IEEE802.11协议的重要技术指标

编辑: 来源: 日期:2008-02-04 我要投稿 家园

　　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/允许发送协议，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，表明已准备就绪，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，对于特殊用户，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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