VLAN標準技術詳解(一)

2021-04-23 11:57:52 字數 2802 閱讀 4935

無線

區域網是

計算機網路與無線通訊技術相結合的產物。它利用射頻(rf)技術,取代舊式的雙絞銅線構成局域

網路,提供傳統有線

區域網的所有功能,

網路所需的基礎設施不需再埋在地下或隱藏在牆裡,也能夠隨需移動或變化。使得無線局域

網路能利用簡單的訪問構架讓使用者透過它,達到"資訊隨身化、便利走天下"的理想境界。wlan是20世紀90年代

計算機與無線通訊技術相結合的產物,它使用無線通道來接入

網路,為通訊的移動化,個人化和多**應用提供了潛在的手段,並成為寬頻接入的有效手段之一。

一、ieee802.11無線區域網標準

2023年ieee802.11標準的制定是無線區域網發展的里程碑,它是由大量的區域網以及計算機專家審定通過的標準。ieee802.11標準定義了單一的mac層和多樣的

物理層,其

物理層標準主要有ieee802.11b,a和g。

1.1 ieee802.11b

2023年9月正式通過的ieee802.11b標準是ieee802.11

協議標準的擴充套件。它可以支援最高11mbps的資料速率,執行在2.4ghz的ism頻段上,採用的調製技術是cck。但是隨著使用者不斷增長的對資料速率的要求,cck調製方式就不再是一種合適的方法了。因為對於直接序列擴頻技術來說,為了取得較高的資料速率,並達到擴頻的目的,選取的碼片的速率就要更高,這對於現有的碼片來說比較困難;對於接收端的rake接收機來說,在高速資料速率的情況下,為了達到良好的時間分集效果,要求rake接收機有更複雜的結構,在硬體上不易實現。

1.2 ieee802.11a

ieee802.11a工作5ghz頻段上,使用ofdm調製技術可支援54mbps的傳輸速率。802.11a與802.11b兩個標準都存在著各自的優缺點,802.11b的優勢在於**低廉,但速率較低(最高11mbps);而802.11a優勢在於傳輸速率快(最高54mbps)且受干擾少,但**相對較高。另外,11a與11b工作在不同的頻段上,不能工作在同一ap的網路裡,因此11a與11b互不相容。

1.3 ieee802.11g

為了解決上述問題,為了進一步推動無線區域網的發展,2023年7月802.11工作組批准了802.11g標準,新的標準終於浮出水面成為人們對無線區域網關注的焦點。ieee802.11工作組開始定義新的物理層標準ieee802.11g。該草案與以前的802.11協議標準相比有以下兩個特點:其在2.4g頻段使用ofdm調製技術,使資料傳輸速率提高到20mbps以上;ieee802.11g標準能夠與802.11b的wifi

系統互相連通,共存在同一ap的網路裡,保障了後向相容性。這樣原有的wlan

系統可以平滑的向高速無線區域網過渡,延長了ieee802.11b產品的使用壽命,降低使用者的投資。

1.4 ieee802.11n

ieee已經成立802.11n工作小組,以制定一項新的高速無線區域網標準802.11n。802.11n工作小組是由高吞吐量研究小組發展而來的,由802.11g工作小組主席matthew b. shoemaker擔任主席一職。該工作小組計畫在2023年9月召開首次會議。

ieee802.11n計畫將wlan的傳輸速率從802.11a和802.11g的54mbps增加至108mbps以上,最高速率可達320mbps,成為802.11b、802.11a、802.11g之後的另一場重頭戲。和以往地802.11標準不同,802.11n協議為雙頻工作模式(包含2.4ghz和5ghz兩個工作頻段)。這樣11n保障了與以往的802.11a b, g標準相容。

ieee802.11n計畫採用mimo與ofdm相結合,使傳輸速率成倍提高。另外,天線技術及傳輸技術,使得無線區域網的傳輸距離大大增加,可以達到幾公里(並且能夠保障100mbps的傳輸速率)。ieee802.11n標準全面改進了802.11標準,不僅涉及物理層標準,同時也採用新的高效能無線傳輸技術提公升mac層的效能,優化資料幀結構,提高網路的吞吐量效能。

二、 ieee802.11無線區域網的物理層關鍵技術

隨著無線區域網技術的應用日漸廣泛,使用者對資料傳輸速率的要求越來越高。但是在室內,這個較為複雜的電磁環境中,多經效應、頻率選擇性衰落和其他干擾源的存在使的實現無線通道中的高速資料傳輸比有線通道中困難,wlan需要採用合適的調製技術。

ieee802.11無線區域網路是一種能支援較高資料傳輸速率(1-54mbit/s),採用微蜂窩,微微蜂窩結構的自主管理的計算機區域網路。其關鍵技術大致有三種:dsss、cck技術,和 pbcc,和ofdm。每種技術皆有其特點,目前,擴頻調製技術正成為主流,而ofdm技術由於其優越的傳輸效能成為人們關注的新焦點。

2.1 dsss調製技術

基於dsss的調製技術有三種。最初ieee802.11標準制定在1mbps資料速率下採用dbpsk。如提供2mbps的資料速率,要採用dqpsk,這種方法每次處理兩個比**元,成為雙位元。第三種是基於cck的qpsk,是11b標準採用的基本資料調製方式。它採用了補碼序列與直序列擴頻技術,是一種單載波調製技術,通過psk方式傳輸資料,傳輸速率分為1,2,5.5和11mbps。cck通過與接收端的rake接收機配合使用,能夠在高效率的傳輸資料的同時有效的克服多徑效應。ieee802.11b使用了cck調製技術來提高資料傳輸速率,最高可達11mbps。但是傳輸速率超過11mbps,cck為了對抗多徑干擾,需要更複雜的均衡及調製,實現起來非常困難。因此,802.11工作組,為了推動無線區域網的發展,又引入新的調製技術。

2.2 pbcc調製技術

pbcc調製技術是由ti公司提出的,已作為802.11g的可選項被採納。pbcc也是單載波調製,但它與cck不同,它使用了更多複雜的訊號星座圖。pbcc採用8psk,而cck使用bpsk/qpsk;另外pbcc使用了卷積碼,而cck使用區塊碼。因此,它們的解調過程是十分不同的。pbcc可以完成更高速率的資料傳輸,其傳輸速率為11,22和33mbps。

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