IEEE802.11协议的重要技术指标

来源:互联网
更新时间:2016/12/13 1:03:53
责任编辑:王亮
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   由于无线局域网传输介质(微波、红外线)非“有限”的有线,客观上存在一些全新的技术难题,为此IEEE802.11协议规定了一些至关重要的技术机制。

  

   1.CSMA/CA协议

  

   我们知道总线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD,即载波侦听多路存取/冲突检测(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突,因此802.11全新定义了一种新的协议,即载波侦听多路存取/冲突避免CSMA/CA(with Collision Avoidance)。一方面,载波侦听--查看介质是否空闲;另一方面,冲突避免--通过随机的时间等待,使信号冲突发生的概率减到最小,当介质被侦听到空闲时,优先发送。不仅如此,为了系统更加稳固,IEEE802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他噪声干扰,或者由于侦听失败时,信号冲突就有可能发生,而这种工作于MAC层的ACK此时能够提供快速的恢复能力。

  

   2.RTS/CTS协议

  

   RTS/CTS协议即请求发送/答应发送协议,相当于一种握手协议,主要用来解决“隐藏终端”问题。“隐藏终端”(Hidden Stations)是指,基站A向基站B发送信息,基站C未侦测到A也向B发送,故A和C同时将信号发送至B,引起信号冲突,最终导致发送至B的信号都丢失了。“隐藏终端”多发生在大型单元中(一般在室外环境),这将带来效率损失,并且需要错误恢复机制。当需要传送大容量文件时,尤其需要杜绝“隐藏终端”现象的发生。WaveLAN802.11提供了如下解决方案。在参数配置中,若使用RTS/CTS协议,同时设置传送上限字节数--一旦待传送的数据大于此上限值时,即启动RTS/CTS握手协议:首先,A向B发送RTS信号,表明A要向B发送若干数据,B收到RTS后,向所有基站发出CTS信号,表明已预备就绪,A可以发送,其余基站暂时“按兵不动”,然后,A向B发送数据,最后,B接收完数据后,即向所有基站广播ACK确认帧,这样,所有基站又重新可以平等侦听、竞争信道了。

  

   3.信道重整

  

   当传送帧受到严重干扰时,必定要重传。因此若一个信包越大时,所需重传的耗费(时间、控制信号、恢复机制)也就越大;这时,若减小帧尺寸--把大信息包分割为若干小信包,即使重传,也只是重传一个小信包,耗费相对小得多。这样就能大大提高WirelessLAN产品在噪声干扰地区的抗干扰能力。当然,作为一个可选项,用户若在一个“干净”地区,也可以关闭这项功能。

  

   4.多信道漫游

  

   人类是无限追求自由的,随着移动计算设备的日益普及,我们希望出现一种真正无所羁绊的网络接入设备。WaveLAN802.11就是这样的一种设备。传输频带是在接入设备AP(Access Point)上设置的,而基站不须设置固定频带,并且基站具有自动识别功能,基站动态调频到AP设定的频带,这个过程称之为扫描(Scan)。IEEE802.11定义了两种模式:被动扫描和主动扫描。被动扫描是指,基站侦听AP发出的指示信号,并切换到给定的频带;主动扫描是指,基站提出一个探视请求,接入点AP回送一个包含频带信息的响应,基站就切换到给定的频带。WaveLAN802.11采用的是主动扫描,并且能结合天线接收灵敏度,以信号最佳的信道确定为当前传输信道。这样,当原来位于接入点AP(A)覆盖范围内的基站漫游到接入点AP(B)时,基站能自适应,重新以AP(B)为当前接入点。

  

   5.可靠的安全性能

  

   WaveLAN本身的发射功率很小,小于35mV,而且还被扩展到22MHz带宽。一方面,平均能量很低(15dBm),另一方面,不存在频率单一的载波,因此很难被扫描跟踪,这也是次项技术一直用于军事上的原因。这些是物理上的安全机制,在软件上,还采用了域名控制、访问权限控制和协议过滤等多重安全机制;并且在有线同等保密(WEP)方面,对于非凡用户,可选以下附件:基于RC4加密(1988RSA运算法则)和密码(40位加密钥匙)。

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