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IEEE802系列协议

IEEE802系列协议

IEEE 802.1—概述、体系结构和网络互连,以及网络管理和性能测量。

IEEE 802.2—逻辑链路控制LLC。最高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。

IEEE 802.3—CSMA/CD网络,定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规范。

IEEE 802.4—令牌总线网。定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规范。

IEEE 802.5—令牌环形网。定义令牌传递环形网的MAC子层和物理层的规范。

IEEE 802.6—城域网。

IEEE 802.7—宽带技术。

IEEE 802.8—光纤技术。

IEEE 802.9—综合话音数据局域网。

IEEE 802.10—可互操作的局域网的安全。

IEEE 802.11—无线局域网。

IEEE 802.12—优先高速局域网(100Mb/s)。

IEEE 802.13—有线电视(Cable-TV)

802.1

802.1为IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)的一个工作组(Working Group)。此工作组负责IEEE802.1标准的制定。

IEEE802.1标准提供了一个对整个IEEE802系列协议的概述,描述了IEEE802标准和开放系统基本参照模型(即ISO的OSI7层模型)之间的联系,解释这些标准如何和高层协议交互,定义了标准化的媒体接入控制层(MAC)地址格式,并且提供一个标准用于鉴别各种不同的协议。

IEEE802.1工作组主要负责以下工作:

802系列的局域网,城域网,个人网的体系结构。

802系列网络之间以及与其他广域网的互连问题。

802网络的网络管理

媒体接入控制层(MAC)及逻辑链路控制(LLC)之上的协议层的一些问题。

IEEE 802.1是一组协议的集合,如生成树协议、VLAN协议等。为了将各个协议区别开来,IEEE在制定某一个协议时,就在IEEE 802.1后面加上不同的小写字母,如IEEE 802.1w就是最近颁布的一个协议。

从IEEE 802.1d协议谈起

IEEE 802.1w协议由IEEE 802.1d协议改进而来,因此想搞懂IEEE 802.1w 协议,就得先了解什么是IEEE 802.1d协议。

在局域网中,为了提供可靠的网络连接,就得需要网络提供冗余链路。所谓“冗余链路”,即这条路不通,走另一条路就可以了!冗余就是准备两条以上的路,如果哪一条不通了,就从另外的路走。

但是网络技术还很“幼稚”,如果你真的准备两条以上的路,就必然形成了一个环路,交换机并不知道如何处理环路,只是周而复始地转发帧,形

成一个“死循环”,这个死循环会造成整个网络处于阻塞状态,导致网络瘫痪。

为了解决冗余链路引起的问题,IEEE通过了IEEE 802.1d协议,即生成树协议。IEEE 802.1d协议通过在交换机上运行一套复杂的算法,使冗余端口置于“阻断状态”,使得联入网络的计算机在与其他计算机通讯时,只有一条链路生效,而当这个链路出现故障无法使用时,IEEE 802.1d协议会重新计算网络链路,将处于“阻断状态”的端口重新打开,从而既保障了网络正常运转,又保证了冗余能力。

IEEE 802.1w协议的作用

那么为什么要制定IEEE 802.1w协议呢?原来,IEEE 802.1d协议虽然解决了链路闭合引起的死循环问题,但是生成树的收敛(指重新设定网络中的交换机端口状态)过程需要50s。对于以前的网络来说,50s的阻断是可以接受的,毕竟人们以前对网络的依赖性不强,但是现在情况不同了,人们对网络的依赖性越来越强,50s的网络故障足以带来巨大的损失,因此IEEE 802.1d协议已经不能适应现代网络的需求了。于是IEEE 802.1w协议问世了,IEEE 802.1w协议使收敛过程由原来的1分钟减少为现在的1至10秒,因此IEEE 802.1w又称为“快速生成树协议”。对于现在的网络来说,这个速度足够快了。

802.1X:协议是由(美)电气与电子工程师协会提出,刚刚完成标准化的一个符合IEEE802协议集的局域网接入控制协议,全称为基于端口的访问控制协议。能够在利用IEEE 802局域网优势的基础上提供一种对连接到局域网的用户进行认证和授权的手段,达到了接受合法用户接入,保护网络安全的目的。 802.1x认证,又称EAPOE认证,主要用于宽带IP城域网。

802.1x协议起源于802.11协议,后者是标准的无线局域网协议,802.1x 协议的主要目的是为了解决无线局域网用户的接入认证问题。

802.1x协议仅仅提供了一种用户接入认证的手段,并简单地通过控制接入端口的开/关状态来实现,这种简化适用于无线局域网的接入认证、点对点物理或逻辑端口的接入认证,而在可运营、可管理的宽带IP城域网中作为一种认证方式具有一定的局限性。

Ethernet 802.2协议是IEEE正式的802.3标准,它由Ethernet II发展而来。Ethernet 802.2将Ethernet II帧头的协议类型字段替换为帧长度字段,并加入LLC-802.2头,用以标记上层协议。LLC头包含目的服务访问点(DSAP)、源服务访问点(SSAP)和控制(Control)字段。

802.3

Ethernet 802.3是1983年Novell发布其Netware/86网络套件时采用的私有以太网帧格式,该格式以当时尚未正式发布的IEEE802.3标准为基础;但是当两年以后IEEE正式发布802.3标准时情况发生了变化(IEEE在802.3帧头中又加入了802.2 LLC头),这使得Novell的Ethernet 802.3协议与正式的IEEE

802.3标准互不兼容;Ethernet 802.3只支持IPX/SPX协议,是目前所用的最普通的一种帧格式,在802.2之前是IPX网络事实上的标准帧类型。

IEEE 802 委员会以美国施乐(Xerox)公司+数字装备公司(Digital)+英

特尔(Intel)公司提交的DIX Ethernet V2为基础,推出了IEEE802.3。

802.3 通常指以太网。一种网络协议。描述物理层和数据链路层的MAC 子层的实现方法,在多种物理媒体上以多种速率采用CSMA/CD访问方式,对于快速以太网该标准说明的实现方法有所扩展。

DIX Ethernet V2 标准与 IEEE 的 802.3 标准只有很小的差别,因此可以将 802.3 局域网简称为“以太网”。

严格说来,“以太网”应当是指符合 DIX Ethernet V2 标准的局域网。

早期的IEEE 802.3描述的物理媒体类型包括:10Base2、10Base5、

10BaseF、10BaseT和10Broad36等;快速以太网的物理媒体类型包括:100 BaseT、100BaseT4和100BaseX等。

为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准,802 委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层:

逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层

媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。

与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC子层,而 LLC 子层则与传输媒体无关,不管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说都是透明的。

由于TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 标准中的几种局域网,因此现在 802 委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC (即 802.2 标准)的作用已经不大了。

很多厂商生产的网卡上就仅装有 MAC 协议而没有 LLC 协议。

MAC子层的数据封装所包括的主要内容有:数据封装分为发送数据封装和接收数据封装两部分,包括成帧、编制和差错检测等功能。

数据封装的过程:当LLC子层请求发送数据帧时,发送数据封装部分开始按MAC子层的帧格式组帧:

(1)将一个前导码P和一个帧起始定界符SFD附加到帧头部分;

(2)填上目的地址、源地址、计算出LLC数据帧的字节数并填入长度字段LEN;

