IEEE_802无线网络传输标准

1990年IEEE 802 标准化委员会成立IEEE 802.11无线局域网标准工作组。

该标准定义物理层和媒体访问控制（MAC）规范。

物理层定义了数据传输的信号特征和调制，工作在2.4000~2.4835GHz频段。

IEEE 802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于难于布线的环境或移动环境中的计算机的无线接入，由于传输速率最高只能达到2Mbps，所以，业务主要被用于数据的存取。

以往，无线局域网发展缓慢，推广应用困难，主要是由于传输速率低、成本高、产品系列有限，且很多产品不能相互兼容。

如以前无线局域网的速率只有1～2Mb/s，而许多应用也是根据10Mb/s以太网速率设计的，限制了无线产品的应用种类。

针对现在高速增长的数据业务和多媒体业务，无线局域网取得进展的关键就在于高速新标准的制定，以及基于该标准的10Mb/s甚至更高速率产品的出现。

IEEE 802.11b从根本上改变了无线局域网的设计和应用现状，满足了人们在一定区域内实现不间断移动办公的需求，为我们创造了一个自由的空间。

●1999年9月被正式批准，又称Wi-Fi标准。

该标准规定无线局域网工作频段在
2.4GHz~2.4835GHz，数据传输速率达到11 Mbps。

该标准是对IEEE 802.11的一个
补充，采用点对点模式和基本模式两种运作模式，在数据传输速率方面可以根据实
际情况在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率间自动切换，而且在2 Mbps、
1 Mbps速率时与802.11兼容。

●802.11b使用直接序列（Direct Sequence）DSSS作为协议。

802.11b和工作在5GHz
频率上的802.11a标准不兼容。

由于价格低廉，802.11b产品已经被广泛地投入市
场，并在许多实际工作场所运行。

●目前最流行的WLAN协议，使用2.4G赫兹频段。

最高速率11Mbps，实际使用速率根
据距离和信号强度可变（150米内1-2Mbps，50米内可达到11Mbps）802.11b的较
低速率使得无线数据网的使用成本能够被大众接受（目前接入节点的成本仅为
10-30美元）。

一、802.11b标准简介
IEEE 802.11b无线局域网的带宽最高可达11Mbps，比两年前刚批准的IEEE 802.11标准快5倍，扩大了无线局域网的应用领域。

另外，也可根据实际情况采用5.5Mbps、2 Mbps 和1 Mbps带宽，实际的工作速度在5Mb/s左右，与普通的10Base-T规格有线局域网几乎是处于同一水平。

作为公司内部的设施，可以基本满足使用要求。

IEEE 802.11b使用的是开放的2.4GB频段，不需要申请就可使用。

既可作为对有线网络的补充，也可独立组网，从而使网络用户摆脱网线的束缚，实现真正意义上的移动应用。

IEEE 802.11b无线局域网与我们熟悉的IEEE 802.3以太网的原理很类似，都是采用载波侦听的方式来控制网络中信息的传送。

不同之处是以太网采用的是CSMA/CD（载波侦听/冲突检测）技术，网络上所有工作站都侦听网络中有无信息发送，当发现网络空闲时即发出自己的信息，如同抢答一样，只能有一台工作站抢到发言权，而其余工作站需要继续等待。

如果一旦有两台以上的工作站同时发出信息，则网络中会发生冲突，冲突后这些冲突信息都会丢失，各工作站则将继续抢夺发言权。

而802.11b无线局域网则引进了冲突避免技术，从而避免了网络中冲突的发生，可以大幅度提高网络效率。

IEEE 802.11b优点
功能优点
速度 2.4ghz直接序列扩频无线电提供最大为11mbps的数据传输速率，无须直线传播
动态速率转换当射频情况变差时，降低数据传输速率为5.5mbps、2mbps和1mbp s
使用范围802.11b支持以百米为单位的范围（在室外为300米；在办公环境中最长为100
米）
可靠性与以太网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
互用性与以前的标准不同的是，802.11b只允许一种标准的信号发送技术。

wec a将认证
产品的互用性
电源管理802.11b网络接口卡可转到休眠模式，访问点将信息缓冲到客户，延长了笔
记本电脑的电池寿命
漫游支持当用户在楼房或公司部门之间移动时，允许在访问点之间进行无缝连接
加载平衡802.11b nic更改与之连接的访问点，以提高性能（例如，当前的访问点流
量较拥挤，或发出低质量的信号时）
可伸缩性最多三个访问点可以同时定位于有效使用范围中，以支持上百个用户
同时语音和数据支持
安全性内置式鉴定和加密
二、802.11b的基本运作模式
802.11b运作模式基本分为两种：点对点模式和基本模式，如图１所示。

