IEEE802.11協(xié)議的重要技術(shù)規(guī)定

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由于無線局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)(微波、紅外線)非“有限”的有線,客觀上存在一些全新的技術(shù)難題,為此IEEE802.11協(xié)議規(guī)定了一些至關(guān)重要的技術(shù)機制。

1、CSMA/CA協(xié)議

我們知道總線型局域網(wǎng)在MAC層的標準協(xié)議是CSMA/CD,即載波偵聽多點接入/沖突檢測(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)。但由于無線產(chǎn)品的適配器不易檢測信道是否存在沖突,因此802.11全新定義了一種新的協(xié)議,即載波偵聽多點接入/避免沖撞CSMA/CA(withCollisionAvoidance)。一方面,載波偵聽----查看介質(zhì)是否空閑;另一方面,避免沖撞----通過隨機的時間等待,使信號沖突發(fā)生的概率減到最小,當介質(zhì)被偵聽到空閑時,優(yōu)先發(fā)送。不僅如此,為了系統(tǒng)更加穩(wěn)固,802.11還提供了帶確認幀ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他噪聲干擾,或者由于偵聽失敗時,信號沖突就有可能發(fā)生,而這種工作于MAC層的ACK此時能夠提供快速的恢復能力。

2、RTS/CTS協(xié)議

RTS/CTS協(xié)議即請求發(fā)送/允許發(fā)送協(xié)議,相當于一種握手協(xié)議,主要用來解決“隱藏終端”問題。“隱藏終端”(HiddenStations)是指,基站A向基站B發(fā)送信息,基站C未偵測到A也向B發(fā)送,故A和C同時將信號發(fā)送至B,引起信號沖突,最終導致發(fā)送至B的信號都丟失了。“隱藏終端”多發(fā)生在大型單元中(一般在室外環(huán)境),這將帶來效率損失,并且需要錯誤恢復機制。當需要傳送大容量文件時,尤其需要杜絕“隱藏終端”現(xiàn)象的發(fā)生。802.11提供了如下解決方案。在參數(shù)配置中,若使用RTS/CTS協(xié)議,同時設(shè)置傳送上限字節(jié)數(shù)----一旦待傳送的數(shù)據(jù)大于此上限值時,即啟動RTS/CTS握手協(xié)議:首先,A向B發(fā)送RTS信號,表明A要向B發(fā)送若干數(shù)據(jù),B收到RTS后,向所有基站發(fā)出CTS信號,表明已準備就緒,A可以發(fā)送,其余基站暫時“按兵不動”,然后,A向B發(fā)送數(shù)據(jù),最后,B接收完數(shù)據(jù)后,即向所有基站廣播ACK確認幀,這樣,所有基站又重新可以平等偵聽、競爭信道了。

3、信包重整

當傳送幀受到嚴重干擾時,必定要重傳。因此若一個信包越大時,所需重傳的耗費(時間、控制信號、恢復機制)也就越大;這時,若減小幀尺寸----把大信包分割為若干小信包,即使重傳,也只是重傳一個小信包,耗費相對小的多。這樣就能大大提高無線局域網(wǎng)產(chǎn)品在噪聲干擾地區(qū)的抗干擾能力。當然,作為一個可選項,用戶若在一個“干凈”地區(qū),也可以關(guān)閉這項功能。

4、多信道漫游

人類是無限追求自由的,隨著移動計算設(shè)備的日益普及,我們希望出現(xiàn)一種真正無所羈絆的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。802.11產(chǎn)品就是這樣的一種設(shè)備。傳輸頻帶是在接入設(shè)備AP(AccessPoint)上設(shè)置的,而基站不須設(shè)置固定頻帶,并且基站具有自動識別功能,基站動態(tài)調(diào)頻到AP設(shè)定的頻帶,這個過程稱之為掃描(Scan)。IEEE802.11定義了兩種模式:被動掃描和主動掃描。被動掃描是指,基站偵聽AP發(fā)出的指示信號,并切換到給定的頻帶;主動掃描是指,基站提出一個探視請求,接入點AP回送一個包含頻帶信息的響應(yīng),基站就切換到給定的頻帶。WaveLAN802.11采用的是主動掃描,并且能結(jié)合天線接收靈敏度,以信號最佳的信道確定為當前傳輸信道。這樣,當原來位于接入點AP(A)覆蓋范圍內(nèi)的基站漫游到接入點AP(B)時,基站能自適應(yīng),重新以AP(B)為當前接入點。

5、可靠的安全性能

目前,市場上無線局域網(wǎng)產(chǎn)品本身的發(fā)射功率很小,小于35mW,而且還被擴展到22MHz帶寬,一方面,平均能量很低(15dBm),另一方面,不存在頻率單一的載波,因此很難被掃描跟蹤,這也是此項技術(shù)一直用于軍事上的原因。這些是物理上的安全機制,在軟件上,還采用了域名控制、訪問權(quán)限控制和協(xié)議過濾等多重安全機制;并且在有線同等保密(WEP)方面,對于特殊用戶,可選以下附件:基于RC4加密(1988RSA運算法則)和密碼(40位或者128位加密鑰匙)。

   來源:科華世紀
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