(3)必要时将填充字符PAD附加到LLC数据帧后;

(4)求出CRC校验码附加到帧校验码序列FCS中;

(5)将完成封装后的MAC帧递交MIAC子层的发送介质访问管理部分以供发送;接收数据解封部分主要用于校验帧的目的地址字段,以确定本站是否应该接受该帧,如地址符合,则将其送到LLC子层,并进行差错校验。

802.4

802.4委员会已经定义了令牌总线标准是宽带网络标准,以与以太网的基带传输技术区别。令牌总线网络通过总线拓扑结构,使用75欧姆CATV同轴电缆构造。802.4标准的宽带特性,支持在不同的信道上同时进行传输。宽带电缆有较长的传输能力,传输率可达10Mbps。在生产厂房的网络中,令牌总线网有时采用生产自动化协议来实现。

令牌按照站点地址的序列号,从一个站点传送到另外一个站点。这样,这个令牌实际上是按照逻辑环而不是物理环进行传递。在数字序列的最后一个站点将令牌返回到第一个站点。这个令牌并不遵照连接到这条电缆的工作站的物理顺序进行传递。可能站点1在一条电缆的一端,而站点2在这条电缆的另外一端,站点3却在这条电缆的中间。

电缆的拓扑结构可以包括被长干线电缆连接的工作站的一些组。这些工作站从一种星形配置的集线器中分支出来,所以这个网络既是一个总线拓扑又是一个星形拓扑的网络。ARCNET是一个令牌总线网络,但是它不承认IEEE802.4标准。令牌总线拓扑结构的例子有“ARCNET”。令牌总线拓扑对于组织分离在较远地点的用户是很适合的。虽然在一些生产环境使用令牌总线结构,但是以太网和令牌环标准却已经在办公室环境起着决定性的作用。

802.5

802.5 局域网(LAN)的结构主要有三种类型:以太网(Ethernet)、令牌环(Token Ring)、令牌总线(Token Bus)以及作为这三种网的骨干网光纤分布数据接口(FDDI)。

它们所遵循的都是IEEE(美国电子电气工程师协会)制定的以802开头的标准,目前共有11个与局域网有关的标准。IEEE 802.5 通常指令牌环网。一种网络协议。Token Ring访问方法及物理层规定等。

802.11

802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中,用户与用户终端的无线接入,业务主要限于数据存取,速率最高只能达到2Mbps。目前,3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。

标准详解

802.11a是802.11原始标准的一个修订标准,于1999年获得批准。802.11a 标准采用了与原始标准相同的核心协议,工作频率为5GHz,使用52个正交频分多路复用副载波,最大原始数据传输率为54Mb/s,这达到了现实网络中等吞吐量(20Mb/s)的要求。如果需要的话,数据率可降为48,36,24,18,12,9或者6Mb/s。802.11a拥有12条不相互重叠的频道,8条用于室内,4条用于点对点传输。它不能与802.11b进行互操作,除非使用了对两种标准都采用的设备。

由于2.4GHz频带已经被到处使用,采用5GHz的频带让802.11a具有更少冲突的优点。然而,高载波频率也带来了负面效果。802.11a几乎被限制在直线范围内使用,这导致必须使用更多的接入点;同样还意味着802.11a 不能传播得像802.11b那么远,因为它更容易被吸收。

尽管2003世界无线电通信会议让802.11a在全球的应用变得更容易,不同的国家还是有不同的规定支持。美国和日本已经出现了相关规定对802.11a 进行了认可,但是在其他地区,如欧盟,管理机构却考虑使用欧洲的HIPERLAN 标准,而且在2002年中期禁止在欧洲使用802.11a。在美国,2003年中期联邦通信委员会的决定可能会为802.11a提供更多的频谱。

在52个OFDM副载波中,48个用于传输数据,4个是引示副载波(pilot carrier),每一个带宽为0.3125MHz(20MHz/64),可以是二相移相键控(BPSK),四相移相键控(QPSK),16-QAM或者64-QAM。总带宽为20MHz,占用带宽为16.6MHz。符号时间为4毫秒,保护间隔0.8毫秒。实际产生和解码正交分量的过程都是在基带中由DSP完成,然后由发射器将频率提升到5GHz。每一个副载波都需要用复数来表示。时域信号通过逆向快速傅里叶变换产生。接收器将信号降频至20MHz,重新采样并通过快速傅里叶变换来重新获得原始系数。使用OFDM的好处包括减少接收时的多路效应,增加了频谱效率。

802.11a产品于2001年开始销售,比802.11b的产品还要晚,这是因为产品中5GHz的组件研制成功太慢。由于802.11b已经被广泛采用了,802.11a 没有被广泛的采用。再加上802.11a的一些弱点,和一些地方的规定限制,使得它的使用范围更窄了。802.11a设备厂商为了应对这样的市场匮乏,对技术进行了改进(现在的802.11a技术已经与802.11b在很多特性上都很相近了),并开发了可以使用不止一种802.11标准的技术。现在已经有了可以同时支持802.11a和b,或者a,b,g都支持的双频,双模式或者三模式的的无线网卡,它们可以自动根据情况选择标准。同样,也出现了移动适配器和接入设备能同时支持所有的这些标准。

数据率

(Mbit/s) 调制方式编码率 Ndbps 1472字节传输时间

(µs)

6 BPSK 1/2 24 2012

9 BPSK 3/4 36 1344

12 4-QAM 1/2 48 1008

18 4-QAM 3/4 72 672

24 16-QAM 1/2 96 504

36 16-QAM 3/4 144 336

48 64-QAM 2/3 192 252

54 64-QAM 3/4 216 224

802.11全家族

* IEEE 802.11,1997年,原始标准(2Mbit/s,工作在2.4GHz)。

* IEEE 802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s,工作在5GHz)。

* IEEE 802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s工作在2.4GHz)。

* IEEE 802.11c,符合802.1D的媒体接入控制层桥接(MAC Layer Bridging)。

* IEEE 802.11d,根据各国无线电规定做的调整。

* IEEE 802.11e,对服务等级(Quality of Service, QoS)的支持。

* IEEE 802.11f,基站的互连性(IAPP, Inter-Access Point Protocol),2006年2月被IEEE批准撤销。

* IEEE 802.11g,2003年,物理层补充(54Mbit/s,工作在2.4GHz)。

* IEEE 802.11h,2004年,无线覆盖半径的调整,室内(indoor)和室外(outdoor)信道(5GHz频段)。

* IEEE 802.11i,2004年,无线网络的安全方面的补充。

* IEEE 802.11j,2004年,根据日本规定做的升级。

* IEEE 802.11l,预留及准备不使用。

* IEEE 802.11m,维护标准;互斥及极限。

* IEEE 802.11n,2008年上半年通过正式标准,WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps,提高到300Mbps甚至高达600Mbps。

* IEEE 802.11k,2008年,该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范。该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。

* IEEE 802.11r,2008年,快速基础服务转移,主要是用来解决客户端在不同无线网络AP间切换时的延迟问题。

* IEEE 802.11s, 2007年9月.拓扑发现、路径选择与转发、信道定位、安全、流量管理和网络管理。网状网络带来一些新的术语。

* IEEE 802.11w,2009年,针对802.11管理帧的保护。

* IEEE 802.11y,2008年,针对美国3650–3700 MHz 的规定。

除了上面的IEEE标准,另外有一个被称为IEEE 802.11b+的技术,通过PBCC技术(Packet Binary Convolutional Code)在IEEE 802.11b(2.4GHz频段) 基础上提供22Mbit/s 的数据传输速率。但这事实上并不是一个IEEE的公开标准,而是一项产权私有的技术,产权属于美国德州仪器公司。