点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式。

只要PC插上无线网卡即可与另一具有无线网卡的PC连接，对于小型的无线网络来说，是一种方便的连接方式，最多可连接256台PC。

而基本模式是指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式，这是802.11b最常用的方式。

此时，插上无线网卡的PC需要由接入点与另一台PC连接。

接入点负责频段管理及漫游等指挥工作，一个接入点最多可连接1024台PC（无线网卡）。

当无线网络节点扩增时，网络存取速度会随着范围扩大和节点的增加而变慢，此时添加接入点可以有效控制和管理频宽与频段。

无线网络需要与有线网络互连，或无线网络节点需要连接和存取有线网的资源和服务器时，接入点可以作为无线网和有线网之间的桥梁。

三、802.11b的典型解决方案
802.11b无线局域网由于其便利性和可伸缩性，特别适用于小型办公环境和家庭网络。

在室内环境中，针对不同的实际情况可以有不同的典型解决方案
对等解决方案
对等解决方案是一种最简单的应用方案，只要给每台电脑安装一片无线网卡，即可相互访问。

如果需要与有线网络连接，可以为其中一台电脑再安装一片有线网卡，无线网中其余电脑即利用这台电脑作为网关，访问有线网络或共享打印机等设备。

但对等解决方案是一种点对点方案，网络中的电脑只能一对一互相传递信息，而不能同时进行多点访问。

如果要实现像有线局域网的互通功能，则必须借助接入点。

单接入点解决方案
接入点相当于有线网络中的集线器。

无线接入点可以连接周边的无线网络终端，形成星形网络结构，同时通过10Base-T端口与有线网络相连，使整个无线网的终端都能访问有线网络的资源，并可通过路由器访问Internet。

802.11b应用
功能优点
不易接线的区域在不易接线或接线费用较高的区域（如有历史意义的建筑物，有石棉
的建筑物，以及教室）中提供网络服务
灵活的工作组为经常进行网络配置更改的工作区降低了总拥有成本
网络化的会议室用户可在从一个会议室移动到另一个会议室时进行网络连接，以获得
最新的信息，并且可在决策时相互交流
特殊网络现场顾问和小工作组的快速安装和兼容软件可提高工作效率
子公司网络为远程或销售办公室提供易于安装、使用和维护的网络
部门范围的网络移动漫游功能使企业可以建立易于使用的无线网络，可覆盖所有部门
一般地说，802.11b允许使用任何现有在有线网络上运行的应用程序或网络服务。

多接入点解决方案
当网络规模较大，超过了单个接入点的覆盖半径时，可以采用多个接入点分别与有线网络相连，从而形成以有线网络为主干的多接入点的无线网络，所有无线终端可以通过就近的接入点接入网络，访问整个网络的资源，从而突破无线网覆盖半径的限制。

无线中继解决方案
无线接入器还有另外一种用途，即充当有线网络的延伸。

比如在工厂车间中，车间具有一个网络接口连接有线网，而车间中许多信息点由于距离很远使得网络布线成本很高，还有一些信息点由于周边环境比较恶劣，无法进行布线。

由于这些信息点的分布范围超出了单个接入点的覆盖半径，我们可以采用两个接入点实现无线中继，以扩大无线网络的覆盖范围。

无线冗余解决方案
对于网络可靠性要求较高的应用环境，比如金融、证券等，接入点一旦失效，整个无线网络会瘫痪，将带来很大损失。

因此，可以将两个接入点放置在同一位置，从而实现无线冗余备份的方案。

多蜂窝漫游工作方式
在一个大楼中或者在很大的平面里面部署无线网络时，可以布置多个接入点构成一套微蜂窝系统，这与移动电话的微蜂窝系统十分相似。

微蜂窝系统允许一个用户在不同的接入点覆盖区域内任意漫游，随着位置的变换，信号会由一个接入点自动切换到另外一个接入点。

整个漫游过程对用户是透明的，虽然提供连接服务的接入点发生了切换，但对用户的服务却不会被中断。

四、802.11b的应用前景
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，例如生产、存货控制和零售点等方面，1999年已经取得了4亿美元的销售额。

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。

企业将可以应用无线局域网作为他们有限局域网的延伸。

这一应用将使他们全方位地与公司应用程序和网络外围设备取得连接，从而大大提高雇员在移动中的工作效率。

无线局域网技术将首先应用于企业的会议厅和部门办公室，随着其使用的深入，最终将应用于公司的每一个角落。

小企业和家庭用户也将使用无线局域网代替有线网络，从而获得无线局域网提供的在“无线”安装和维护方面带来的节约。

无线网络IEEE 802.11a标准
●1999年制定完成。

该标准规定无线局域网工作频段在5.15~5.825GHz，数据传输速
率达到54 Mbps/72 Mbps（Turbo），传输距离控制在10~100米。

802.11a采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术，可提供25 Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口；以及TDD/TDMA的空中接口；支持语音、数据、图像业务；一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。

