802.11b

價格便宜的攜帶型計算機、行動電話和手持式設備的日趨流行，以及Internet應用程式和電子商務的快速發展，使用戶需要隨時進行網路連線。為滿足這些需求，可以使用兩種方法將攜帶型設備連線到網路，而沒有電纜所帶來的不便。這兩種標準就是802.11b和Bluetooth。802.11b是一種11Mbps（原文為11M/s，已修改） 無線標準，可為筆記本電腦或桌面電腦用戶提供完全的網路服務。

基本介紹

• 中文名：802.11b
• 性質：網際網路類
• 定義：一種11Mb/s 無線標準
• 服務對象：筆記本電腦或桌面電腦用戶
• 又稱：IEEE 802.11b無線區域網路
• 優點：快速

概述

以往，無線區域網路發展緩慢，推廣套用困難，主要是由於傳輸速率低、成本高、產品系列有限，且很多產品不能相互兼容。如以前無線區域網路的速率只有1～2Mbps，而許多套用也是根據10Mbps乙太網速率設計的，限制了無線產品的套用種類。針對目前高速增長的數據業務和多媒體業務，無線區域網路取得進展的關鍵就在於高速新標準的制定，以及基於該標準的10Mbps甚至更高速率產品的出現。IEEE 802.11b從根本上改變了無線區域網路的設計和套用現狀，滿足了人們在一定區域內實現不間斷移動辦公的需求，為我們創造了一個自由的空間。（原文所有速率單位都為M/s，14-11-30修改）

802.11b

簡介

IEEE 802.11b無線區域網路的頻寬最高可達11Mbps，比兩年前剛批准的IEEE 802.11標準快5倍，擴大了無線區域網路的套用領域。另外，也可根據實際情況採用5.5Mbps、2 Mbps和1 Mbps頻寬，實際的工作速度在5Mb/s左右，與普通的10Base-T規格有線區域網路幾乎是處於同一水平。作為公司內部的設施，可以基本滿足使用要求。IEEE 802.11b使用的是開放的2.4GHz頻段，不需要申請就可使用。既可作為對有線網路的補充，也可獨立組網，從而使網路用戶擺脫網線的束縛，實現真正意義上的移動套用。

802.11b

IEEE 802.11b無線區域網路與我們熟悉的IEEE 802.3乙太網的原理很類似，都是採用載波偵聽的方式來控制網路中信息的傳送。不同之處是乙太網採用的是CSMA/CD（載波偵聽/衝突檢測）技術，網路上所有工作站都偵聽網路中有無信息傳送，當發現網路空閒時即發出自己的信息，如同搶答一樣，只能有一台工作站搶到發言權，而其餘工作站需要繼續等待。如果一旦有兩台以上的工作站同時發出信息，則網路中會發生衝突，衝突後這些衝突信息都會丟失，各工作站則將繼續搶奪發言權。而802.11b無線區域網路則引進了CSMA/CA(載波監聽多路訪問/衝突避免)技術和RTS/CTS(請求傳送/清除傳送)技術，從而避免了網路中衝突的發生，可以大幅度提高網路效率。這裡的CSMA/CA技術與正常情況下的CSMA/CD技術原理有所不同，原理是：站點在傳送報文後等待來至接入點AP(基本模式)或來至另外站點(對等模式)的確認幀(ACK)。如果在一定的時間內沒有收到確認幀，則假定發生了衝突並重發該數據。如果站點注意到信道上有活動，就不傳送數據。RTS/CTS的工作方式與數據機類似，在傳送數據之前，站點將一個請求傳送幀RTS傳送到目的站點，如果信道上沒有活動，那么目的站點將一個清除傳送幀CTS傳送回源站點。這個過程成為“預熱”其他站點，從而防止不必要的衝突。RTS/CTS只用於特別大的報文和重發數據時可能出現嚴重頻寬問題的場合。

特點

速度	2.4GHz直接序列擴頻，最大數據傳輸速率為11Mb/s，無須直線傳播。
動態速率轉換	當射頻情況變差時，可將數據傳輸速率降低為5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。
使用範圍	支持的範圍是在室外為300米，在辦公環境中最長為100米。
可靠性	使用與乙太網類似的連線協定和數據包確認，來提供可靠的數據傳送和網路頻寬的有效使用。
互用性	只允許一種標準的信號傳送技術，WECA將認證產品的互用性。
電源管理	網路接口卡可轉到休眠模式，訪問點將信息緩衝到客戶，延長了筆記本電腦的電池壽命。
漫遊支持	當用戶在樓房或公司部門之間移動時，允許在訪問點之間進行無縫連線。
載入平衡	NIC更改與之連線的訪問點，以提高性能。
可伸縮性	最多三個訪問點可以同時定位於有效使用範圍中，以支持上百個用戶。
安全性	內置式鑑定和加密。