系列详解

802.11

IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入,业务主要限于数据存取,速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE小组又相继推出了802.11b 和802.11a两个新标准,前者已经成为目前的主流标准,而后者也被很多厂商看好。

802.11a

802.11a(Wi-Fi5)标准是得到广泛应用的802.11b标准的后续标准。它工作在5GHzU-NII频带,物理层速率可达54Mbps,传输层可达25Mbps。可提供25Mbps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。

802.11b

IEEE 802.11b是无线局域网的一个标准。其载波的频率为 2.4GHz,传送速度为

11Mbit/s。IEEE 802.11b是所有无线局域网标准中最著名,也是普及最广的标准。它有时也被错误地标为Wi-Fi。实际上Wi-Fi是无线局域网联盟(WLANA)的一个商标,该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作,与标准本身实际上没有关系。在2.4-GHz-ISM频段共有14个频宽为22MHz的频道可供使用。IEEE 802.11b的后继标准是IEEE 802.11g,其传送速度为54Mbit/s。

802.11c

802.11c在媒体接入控制/链路连接控制(MAC/LLC)层面上进行扩展,旨在制订无线桥接运作标准,但后来将标准追加到既有的802.1中,成为802.1d。

801.11d

他和802.11c一样在媒体接入控制/链路连接控制(MAC/LLC)层面上进行扩展,对应802.11b标准,解决不能使用2.4GHz频段国家的使用问题。

802.11e

802.11e是IEEE为满足服务质量(Qos)方面的要求而制订的WLAN标准。在一些语音、视频等的传输中,Qos是非常重要的指标。在802.11MAC层,802.11e加入了Qos 功能,它的分布式控制模式可提供稳定合理的服务质量,而集中控制模式可灵活支持多种服务质量策略,让影音传输能及时、定量、保证多媒体的顺畅应用,WIFI联盟将此称为WMM(wi-fi multimedia) 。

802.11f

802.11f追加了IAPP(inter-access point protocol)协定,确保用户端在不同接入点间的漫游,让用户端能平顺、无形地切换存取区域。802.11f标准确定了在同一网络内接入点的登陆,以及用户从一个接入点切换到另一个接入点时的信息交换。

802.11g

IEEE 802.11g2003年7月,通过了第三种调变标准。其载波的频率为 2.4GHz(跟802.11b相同),原始传送速度为54Mbit/s,净传输速度约为24.7Mbit/s(跟802.11a相同)。802.11g的设备与802.11b兼容。802.11g是为了提高更高的传输速率而制定的标准,它采用2.4GHz频段,使用CCK技术与802.11b(Wi-Fi)后向兼容,同时它又通过采用OFDM 技术支持高达54Mbit/s的数据流,所提供的带宽是802.11a的 1.5倍。从802.11b到802.11g,可发现WLAN标准不断发展的轨迹:802.11b是所有WLAN标准演进的基石,未来许多的系统大都需要与802.11b向后向兼容,802.11a是一个非全球性的标准,与802.11b后向不兼容,但采用OFDM技术,支持的数据流高达54Mbit/s,提供几倍于802.11b/g的高速信道,如802.11b/g提供3个非重叠信道可达8-12个;可以看出,在

802.11g和802.11a之间存在与Wi-Fi兼容性上的差距,为此出现了一种桥接此差距的双频技术——双模(dual band)802.11a+g(=b),它较好地融合了802.11a/g技术,工作在2.4GHz和5GHz两个频段,服从802.11b/g/a等标准,与802.11b后向兼容,使用户简单连接到现有或未来的802.11网络成为可能。

802.11h

是为了与欧洲的HiperLAN2相协调的修订标准,美国和欧洲在5GHz频段上的规划、应用上存在差异,这一标准的制订目的,是为了减少对同处于5GHz频段的雷达的干扰。类似的还有802.16(WIMAX),其中802.16B即是为了与Wireless HUMAN协调所制订。802.11h涉及两种技术,一种是动态频率选择(DFS),即接入点不停地扫描信道上的雷达,接入点和相关的基站随时改变频率,最大限度地减少干扰,均匀分配WLAN流量;另一种技术是传输功率控制(TPC),总的传输功率或干扰将减少3dB。

802.11i

IEEE 802.11i是IEEE为了弥补802.11脆弱的安全加密功能(WEP, Wired Equivalent Privacy)而制定的修正案,于2004年7月完成。其中定义了基于AES的全新加密协议CCMP(CTR with CBC-MAC Protocol),以及向前兼容RC4的加密协议TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)。

无线网络中的安全问题从暴露到最终解决经历了相当的时间,而各大厂通信芯片商显然无法接受在这期间什么都不出售,所以迫不及待的Wi-Fi厂商采用802.11i的草案3为蓝图设计了一系列通信设备,随后称之为支持WPA(Wi-Fi Protected Access)的;之后称将支持802.11i最终版协议的通信设备称为支持WPA2(Wi-Fi Protected Access 2)的。

802.11j

它是为适应日本在5GHz以上应用不同而定制的标准,日本从4.9GHz开始运用,同时,他们的功率也各不相同,例如同为5.15-5.25GHz的频段,欧洲允许200MW功率,日本仅允许160MW。

802.11k

802.11k为无线局域网应该如何进行信道选择、漫游服务和传输功率控制提供了标准。他提供无线资源管理,让频段(BAND)、通道(CHANNEL)、载波(CARRIER)等更灵活动态地调整、调度,使有限的频段在整体运用效益上获得提升。在一个无线局域网内,每个设备通常连接到提供最强信号的接入点。这种管理有时可能导致对一个接入点过度需求并且会使其他接入点利用率降低,从而导致整个网络的性能降低,这主要是由接入用户的数目及地理位置决定的。在一个遵守802.11k规范的网络中,如果具有最强信号的接入点以其最大容量加载,而一个无线设备连接到一个利用率较低的接入点,在这种情况下,即使其信号可能比较弱,但是总体吞吐量还是比较大的,这是因为

这时网络资源得到了更加有效的利用。

802.11l

由于(11L)字样与安全规范的(11i)容易混淆,并且很像(111),因此被放弃编列使用。

802.11m

802.11m主要是对802.11家族规范进行维护、修正、改进,以及为其提供解释文件。802.11m中的m 表示Maintenance。

802.11n

IEEE 802.11n,2004年1月IEEE宣布组成一个新的单位来发展新的802.11标准。资料传输速度估计将达540Mbit/s(需要在物理层产生更高速度的传输率),此项新标准应该要比802.11b快上50倍,而比802.11g快上10倍左右。802.11n也将会比目前的无线网络传送到更远的距离。

目前在802.11n有两个提议在互相竞争中:

WWiSE (World-Wide Spectrum Efficiency) 以Broadcom为首的一些厂商支持。

TGn Sync 由Intel与Philips所支持。

802.11n增加了对于MIMO (multiple-input multiple-output)的标准. MIMO 使用多个发射和接收天线来允许更高的资料传输率。MIMO并使用了Alamouti coding coding schemes 来增加传输范围。

