理论教育 IEEE802.11网络演进的发展史

IEEE802.11网络演进的发展史

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:IEEE802.11标准依靠修正案进行更新。1991年5月,IEEE 802.11工作组成立。1997年6月26日,IEEE 802.11标准制定完成,1997年11月26日正式发布。由于与IEEE 802.11b工作频段不同,所以IEEE 802.11a不能兼容原有的IEEE 802.11b的产品。IEEE 802.11n全面改进了IEEE 802.11标准,不仅涉及物理层标准,同时采用新的高性能无线传输技术提升MAC层性能,提高网络的吞吐量。IEEE 802.11c工作组于2003年完成了这一标准的制定,且该标准被归入有关局域网桥的IEEE802.11d标准中。10)IEEE 802.11i:IEEE 802.11i定义了MAC层的安全和认证机制。

IEEE802.11网络演进的发展史

1987年,由IEEE 802.4小组开始在IEEE 802委员会中进行对无线局域网的研究,最初致力于开发一个使用基于ISM频段的等同于令牌总线MAC协议的无线局域网,在进行了一段时间的合作后,研究人员发现令牌总线不适合于控制无线电介质,无线频谱不能得到充分利用。于是1990年,IEEE 802决定新成立一个叫做IEEE802.11[5]工作组,专门从事无线网络的研究,开发一个MAC层协议和物理层介质标准。经过十几年的发展,IEEE 802.11逐渐形成了一个家族[5-16],其中既有正式的标准,又有对标准的修正案。IEEE802.11标准依靠修正案进行更新。

1991年5月,IEEE 802.11工作组成立。1997年6月26日,IEEE 802.11标准制定完成,1997年11月26日正式发布。IEEE802.11标准是第一代无线局域网标准之一,对无线网络技术的发展和应用起到了重要的推动作用,促进了不同厂商的无线网络产品的互联互通

1999年9月,工作组又对IEEE 802.11标准作了修正和扩展,除原IEEE 802.11的内容之外,增加了基于简单网络管理协议的管理信息库,并且还增加高速网络内容。在IEEE 802.11标准制定后,为了不断完善无线局域网技术,IEEE又制定了大量的协议标准,用IEEE 802.11和相应的字母来表示,已经从IEEE 802.11a[6]发展到了IEEE 802.11n[11]

已经发布的标准和修正案的发展轨迹和层次模型如图3-3所示。其中,IEEE 802.11a和IEEE 802.11b[7]是两种互不兼容的高速物理层扩展。从修正关系看,IEEE 802.11h和IEEE 802.11j主要是在IEEE 802.11a的基础上进行修改,使之适应各国和地区的需要;IEEE 802.11g[9]主要是在IEEE 802.11b的基础上进行修改,IEEE802.11n主要是在IEEE 802.11g的基础上进行修改,以满足更高速率的需要。

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图3-3 IEEE 802.11标准和修正案的发展轨迹

1)IEEE 802.11b(IEEE Std 802.11b,1999):1999年9月通过的IEEE 802.11b标准是IEEE 802.11的有效扩展。它提供了在ISM(Industrial,Scientific and Medical,工业、科学和医学)频段上5.5Mbit/s和11Mbit/s的数据速率,采用补码键控(Complementary Code Keying,CCK)的调制模式。

2)IEEE 802.11a(IEEE Std 802.11a,1999):IEEE 802.11a工作于5.8GHz频段,采用正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),最高可支持54Mbit/s的传输速率。由于与IEEE 802.11b工作频段不同,所以IEEE 802.11a不能兼容原有的IEEE 802.11b的产品。

3)IEEE 802.11g(IEEE Std 802.11g,2003):IEEE 802.11g将IEEE 802.11b的数据速率扩展到54Mbit/s。同IEEE 802.11b,IEEE802.11g工作在2.4GHz频段,使用OFDM调制技术。它能向下兼容IEEE 802.11b,这样,原有WLAN系统的设备可以平滑地向高速无线局域网过渡,延长了IEEE 802.11b产品的使用寿命。

4)IEEE 802.11n(IEEE Std 802.11n,2009):IEEE 802.11n是一项新的高速无线局域网标准,其能将WLAN的传输速率从IEEE802.11a/g的54Mbit/s增加至300Mbit/s,理论最高速率可达600Mbit/s。它采用多输入多输出(Multiple-Input Multi-Output,MI-MO)与OFDM相结合的方式,使传输速率成倍提高。IEEE 802.11n全面改进了IEEE 802.11标准,不仅涉及物理层标准,同时采用新的高性能无线传输技术提升MAC层性能,提高网络的吞吐量。(www.daowen.com)

5)IEEE 802.11c:IEEE 802.11c关注的是桥操作,连接两个具有类似或相同MAC协议的局域网设备。IEEE 802.11c工作组于2003年完成了这一标准的制定,且该标准被归入有关局域网桥的IEEE802.11d标准中。

6)IEEE 802.11d:IEEE 802.11d作为管理范畴(Regulatory Do-main)更新被提及,它主要处理的是有关管理规范在不同国家差异的问题。

7)IEEE 802.11e[8]:IEEE 802.11e对WLAN的MAC层做了修正以改进服务质量并解决一些安全问题。当在没有其他数据传输的空周期内,采用时间调度和轮询的通信方式。此外,它提供了对轮询效能的改进并增强了信道的健壮性。这些增强能为类似IP电话、视频流这些应用业务提供所要求的通信质量,提供了QoS(服务质量)保证。

8)IEEE 802.11f:IEEE 802.11f定义了多个厂商AP(接入点)之间的互操作能力问题,支持IEEE 802.11的接入点互操作协议(IAPP)。

9)IEEE 802.11h:IEEE 802.11h处理频谱和功率管理问题,其目标是让IEEE 802.11a产品与欧洲制定的管理规范要求能够兼容。

10)IEEE 802.11i:IEEE 802.11i定义了MAC层的安全和认证机制。

11)IEEE 802.11k[10]:IEEE 802.11k定义了无线资源测量,增强了其功能,为较高层提供了无线和网络测量的机制。

12)IEEE 802.11s[16]:IEEE 802.11s是无线网状网[18]的标准,定义了如何在WLAN系统上实现网状的组网结构。

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