●高速WLAN协议，使用5G赫兹频段。

最高速率54Mbps，实际使用速率约为22-26Mbps
与802.11b不兼容，是其最大的缺点。

也许会因此而被802.11g淘汰
无线网络IEEE 802.11g标准
IEEE 802.11g最近获选为无线局域网络标准草案，它使用2.4 GHz频带，最高可提供54 Mbps传输速率。

以往，业界有802.11b与802.11a两种互不兼容的标准，产品也已于2001年底出现，让部份使用者产生困扰，不知那一种技术会继续发展满足他们的需求；某些网络产品制造商也有类似感受，不确定那
一种规格才是发展方向。

最新制订的802.11g标准草案有许多内容需要了解，包括其历史、规格以及对无线局域网络市场的影响。

802.11g结合现有802.11b与802.11a标准的精华内容，保证未来不再出现互不兼容情形，进而带动802.11无线局域网络市场持续快速发展。

此外，使用者也能享受更高数据速率和更广联机范围，并与现有Wi-Fi TM装置完全兼容。

802.11g从何而来？
最早，IEEE 802.11无线以太网络标准是于1997年正式获得采用，提供三种实体层规格，包括红外线、1-2 Mbps的跳频式展频技术（FHSS）与使用2.4 GHz ISM频带的1-2 Mbps直接序列展频技术（DSSS）。

由于当时的有线以太网络传输速率最高可达10 Mbps，早期的无线网络产品又极为昂贵，所以市场对于原始802.11标准的反应并不热烈。

两年后，802.11标准已朝两个方向演进，其中802.11b规格不但仍兼容于802.11直接序列展频技术，还因为采用效率更高的CCK编码技术，而突破关键的10 Mbps数据速率关卡，达到11 Mbps最大传输速率。

802.11b还包含PBCC?做为另一个编码技术选项，提供额外的3分贝编码增益，因此能在5.5至11 Mpbs数据速率范围内，提供更远的联机距离。

802.11标准的第二个发展方向是802.11a，它使用5.2 GHz U-NII频带，最大数据传输速率可达54 Mbps。

802.11b是单载波系统，802.11a则采用一种多载波调变技术，称为OFDM正交分频多任务技术。

由于802.11a使用5.2 GHz频带，无法与802.11b或802.11无线局域网络相互通讯。

2000年三月，IEEE 802.11工作小组特别成立一个研究小组，探讨是否能扩展802.11b标准，使其支持20 Mbps以上更高速率。

2000年七月，此研究小组乃升格为正式任务小组（Task Group G），负责制订一套新标准，使用2.4 GHz频带，但必须提供更高传输速率。

过去一年半里，这个任务小组审核了802.11g标准的各种可能解决方案，并于2001年五月会议将范围缩小至两种技术。

在这次会议上，TI建议的技术方案为PBCC-22，它使用2.4 GHz频带提供22 Mbps 数据速率，并与现有Wi-Fi装置完全兼容；但由于任务小组另有考虑，TI提案并未获得采用。

另一套解决方案是由Intersil提出的CCK-OFDM，它建议采用类似于802.11a的正交分频多任务技术，以达到更高的传输速率；这项方案并未获得75%的必要支持率，故也无法成为新标准的技术选择。

2001年11月，802.11 IEEE会议的第三天，Intersil建议方案CCK-OFDM的前景似乎越来越不确定；首轮投票只获得55%的支持，然而要成为标准草案，却必须得到75%的支持率。

此时，与会成员开始认真考虑另一项可能性，也就是停止802.11g标准的所有努力，另外找出一个共同基础以及共识解决方案，希望得到多数任务小组成员的支持。

到了11月15日，包含TI与Intersil原方案内容的折衷建议终于出现，并获得76.3%的与会成员支持，正式成为802.11g标准草案。

802.11g包含那些内容？
802.11g标准草案包含CCK-ODFM及PBCC-22原始提案内容，两者都建议加入真正的802.11a正交分频多任务技术，做为主调变技术中的另一个选用模式。

802.11g标准草案则规定正交分频多任务技术为必备要求，以便在2.4 GHz频带提供802.11a数据速率；另外它也要求具备802.11b模式，并提供CCK-OFDM与PBCC-22两种选用模式。

这项折衷方案在802.11a与802.11b间提供一个更明确桥梁，
另外还包含一套方法，用来发展多模式的无线局域网络产品。

802.11g可利用2.4 GHz频带提供54 Mbps传输速率（表1），故能兼容于现有802.11b设备，图1即为此标准的工作效能，无论数据传输速率或联机范围，都优于最初评选阶段曾考虑过的其它替代方案。