Wi-Fi联盟在802.11a/b/g后面的一个无线传输标准协议,为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11任务组N(TGn)应运而生。802.11n标准至2009年才得到IEEE的正式批准,但采用 MIMO OFDM技术的厂商已经很多,包括D-Link,Airgo、Bermai、Broadcom以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel等等,产品包括无线网卡、无线路由器等,而且已经大量在PC、笔记本电脑中应用。

产生

在当今各种无线局域网技术交织的战国时代,WLAN、蓝牙、HomeRF、UWB等竞相绽放,但IEEE802.11系列的WLAN是应用最广泛的。自从1997年IEEE802.11标准实施以来,先后有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、802.11h、802.11i、802.11j等标准制定或者酝酿,但是WLAN依然面临带宽不足、漫游不方便、网管不强大、系统不安全和没有杀手级的应用等。就像当今VoIP应用中一个全新的领域VoWLAN 那样,虽被业内人士看作是WLAN最有希望的杀手级应用,却因为这四个―不‖,很难进一步发展。

600Mbps的美妙前景,100Mbps的净吞吐量;

应用

在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps,提供到300Mbps甚至高达600Mbps。得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。

在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列,可以动态调整波束,保证让WLAN用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里,使WLAN移动性极大提高。

在兼容性方面,802.11n采用了一种软件无线电技术,它是一个完全可编程的硬件平台,使得不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容,这使得WLAN的兼容性得到极大改善。这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容,而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合,比如3G。

两个阵营

让人遗憾的是,802.11n现在处于一种―标准滞后、产品早产‖的尴尬境地。802.11n 标准至2009年才得到IEEE的正式批准,但采用MIMO OFDM技术的厂商已经很多,包括D-Link,Airgo、Bermai、Broadcom以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel等等,产品包括无线网卡、无线路由器等,而且已经大量在PC、笔记本电脑中应用。

主导802.11n标准的技术阵营有两个,即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)联盟和TGn Sync联盟。这两个阵营都希望在下一代无线局域网标准之争中处于优先地位,不过两大阵营的技术构架已经越来越相似,例如都是采用MIMO OFDM技术,而且在8月2日有消息称,他们已经决定不计前嫌,共同向美国电气电子工程师学会(IEEE)递交了802.11n的无线技术版本。

在2007年上半年已经确定802.11n的2.0草案,可以完全支持日后的正式标准。并且IEEE预计在2008年上半年可以通过正式标准。

2009年8月13、14日,2009年中国无线局域网论坛在北京中苑宾馆举行,会议以《802.11n,更便捷的WLAN》为主题,着力讨论了关于802.11n在技术应用上的前景。

MIMO技术

所谓的MIMO,就字面上看到的意思,是Multiple Input Multiple Output的缩写,大部分您所看到的说法,都是指无线网络讯号通过多重天线进行同步收发,所以可以增加资料传输率。然而比较正确的解释,应该是说,网络资料通过多重切割之后,经过多重天线进行同步传送,由于无线讯号在传送的过程当中,为了避免发生干扰起见,会走不同的反射或穿透路径,因此到达接收端的时间会不一致。为了避免资料不一致而无法重新组合,因此接收端会同时具备多重天线接收,然后利用DSP重新计算的方式,根据时间差的因素,将分开的资料重新作组合,然后传送出正确且快速的资料流。

由于传送的资料经过分割传送,不仅单一资料流量降低,可拉高传送距离,又增加天线接收范围,因此MIMO技术不仅可以增加既有无线网络频谱的资料传输速度,而且又不用额外占用频谱范围,更重要的是,还能增加讯号接收距离。所以不少强调资料

传输速度与传输距离的无线网络设备,纷纷开始抛开对既有Wi-Fi联盟的兼容性要求,而采用MIMO的技术,推出高传输率的无线网络产品。

MIMO技术可以简单的认为多进多出(MIMO:Multiple Input Multiple Output)技术,是在上个世纪末美国的贝尔实验室提出的多天线通信系统,在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。因此我们今天看到的MIMO产品多数都不只一根天线。(如上图)。MIMO无线通信技术的概念是在任何一个无线通信系统,只要其发射端和接收端均采用了多个天线或者天线阵列,就构成了一个无线MIMO系统。MIMO 无线通信技术采用空时处理技术进行信号处理,在多径环境下,无线MIMO系统可以极大地提高频谱利用率,增加系统的数据传输速率。MIMO技术非常适用于室内环境下的无线局域网系统使用。采用MIMO技术的无线局域网系统在室内环境下的频谱效率可以达到20~40bps/Hz;而使用传统无线通信技术在移动蜂窝中的频谱效率仅为1~5bps/Hz,在点到点的固定微波系统中也只有10~12bps/Hz。

―MIMO‖一词泛指任何在传送器部分具有多重输入,与在接收器部分具多重输出的系统。虽然MIMO系统可能包含有线连结的装置,但整个系统通常是无线系统,例如多重天线系统、3G行动电话系统(无线系统)中所使用的Code Division Multiple Access(CDMA)系统,甚至是使用多条电话线多方通话(crosstalk)的DSL系统(有线系统)。MIMO并不是单一概念,而是由多种无线射频技术所组成,因此我们必须充份了解MIMO的运作和效能。当应用于WLAN时,有些MIMO技术能与现时的WLAN标准(如802.11a、802.11b与802.11g)相兼容,因而能扩充其传输范围;相反,有些MIMO技术则只能用于与一般WLAN标准不相容的MIMO装置。

MIMO特色

通过多只天线同时进行收发,增加无线网络基地台的涵盖范围。

利用多重路径的设计方式,减少基地台数量,

不仅可以增加资料传输率,也能够增加无线网络客户端服务数量。

2009年9月11日:IEEE标准委员会终于批准通过802.11n成为正式标准。

什么是OFDM?

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术。是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的,而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且各子载波并行传输。这样,尽管总的信道是非平坦的,具有频率选择性,但是每个子信道是相对平坦的,在每个子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道的相应带宽,因此就可以大大消除信号波形间的干扰。由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交,于是它们的频谱是相互重叠的,这样不但减小了子载波间的相互干扰,同时又提高了频谱利用率。

针对VOWLAN(Voice over WLAN)而制订,更快速的无限跨区切换,以及读取语音(voice)比数据(Data)有更高的传输优先权。

80211p

80211p是针对汽车通信的特殊环境而出炉的标准。最初的设订是在300M距离内能有6MBPS的传输速度。它工作于5.9GHz的频段,并拥有1000英尺的传输距离和6Mbps 的数据速率。802.11p将能用于收费站交费、汽车安全业务、通过汽车的电子商务等很多方面。从技术上来看,802.11p对802.11进行了多项针对汽车这样的特殊环境的改进,如热点间切换更先进、更支持移动环境、增强了安全性、加强了身份认证等等。