套用範圍

不易接線的區域	在不易接線或接線費用較高的區域中提供網路服務；
靈活的工作組	為經常進行網路配置更改的工作區降低了總擁有成本；
網路化的會議室	用戶可在不同的會議室時進行網路連線，以獲得最新的信息，並且可在決策時相互交流；
特殊網路	現場顧問和小工作組的快速安裝和兼容軟體可提高工作效率；
子公司網路	為遠程或銷售辦公室提供易於安裝、使用和維護的網路；
部門範圍的網路移動	漫遊功能使企業可以建立易於使用的無線網路，可覆蓋所有部門。

運作模式

802.11b運作模式基本分為兩種：點對點模式(ad-hoc mode)和基本模式（infrastructure mode），如圖1所示。點對點模式是指站點（如：無線網卡）和站點之間的通信方式。只要PC插上無線網卡即可與另一具有無線網卡的PC連線，對於小型的無線網路來說，是一種方便的連線方式，最多可連線256台PC。而基本模式是指無線網路規模擴充或無線和有線網路並存時的通信方式，這是802.11b最常用的方式。此時，插上無線網卡的PC需要由接入點(AP)與另一台PC連線。接入點負責頻段管理及漫遊等指揮工作，一個接入點最多可連線1024台PC（無線網卡）。當無線網路節點擴增時，網路存取速度會隨著範圍擴大和節點的增加而變慢，此時添加接入點可以有效控制和管理頻寬與頻段。無線網路需要與有線網路互連，或無線網路節點需要連線和存取有線網的資源和伺服器時，接入點可以作為無線網和有線網之間的橋樑。

802.11b

技術比較

對標準的支持	802.11b有無線乙太網兼容性聯盟 (WECA)的支持，藍牙有藍牙特殊利益集團（SIG）的支持。
工作頻段	802.11b和藍牙都工作在2.4GHz頻段上。
在技術上	802.11隻規定了開放式系統互聯參考模型（OSI/RM）的物理層和MAC層，其MAC層利用載波監聽多重訪問/衝突避免（CSMA/CA）協定，而在物理層，802.11定義了三種不同的物理介質：紅外線、跳頻擴譜方式（FHSS）以及直擴方式（DSSS）。802.11支持1～11Mb/s的數據速率，但是它只支持數據通信，要進行無線數據通信，數據設備先要安裝有無線網卡。; 藍牙技術具有一整套全新的協定，可以套用於更多的場合。藍牙技術中的跳頻更快，因而更加穩定，同時它還具有低功耗、低代價和比較靈活等特點。; 802.11b實現的是有形的、特定的網路，而由藍牙形成的網路是無形的、看不見的，藍牙技術是ad hoc網中的一個主流技術。
在套用上	802.11b的傳輸距離長、速度快，可以滿足用戶運行大量占用頻寬的網路操作，就像在有線區域網路上一樣。而藍牙技術面向的卻是移動設備間的小範圍連線，因而本質上說，它是一種代替電纜的技術。; 藍牙，適合用在手機、掌上型電腦等簡易數據傳遞；而速率在11Mb/s的802.11b則較適合用在影像等高速無線傳輸，有效距離長達100米。; 802.11b比較適於辦公室中的企業無線網路，較適合用在影像等高速無線傳輸，有效距離長達100米；而速率小於1Mb/s的藍牙技術則可以套用於任何可以用無線方式替代線纜的場合，適合用在手機、掌上型電腦等簡易數據傳遞。

解決方案

802.11b無線區域網路由於其便利性和可伸縮性，特別適用於小型辦公環境和家庭網路。在室內環境中，針對不同的實際情況可以有不同的典型解決方案

802.11b

7.1、對等方案

對等解決方案是一種最簡單的套用方案，只要給每台電腦安裝一片無線網卡，即可相互訪問。如果需要與有線網路連線，可以為其中一台電腦再安裝一片有線網卡，無線網中其餘電腦即利用這台電腦作為網關，訪問有線網路或共享印表機等設備。

