.11b的优点如下 :

1、速度:2.4GHz直接序列扩频技术提供最大为11Mbit/s的数据传输速率,无需直线传播 。

2、动态速率转换:当射频情况变差时,降低数据传输速率为5.5Mbit/s、2Mbit/s、1Mbit/s 。

3、使用范圈:802.11b支持以100m为单位的范围(在室外为300m,办公环境中最远为100m) 。

4、可靠性:与Ethermet类似的连接协议和数据包确认提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用 。

5、互用性:与以前标准不同的是,802.11b只允许一种标准的信号发送技术,WECA将认证产品的互用性 。

6、电源管理:802.11b网络接口卡可转到休眠模式,接入点将信息缓冲到客户,延长了笔记本电脑的电池寿命 。

7、漫游支持:当用户在楼房或公司部门之间移动时,允许在接入点之间进行无缝连接 。

8、加载平衡:802.11b NIC更改与之连接的接入点,以提高性能(如在当前的接入点流量较拥挤,或发出低质量的信号时) 。

9、可伸缩性:最多三个接入点可以同时定位于有效使用范围中,以支持上百个用户同时进行语言和数据支持 。

10、安全性:内置式鉴定和加密 。

作为最普及、应用最广泛的无线标准,IEEE802.11b的优势不言而喻。技术的成熟,使得基于该标准网络产品的成本得到了很好的控制,无论家庭还是企业用户,无需太多的资金投入既可组建一套完整的无线局域网 。

但IEEE 802.11b的缺点也是显而易见的,11Mb/s的带宽并不能很好地满足大容量数据传输的需要,只能作为有线网络的一种补充。而且它所使用的频段又与当前微波、蓝牙以及大量工业设备广泛采用的2.4GHz频段一样,因此其产品在无线数据传输过程中所受到的干扰也是一个不容忽视的问题 。

另外,安全问题也是802.11b的隐忧之一,有非常多的黑客工具是被设计专门用以攻击802.11b网络的,NetStumbler就是这些工具中的一个,它能够探测无线网络,并使用一个GPS来在地图上标识出它所发现的所有的接入点 。

相关词汇

无线局域网
直接序列扩频技术
IEEE
以太网协议
802.11标准
CCK
DSSS
信噪比
直接序列扩频技术
802.11
无线局域网
国际标准化组织
数据链路层
逻辑链路控制层
媒体访问控制
物理层
MAC层
PLCP
无线网卡
存取速度
直接序列扩频
DQPSK
电源管理
网络接口卡
电脑版