802.11Q

制订支援VLAN (virtual LAN,虚拟区域网路)的机制。

802.11R

802.11r标准,着眼于减少漫游时认证所需的时间,这将有助于支持语音等实时应用。使用无线电话技术的移动用户必须能够从一个接入点迅速断开连接,并重新连接到另一个接入点。这个切换过程中的延迟时间不应该超过50毫秒,因为这是人耳能够感觉到的时间间隔。但是目前802.11网络在漫游时的平均延迟是几百毫秒,这直接导致传输过程中的断续,造成连接丢失和语音质量下降。所以对广泛使用的基于802.11的无线语音通讯来说,更快的切换是非常关键的。802.11r改善了移动的客户端设备在接入点之间运动时的切换过程。协议允许一个无线客户机在实现切换之前,就建立起与新接入点之间安全且具备QoS的状态,这会将连接损失和通话中断减到最小。

802.11s

制订与实现目前最先进的MESH网路,提供自主性组态(self-configuring),自主性修复(self-healing)等能力。无线网状网可以把多个无线局域网连在一起从而能覆盖一个大学校园或整个城市。当一个新接入点加入进来时,它可以自动完成安全和服务质量方面的设置。整个网状网的数据包会自动避开繁忙的接入点,找到最好的路由线。目前关于该标准共有15个提案。IEEE可能在2008年正式认可该标准。

802.11t

提供提高无线电广播链路特征评估和衡量标准的一致性方法标准,衡量无线网络性能。

与其他网络的交互性。以后更多的产品将兼具Wi-Fi与其他无线协议,例如GXXXXXX、Edge、EV-DO等。该工作组正在开发在不同网络之间传送信息的方法,以简化网络的交换与漫游。

802.11v

无线网络管理。V工作组是最新成立的小组,其任务将基于802.11k所取得的成果。802.11v主要面对的是运营商,致力于增强由Wi-Fi网络提供的服务。

802.15

802.15-术语解释

基于蓝牙的局域网(personal area networks)标准。IEEE 802.15是由IEEE 制定的一种蓝牙无线通信规范标准,应用于无线个人区域网(WPAN)。IEEE 802.15具有以下特征,如短程、低能量、低成本、小型网络及通信设备,适用于个人操作空间。这是基于蓝牙的个域网(personal area networks)标准。

IEEE802.15工作组内有四个任务组,分别制定适合不同应用的标准。

IEEE802.15的标准

IEEE802.15工作组内有四个任务组,分别制定适合不同应用的标准。这四个标准如下:

802.15.1

802.15.1本质上只是蓝牙低层协议的一个正式标准化版本,大多数标准制定工作仍由蓝牙特别兴趣组(SIG)在做,其成果将由IEEE批准。原始的802.15.1标准基于蓝牙 1.1,在目前大多数蓝牙器件中采用的都是这一版本。新的版本802.15.1a将对应于蓝牙1.2,它包括某些QoS增强功能,完全后向兼容。蓝牙是第一个面向低速率应用的标准,但是它的市场情况不太理想,其原因之一是受WiFi(802.11b)的冲击,WiFi 产品的价格大幅度下降在某些应用方面抑制了蓝牙的优势。另一个原因是蓝牙为了覆盖更多的应用和提供QoS使其偏离了原来设计简单的目标,复杂使蓝牙变得昂贵,不再适合那些要求低功率、低成本的简单应用。另外它还存在可扩展性方面的问题。

802.15.2是对蓝牙和802.15.1的一些改变,其目的是减轻与802.11b和802.11g网络的干扰。这些网络都使用2.4GHz频段,如果想同时使用蓝牙和WiFi的话,就需要使用802.15.2或其他专有方案。

802.15.3

802.15.3也称WiMedia,旨在实现高速率。最初它瞄准的是消费类器件,如电视机和数码照相机等。其原始版本规定的速率高达55Mbit/s,使用基于802.11但不兼容的物理层。后来多数厂商倾向于使用802.15.3a,它使用超宽带(UWB)的多频段OFDM联盟(MBOA)的物理层,速率高达480Mbit/s。打算生产802.15.3a产品的厂商成立了WiMedia联盟,其任务是对设备进行测试和贴牌,以保证标准的一致性。

802.15.4

802.15.4也称ZigBee,属于低速率短距离的无线个人域网。它的设计目标是低功耗(长电池寿命)、低成本和低速率。速率可以低至9.6Kbit/s,不支持话音。

802.16

在过去的几年里,宽带无线接入系统已经引起了人们的广泛关注,它具有投资少、建设快、传输速率高等一系列优点。BWA 系统采用了点对多点的网络结构形式,支持话音、数据以及视频业务。典型的就是LMDS 系统,它是一种固定宽带无线接入系统,IEEE 802委员会于1999年成立了802.16工作组来专门开发宽带无线接入标准。IEEE 802.16负责为宽带无线接入的无线接口及其相关功能制定标准,它由三个小工作组组成,每个小工作组分别负责不同的方面:IEEE802.16.1负责制定频率为10~60GHz的无线接口标准; IEEE 802.16.2负责制定宽带无线接入系统共存方面的标准;IEEE 802.16.3 负责制定频率范围在2~10GHz 间获得频率使用许可的应用的无线接口标准。

I E E E802.16标准所关心的是用户的收发机同基站收发机之间的无线接口,包PHY MAC的规范。

IEEE 802.16 的协议结构

IEEE 802.16 协议标准是按照两层结构体系组织的,它定义了一个物理层和一个MAC 层。图1给出了802.16的协议堆栈结构。

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[1]

最底层是物理层,该标准定义的物理层是1 0 ~66GHz,这一频谱被默认为本地多点分布服务(LMDS) 的频谱,该层的协议主要是关于频率带宽、调制模式、纠错技术以及发射机同接收机之间的同步、数据传输率和时分复用结构等方面的。同时,工作组已修改基本IEEE 802.16 标准来适应低频。修改的IEEE 802.16a用于2~11GHz 的公开波段,目前已经正式公布;修订的802.16b 是要满足5~6GHz(有时它称为U-NII 波段)免授权应用的需要。

在物理层之上是介质访问控制MAC 层,在该层上IEEE 802.16规定的主要是为用户提供服务所需的各种功能。它主要负责将数据组成帧格式来传输和对用户如何接入到共享的无线介质中进行控制。

物理层

IEEE 802.16 物理层定义了两种双工方式: TDD和FDD,这两种方式都使用突发数据传输格式,这种传输机制支持自适应的突发业务数据,传输参数(调制方式、编码方式、发射功率等)可以动态调整,但是需要MAC 层协助完成。FDD 既支持全双工的SS,也支持半双工的SS,但是支持半双工FDD SS 会增加系统调度的复杂性。

物理层的上行链路采用TDMA 和DAMA 混合接入方式,上行信道分为许多个微时隙(mini-slot),由MAC 层控制这些微时隙的分配,根据用户的不同需求分配时隙,更好地利用上行信道资源。

下行链路一般采用TDM 方式,发送给各个SS 的数据采用时分复用的方式进行传输,数据按照稳健性降序排列,各个SS 根据MAC 报头中的目的地地址接收发送给自己的数据。而对于发送给半双工FDD方式的SS,下行数据的传输采用TDMA 方式,每个TDMA 数据部分前面都有前缀,主要是为了防止SS 失去同步。

物理层的数据分帧进行传输,802.16 标准中规定帧长可以为0.5ms、1ms 或2ms。。

MAC 层

IEEE 802.16 MAC 吸收了DOCSIS 标准,这一标准已被成功的配置在混合光纤同轴电缆系统里,这一系统有一个相似的点对多点结构。然而,802.16 的MAC协议工程是一个新的设计。它是一个能通过空中接口穿透任何协议并带有完整服务支持的连接导向的MAC。