但對等解決方案是一種點對點方案，網路中的電腦只能一對一互相傳遞信息，而不能同時進行多點訪問。如果要實現像有線區域網路的互通功能，則必須藉助接入點。

7.2、單接入點

接入點相當於有線網路中的集線器。無線接入點可以連線周邊的無線網路終端，形成星形網路結構，同時通過10Base-T連線埠與有線網路相連，使整個無線網的終端都能訪問有線網路的資源，並可通過路由器訪問Internet。

套用

8.1、功能優點

不易接線的區域 在不易接線或接線費用較高的區域（如有歷史意義的建築物，有石棉的建築物，以及教室中提供網路服務。靈活的工作組 為經常進行網路配置更改的工作區降低了總擁有成本。它是網路化的會議室 用戶可在不同的會議室時進行網路連線，以獲得最新的信息。

802.11b

8.2、決策交流

特殊網路 現場顧問和小工作組的快速安裝和兼容軟體可提高工作效率

子公司網路 為遠程或銷售辦公室提供易於安裝、使用和維護的網路

部門範圍的網路移動 漫遊功能使企業可以建立易於使用的無線網路，可覆蓋所有部門

一般地說，802.11b允許使用任何現有在有線網路上運行的應用程式或網路服務。

8.3、多點接入

當網路規模較大，超過了單個接入點的覆蓋半徑時，可以採用多個接入點分別與有線網路相連，從而形成以有線網路為主幹的多接入點的無線網路，所有無線終端可以通過就近的接入點接入網路，訪問整個網路的資源，從而突破無線網覆蓋半徑的限制。

8.4、無線中繼

無線接入器還有另外一種用途，即充當有線網路的延伸。比如在工廠車間中，車間具有一個網路接口連線有線網，而車間中許多信息點由於距離很遠使得網路布線成本很高，還有一些信息點由於周邊環境比較惡劣，無法進行布線。由於這些信息點的分布範圍超出了單個接入點的覆蓋半徑，我們可以採用兩個接入點實現無線中繼，以擴大無線網路的覆蓋範圍。

8.5、無線冗餘解決方案

對於網路可靠性要求較高的套用環境，比如金融、證券等，接入點一旦失效，整個無線網路會癱瘓，將帶來很大損失。因此，可以將兩個接入點放置在同一位置，從而實現無線冗餘備份的方案。

8.6、蜂窩漫遊

在一個大樓中或者在很大的平面裡面部署無線網路時，可以布置多個接入點構成一套微蜂窩系統，這與行動電話的微蜂窩系統十分相似。微蜂窩系統允許一個用戶在不同的接入點覆蓋區域內任意漫遊，隨著位置的變換，信號會由一個接入點自動切換到另外一個接入點。整個漫遊過程對用戶是透明的，雖然提供連線服務的接入點發生了切換，但對用戶的服務卻不會被中斷。

發展前景

早期的802.11b無線區域網路技術已經在縱向市場套用方面取得成功，例如生產、存貨控制和零售點等方面，1999年已經取得了4億美元的銷售額。隨著802.11b性能價格比實質性的提高，一個全新的橫向市場套用將全面展開。企業將可以套用無線區域網路作為他們有限區域網路的延伸。這一套用將使他們全方位地與公司應用程式和網路外圍設備取得連線，從而大大提高雇員在移動中的工作效率。無線區域網路技術將首先套用於企業的會議廳和部門辦公室，隨著其使用的深入，最終將套用於公司的每一個角落。小企業和家庭用戶也將使用無線區域網路代替有線網路，從而獲得無線區域網路提供的在“無線”安裝和維護方面帶來的節約。

開源的 802.11b 項目

使用開源軟體無線電 GNU Radio, BBN Technologies Internetwork Research BBN - BBN Technologies Internetwork Research ADROIT Project 在 DARPA 的贊助下編寫 802.11 代碼。GNU Radio 是免費的軟體開發工具套件。它提供信號運行和處理模組，用它可以在易製作的低成本的射頻（RF）硬體和通用微處理器上實現軟體定義無線電。這套套件廣泛用於業餘愛好者，學術機構和商業機構用來研究和構建無線通信系統。 GNU Radio 的套用主要是用 Python 程式語言來編寫的。但是其核心信號處理模組是C++在帶浮點運算的微處理器上構建的。因此，開發者能夠簡單快速的構建一個實時、高容量的無線通信系統。 儘管其主要功用不是仿真器，GNU Radio 在沒有射頻 RF 硬體部件的境況下支持對預先存儲和（信號發生器）生成的數據進行信號處理的算法的研究。