有关问题
自从802.11g标准草案技术确定后，某些观察家就质疑是否有必要继续发展在2.4 GHz频带上的技术，主要理由是这个频带日益拥挤，反倒是802.11a使用的5.2 GHz频带有更多空间可供运用。

另一方面，现有802.11b网络的传输效能非常杰出，证明2.4 GHz频带非常适合无线网络联机，而且在干扰逐渐增加的情形下，802.11b装置仍可提供强大效能。

此之，世界各地都已开放2.4 GHz ISM频带，管制非常少或是完全没有管制；相形之下，许多军事设备也使用5.2 GHz频带，例如高功率雷达，因此包括西欧与日本在内，全球多个主要市场都对此频带的商业应用有所限制。

就算在美国，也有人关心让802.11a标准使用5.2 GHz频带后，是否会造成某些安全顾虑。

802.11g无线局域网络由于使用2.4 GHz频带，因此可避免将来可能出现的规定限制，并能与目前使用中的802.11b系统兼容。

成本是某些业者关心的事，详细成本分析结果显示，符合802.11g标准草案的产品成本会与802.11b产品成本非常接近；此外，建置双频带的无线网络，让它兼容于802.11b、802.11g和802.11a规格，其成本也与802.11a网络的建置费用相彷，这表示使用者只须负担「a标准」专用网络的成本，即可建置一套多模式无线局域网络。

若要让无线局域网络同时支持「a」、「b」与「g」标准，就必须使用一组双频带无线电或是两组无线发射机，分别负责2.4 GHz与5.2 GHz频带的通信作业，但其成本不会高于只支持802.11a标准的产品。

TI相信802.11g的成本优势必然会带动无线局域网络市场持续发展，因为它把两种目前不相同也不兼容的技术成功整合在一起。

影响
随着802.11g技术选择在2001年尘埃落定，无线局域网络市场经过长久等待后，终于获得一套完整规格，让厂商能以它为基础，发展新世代产品与多模式系统。

802.11g标准草案虽是一项折衷结果，但工作效能并未受到规格折衷的影响，它仍提供2.4 GHz频带所能达到的更高数据产出率与联机范围。

在此之前，无线局域网络有两种标准，它们彼此不兼容，却又竞相吸引使用者，造成市场前景不明，802.11g解决了这个问题，它同时包含802.11a与802.11b的精华，可带领整个产业迈向未来。

由于802.11g同时包含802.11a与802.11b标准的基本特色，故可用来发展无线局域网络装置，让它们与采用这两种规格的产品相互运作；在此之前，许多使用者已经安装了802.11b局域网络，并有意升级至更高数据速率，但都因为802.11a与他们现有网络不兼容而不敢做最后决定，802.11g的出现让这些问题获得解决。

这与有线以太网络技术的发展过程非常类似，当时以太网络装置也是透过10/100双模式操作，同时支持10/100-Mbps以太网络规格，以便在任一种模式下顺利工作，完全不需要使用者介入。

802.11g的下一步为何？
在802.11g成为正式标准之前，任务小组必须透过通信投票，完成802.11g标准草案的技术评论解答程序（technical comment resolution process）；此时，会员的技术问题必须获得解答，实作细节也必须澄清。

预计最慢到2003年初，这项标准就会获得通过。

802.11g对TI及其客户的意义为何？
长期以来，TI一直相信多模式无线网络具有许多优点，可在任一个802.11环境内提供行动联机能力，新制订的802.11g标准草案也明确支持这种看法。

由于PBCC-22也同时获得802.11g任务小组采用，采用TI现有ACX100基频／媒体存取控制技术的制造商将取得领先地位，可立刻开始发展建置往前兼容的802.11g产品。

Cahners In-Stat/MRD资深分析师表示，IEEE已为802.11g标准定义一条明确路径，从11与22 Mbps 往上延伸至54 Mbps，让采用单一标准的多模式产品成为事实。

由于ACX100已经支持22Mbps传输能力，TI及其客户正居于有利地位，可率先提供符合802.11g标准的2.4GHz产品。

TI计划以802.11b装置和802.11a产品的现有成果为基础，发展802.11g兼容装置，预计到2002年中，即可依据目前的802.11g标准草案推出样品组件。

●2001年11月批准，该标准可以视作对流行的802.11b标准的提速（速度从802.11b
的11 Mb/s提高到54Mb/s，仍然工作在2.4G频段）。

802.11g接入点支持802.11b 和802.11g客户设备。

同样，采用802.11g网卡的笔记本电脑也能访问现有的
802.11b接入点和新的802.11g接入点。

●802.11g是802.11b在同一频段上的扩展。

支持达到54Mbps的最高速率。

兼容
802.11b。

该标准已经战胜了802.11a成为下一步无线数据网的标准。