MAC 层的三个子层

IEEE 802.16 的MAC 层包括3个子层:

会聚子层(CS):该层根据提供服务的不同,提供不同的功能。对于IEEE 802.16来说,能提供的服务包括数字音频/ 视频广播、数字电话、异步传输模式ATM、因特网接入、电话网络中无线中继和帧中继等; 802.16 标准中定义了两种类型的会聚子层:ATM 会聚子层和数据包会聚子层,它的主要作用就是对上层的SDU 进行分类,把它们和适当的MAC 连接对应起来,确保不同业务的QoS;

共用部分子层(CPS):它提供了MAC 层的核心功能,例如系统接入、带宽分配、连接建立和连接维护等。加密子层(PS):提供BS 和SS 之间的保密性,它包括两个部分: 一是加密封装协议,负责空中传输的分组数据的加密,二是密钥管理协议(PKM),负责BS到SS 之间密钥的安全发放。

MAC 层主要功能

媒体接入控制是M A C 层的主要功能,M A C 层的中心论题是相互竞争的用户之间如何分配信道资源,IEEE 802.16标准使用的是按需分配多路寻址-时分多址(D A M A - T D M A )。D A M A 技术是一种根据多个站点之间的容量需要的不同而动态地分配信道容量的技术。TDMA 是一种时分技术,它将一个信道分成一系列的帧,每个帧都包含很多的小时间单位,称为时隙。时分多路技术可以根据每个站点的需要为其在每个帧中分配一定数量的时隙来组成每个站点的逻辑信道。通过DAMA-TDMA 技术,每个信道的时隙分配可以动态地改变。BS 控制每个时隙的使用情况,一些时隙分配给特定的SS 传输数据,还有一些竞争时隙用于所有的SS申请带宽,其它的时隙用于新的SS 接入网络。

M A C 层除了要实现媒体接入控制这个主要功能,还具有加密功能,MAC 层要进行数据加密,SS 进入系统时要进行SS 的鉴权及密钥的交换。另外还可以在初始化时建立安全连接,这些措施都是为了确保数据传输的保密性。

M A C 层还包含一个会聚子层,它可以把I P 、Ethernet 和ATM 业务映射到MAC 层,根据提供服务的不同提供不同的功能。

MAC 层连接

802.16 具有一个灵活的MAC 层,而且它是连接导向(connection-oriented)的,所有业务包括一些无连接业务也要映射到一个连接上进行传输。每个连接具有一个16bit 的连接标识符(CID),SS在进入网络以后,每个方向上都会分配三个管理连接,它们分别是:

基本连接:用来传输较短的对时间要求严格的M A C 控制消息和R L C 消息等;

主要管理连接: 用来传输鉴权和连接建立等消息;

辅助管理连接:用来传输DHCP 或SNMP 管理消息等。

除了这些管理连接以外,BS 还会为SS分配传输连接,用于数据的传输,传输连接通常是成对进行分配的。MAC 层还要保留一些连接用于其它目的,用于系统的初始接入,下行链路广播消息的发送,或是用于下行链路多播消息的发送等。

MAC 层管理消息

在802.16 标准中定义了一系列MAC 管理消息,这些消息是携带在MAC PDU 的有效载荷部分中。BS 对SS的一些控制功能就是通过发送这些管理消息实现的,目前在802.16 标准中已经定义了33 个MAC 管理消息,下面介绍几个比较重要的管理消息:

UL-MAP 消息:它是一个长度可变的MAC 管理消息,定义了上行链路的发送机会,它包括一个固定长度的消息头和一些信息实体(IE),其中每个IE定义了一定时间范围内微时隙的使用情况。UL-MAP 消息大小的选择对系统的性能有很大影响,UL-MAP 尺寸过大会带来较大的接入时延,但它的尺寸最小应该大于BS 和SS 之间的往返时延,往返时延包括以下所有时延之和:下行编码、下行交织、下行传输时延、SS 解码、SS 处理UL-MAP 消息时延、上行编码时延、上行传输时延、BS 解码时延。因此可以根据系统的上述参数确定UL-MAP 消息的大小,在IEEE 802.16 标准中并没有明确规定U L - M A P 消息的大小;

UCD 消息:BS 周期性发送的一个消息,定义了上行物理信道的特性。其中包括下列参数: 配置改变计数器、微时隙大小、上行信道ID、请求退避开始、请求退避结束、上行突发序列属性等;

DL-MAP 消息:定义了下行链路的信息,包含一些消息实体;

DCD 消息:BS 周期性发送的一个消息,定义了下行物理信道的特性;

DSC-REQ 消息:当BS 或SS 需要改变现有业务流的物理参数时发送此消息,接收方收到此消息后,会发送DSC-RSP 消息做出应答;

DSA-REQ 消息:BS 或SS 可以发送此消息来建立一个新的业务流;

DSD-REQ 消息:BS 或SS 可以发送此消息来删除一个现有的业务流。

带宽请求和分配

带宽请求和分配是MAC 层的一个重要功能,在固定宽带无线接入系统中,各SS 采用TDMA 方式共享上行信道,SS首先提出带宽请求,向BS上报业务量信息,BS 根据整个系统的业务量来分配空中带宽资源。IEEE 802.16中并没有明确的具体规定带宽的分配算法,各个设备供应商可以自行开发。

SS 向BS 提出带宽请求有两种方式,一种是单独请求(stand-alone request), 一种是捎带请求(piggyback request),当BS为SS分配了业务信道时,SS 可在此业务信道中捎带其带宽请求消息。

为了支持不同类型的业务,IEEE 802.16结合使用单播、多播、广播三种查询方式来支持不同的QoS,在这个标准中定义了四种类型的业务,并对每种业务的带宽请求方式做了相关的规定:

主动授权业务(UGS): 用于支持固定速率的实时业务,不能使用任何类型的竞争请求机会,并禁止捎带请求;实时查询业务(rtPS):用于支持可变速率实时业务,BS 为其提供周期性的单播查询机会,并禁止使用其它竞争请求机会,但是可以捎带请求;非实时查询业务(nrtPS):BS 为其提供经常性的单播查询机会(可以是周期或非周期性的),并允许使用竞争和捎带请求;尽力而为业务(BE):允许使用任何类型的请求机会和捎带请求。当SS提出带宽请求以后,BS会有两种分配带宽的方式,应答消息包含在U L - M A P 消息中:GPC: BS 单独为某个连接分配带宽,适合于每个SS 具有很

少用户的情况,但是这样做需要较大的额外比特开销;GPSS:BS 为整个SS 分配带宽,SS 再进行带宽的具体分配,这就允许一个智能用户站在用户中再分配带宽,这有利于在商业和居民建筑物中更有效的分配带宽资源。适合于每个SS 具有较多连接的情况。IEEE 802.16 标准中要求采用10~66GHz 物理层规范的系统必须使用GPSS 方式。

IEEE 802.16e

IEEE 802.16-2005, 2005年12月订定(之前的名称为802.16e或称为Mobile WiMAX,但目前仍广为使用)。WiMAX 移动式标准,是一项对于固定式WiMax标准的改良,特别是在调制(modulation schemes)的部分。这项标准经由OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)允许固定式与移动式的Non Line of Sight (NLOS)应用。

发展情况

IEEE 802.16 宽带无线网络802.16是一种无线宽带标准由IEEE制定。目前的版本是IEEE的802.16j,2009年修订802.16-2009。802.16是成立于1999年写的由IEEE标准委员会制定的宽带无线城域网全球部署标准的工作组。该工作组是一个在IEEE 802局域网/城域网标准委员会单位。虽然802.16系列标准在IEEE正式称为WirelessMAN ,它已被商业化的名义下―的WiMAX‖(选自―全球互通微波存取‖)的产业联盟称为WiMAX论坛。论坛的使命是促进和认证的兼容性和互用性的宽带无线产品在以IEEE 802.16标准为基础。现已在过程定义被全世界140多个国家在全球部署了超过475个运营商。

ISM频段

ISM频段是指什么

主要是指无线技术,ISM(Industrial Scientific Medical) Band,此频段

( 2.4~2.4835GHz)主要是开放给工业,科学、医学,三个主要机构使用,该频段是依据美国联邦通讯委员会(FCC)所定义出来,属于Free License,并没有所谓使用授权的限制。

ISM频段在各国的规定并不统一。如在美国有三个频段902-928 MHz,

2400-2483.5 MHz und 5725-5850 MHz,而在欧洲900MHz的频段则有部份用于GSM通信。

2.4GHz为各国共同的ISM频段。因此无线局域网,蓝牙,ZigBee等无线网络,均可工作在2.4GHz频段上。

IEEE802协议(详细介绍)

IEEE802协议集介绍(802.1~802.21) TCP/IP协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议,又叫网络通讯协议,这个协议是Internet国际互联网络的基础。 TCP/IP协议世界上有各种不同类型的计算机,也有不同的操作系统,要想让这些装有不同操作系统的不同类型计算机互相通讯,就必须有统一的标准。TCP/IP协议就是目前被各方面遵从的网际互联工业标准。 TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议,传输控制协议(TCP)和网际协议(IP),但TCP/IP实际上是一组协议,它包括上百个各种功能的协议,如:远程登录、文件传输和电子邮件等,而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族,而不单单是TCP和IP。 TCP/IP是用于计算机通信的一组协议,我们通常称它为TCP/IP协议族。它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准,以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络,正因为INTERNET的广泛使用,使得TCP/IP成了事实上的标准。 之所以说TCP/IP是一个协议族,是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议,这些协议一起称为TCP/IP协议。以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍: TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议 IP(Internetworking Protocol)网间网协议 UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议 ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议 SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议 FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议 ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议 从协议分层模型方面来讲,TCP/IP由四个层次组成:网络接口层、网间网层、传输层、应用层。其中: 网络接口层这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据报并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。 网间网层负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。 一、处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。 二、处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据报。 三、处理路径、流控、拥塞等问题。 传输层提供应用程序间的通信。其功能包括: 一、格式化信息流; 二、提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假如分组丢失,必

IEEE802.11协议详细介绍

协议X档案:IEEE 802.11协议详细介绍 作为全球公认的局域网权威,IEEE 802工作组建立的标准在过去二十年内在局域网领域内独领风骚。这些协议包括了802.3 Ethernet协议、802.5 Token Ring协议、802.3z 100BASE-T快速以太网协议。在1997年,经过了7年的工作以后,IEEE发布了802.11协议,这也是在无线局域网领域内的第一个国际上被认可的协议。在1999年9月,他们又提出了802.11b"High Rate"协议,用来对802.11协议进行补充,802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps 速率下又增加了 5.5Mbps和11Mbps两个新的网络吞吐速率,后来又演进到802.11g的54Mbps,直至今日802.11n的108Mbps。 802.11a 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。 802.11b 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)。 另外,通过统一的认证机构认证所有厂商的产品,802.11b设备之间的兼容性得到了保证。兼容性促进了竞争和用户接受程度。 802.11e 基于WLAN的QoS协议,通过该协议802.11a,b,g能够进行VoIP。 也就是说,802.11e是通过无线数据网实现语音通话功能的协议。 该协议将是无线数据网与传统移动通信网络进行竞争的强有力武器。 802.11g 802.11g是802.11b在同一频段上的扩展。支持达到54Mbps的最高速率。

802协议集

802协议集 802.1 :高层局域网协议Higher Layer LAN Protocols 802.2 :逻辑链路控制Logical Link Control 802.3 :以太网Ethernet (CSMA/CD) 802.4 :令牌总线Token Bus 802.5 :令牌环Token Ring 802.6 :城域网 802.7 :宽带技术 802.8 :光纤技术 802.9 :语音与数据综合局域网 802.11:无线局域网Wireless LAN 802.12 :100VG AnyLAN 802.15:无线个域网 Wireless Personal Area Network (蓝牙) 802.16:宽带无线接入 Broadband Wireless Access (WiMAX) 802.17:弹性分组环 Resilient Packet Ring 802.18:无线管制 Radio Regulatory TAG 802.19:共存 Coexistence TAG 802.20:移动宽带无线接入 Mobile Broadband Wireless Access (MBWA) 802.21:媒质无关切换 Media Independent Handoff ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IEEE802 协议是一种物理协议,因为有以下多种子协议,把这些协议汇集在一起就叫802协议集。IEEE是电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers)的简称,IEEE组织主要负责有关电子和电气产品的各种标准的制定。IEEE于1980年2月成立了IEEE 802委员会,专门研究和指定有关局域网的各种标准。IEEE 802委员会不断增加,这些分委员会的职能如下: 一、802.1X协议 802.1X协议是由(美)电气与电子工程师协会提出,刚刚完成标准化的一个符合IEEE802协议集的局域网接入控制协议,全称为基于端口的访问控制协议。能够在利用IEEE 802局域网优势的基础上提供一种对连接到局域网的用户

IEEE 802.11标准

《无线局域网技术》讲义 第六讲 IEEE802.11物理层 作为全球公认的局域网权威,IEEE 802工作组建立的标准在过去二十年内在局域网领域内独领风骚。这些协议包括了802.3 Ethernet协议、802.5 Token Ring协议、802.3z 100BASE-T快速以太网协议。在1997年,经过了7年的工作以后,IEEE发布了802.11协议,这也是在无线局域网领域内的第一个国际上被认可的协议。在1999年9月,他们又提出了802.11b“High Rate”协议,用来对802.11协议进行补充,802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps速率下又增加了5.5Mbps和11Mbps两个新的网络吞吐速率。利用802.11b,移动用户能够获得同Ethernet一样的性能、网络吞吐率、可用性。这个基于标准的技术使得管理员可以根据环境选择合适的局域网技术来构造自己的网络,满足他们的商业用户和其他用户的需求。802.11协议主要工作在ISO协议的最低两层上,并在物理层上进行了一些改动,加入了高速数字传输的特性和连接的稳定性。 主要内容: 1.80 2.11工作方式 2.802.11物理层 3.802.11b的增强物理层 4.802.11数字链路层 5.联合结构、蜂窝结构和漫游 1、802.11工作方式 802.11定义了两种类型的设备,一种是无线站,通常是通过一台PC机器加上一块无线网络接口卡构成的,另一个称为无线接入点(Access Point,AP),它的作用是提供无线和有线网络之间的桥接。一个无线接入点通常由一个无线输出口和一个有线的网络接口(802.3接口)构成,桥接软件符合802.1d桥接协议。接入点就像是无线网络的一个无线基站,将多个无线的接入站聚合到有线的网络上。无线的终端可以是802.11PCMCIA卡、PCI接口、ISA接口的,或者是在非计算机终端上的嵌入式设备(例如802.11手机)。 2、802.11物理层 在802.11最初定义的三个物理层包括了两个扩散频谱技术和一个红外传播规范,无线传输的频道定义在2.4GHz的ISM波段内,这个频段,在各个国际无线管理机构中,例如美国的USA,欧洲的ETSI和日本的MKK都是非注册使用频

IEEE 802 系列协议

IEEE 802 系列协议 IEEE802 协议是一种物理协议,因为有以下多种子协议,把这些协议汇集在一起就叫802协议集。IEEE是电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers)的简称,IEEE组织主要负责有关电子和电气产品的各种标准的制定。IEEE于1980年2月成立了IEEE 802委员会,专门研究和指定有关局域网的各种标准。IEEE 802委员会不断增加,这些分委员会的职能如下: 一、802.1X协议 802.1X协议是由(美)电气与电子工程师协会提出,刚刚完成标准化的一个符合IEEE802协议集的局域网接入控制协议,全称为基于端口的访问控制协议。能够在利用IEEE 802局域网优势的基础上提供一种对连接到局域网的用户进行认证和授权的手段,达到了接受合法用户接入,保护网络安全的目的。802.1x认证,又称EAPOE认证,主要用于宽带IP城域网。 802.1--高层及其交互工作。提供高层标准的框架,包括端到端协议、网络互连、网络管理、路由选择、桥接和性能测量。 802.(基于端口的访问控制Port Based Network Access Control) ,协议起源于802.11协议,后者是标准的无线局域网协议,802.1x协议的主要目的是为了解决无线局域网用户的接入认证问题。 802.1x协议仅仅提供了一种用户接入认证的手段,并简单地通过控制接入端口的开/关状态来实现,这种简化适用于无线局域网的接入认证、点对点物理或逻辑端口的接入认证,而在可运营、可管理的宽带IP城域网中作为一种认证方式具有一定的局限性。 IEEE 802.1d (生成树协议Spanning Tree) IEEE 802.1w, RSTP算法 IEEE 802.1s, MSTP算法 IEEE 802.1P,讲述的是交换机与优先级相关的流量处理的协议。 IEEE 802.1q,虚拟局域网Virtual LANs:VLan)虚拟桥接局域网协议,定义了VLAN以及封装技术,包括GARP协议及其源码、GVRP源码。 二、IEEE 802.2 IEEE 802.2 LLC (Logical Link Control,逻辑链路控制),802.2--连接链路控制LLC,提供OSI数据链路层的高子层功能,提供LAN 、MAC子层与高层协议间的一致接口。 三、IEEE 802.3 IEEE 802.3 是一篇非常重要的业界规范文档。其中最主要的就是规定了以太网的电气指标,从物理层的电路结构到链路层的MAC操作都有介绍。802.3--以太网规范,定义CSMA/CD标准的媒体访问控制(MAC)子层和物理层规范。 802.3u (快速以太网Fast Ethernet) 802.3z (千兆以太网Gigabit Ethernet) 四、802.4--令牌总线网 802.4 (令牌环总线Token-Passing Bus (单一/多信道速率1, 5, 10 MBit/s) 802.4--令牌总线网。定义令牌传递总线的媒体访问控制(MAC)子层和物理层规范。 五、802.5--令牌环线网 802.5--令牌环线网,802.5 (令牌环Token-Passing Ring 基带速率1, 4, 16 MBit/s) 定义令牌传递环的媒体访问控制(MAC)子层和物理层规范。 六、802.6--城域网MAN 802.6--城域网MAN,定义城域网(MAN)的媒体访问控制(MAC)子层和物理层规

IEEE 802标准

IEEE 802.11 IEEE 802.11是无线局域网通用的标准,它是由IEEE所定义的无线网络通信的标准。虽然有人将Wi-Fi与802.11混为一谈,但两者并不一样。 目录 编辑本段 802.11为IEEE(美国电气和电子工程师协会,The Institute of Electrical and Electronics Engineers)于1997年公告的无线区域网路标准,适用于有线站台与无线用户或无线用户之间的沟通连结。 编辑本段 历史

IEEE 802.11 无线通讯一直发展,但缺乏广泛的通讯标准。于是,IEEE在1997年为无线局域网制定了第一个版本标准 ──IEEE 802.11。其中定义了媒体存取控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种展频作调频方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备之间的通信可以设备到设备(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点(Access Point,AP)的协调下进行。为了在不同的通讯环境下取得良好的通讯质量,采用 CSMA/CA (Carrier Sense Multi Access/Collision Avoidance)硬件沟通方式。 1999年加上了两个补充版本:802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层,802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用,因此802.11b得到了最为广泛的应用。苹果公司把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。1999年工业界成立了Wi-Fi联盟,致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。802.11标准和补充。 编辑本段 规格说明 802.11 -- 初期的规格采直接序列展频(扩频)技术(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)或跳频展频(扩频)技术(Frequency Hopping Spread Spectrum,FHSS),制定了在RF射频频段2.4GHz上的运用,并且提供了1Mbps、2Mbps和许多基础讯号传输方式与服务的传输速率规格。 IEEE 802.11 802.11a -- 802.11的衍生版,于5.8GHz频段提供了最高54 Mbps的速率规格,并运用orthogonal frequency division multiplexing encoding scheme以取代802.11的FHSS 或 DSSS。 802.11b (即所谓的高速无线网路或Wi-Fi标准),1999年再度发表IEEE802.11b高速无线网路标准,在2.4GHz频段上运用DSSS技术,且由于这个衍生标准的产生,将原来无线网路的传输速度提升至11 Mbps并可与以太网路(Ethernet)相媲。 802.11g -- 在2.4GHz频段上提供高于20 Mbps的速率规格。 编辑本段

局域网 IEEE802系列标准

IEEE802系列标准 Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)美国电气和电子工程师协会 ● IEEE802.1 网间互连定义 802.1是关于LAN/MAN桥接、LAN体系结构、LAN管理和位于MAC以及LLC层之上的协议层的基本标准。现在,这些标准大多与交换机技术有关,包括:802.1q(VLAN标准)、 802.3ac (带有动态GVRP标记的VLAN标准)、802.1v(VLAN分类)、802.1d(生成树协议)、802.1s(多生成树协议)、802.3ad (端口干路)和802.1p(流量优先权控制)。 ● IEEE802.2 逻辑链路控制 该协议对逻辑链路控制(LLC),高层协议以及MAC子层的接口进行了良好的规范,从而保证了网络信息传递的准确和高效性。由于现在逻辑理论控制已经成为整个802标准的一部分,因此这个工作组目前处于“冬眠”状态,没有正在进行的项目。 ● IEEE802.3 CSMA/CD网络 IEEE802.3定义了10Mbps、100Mbps、1Gbps,甚至10Gbps 的以太网雏形,同时还定义了第五类屏蔽双绞线和光缆是有效的缆线类型。该工作组确定了众多的厂商的设备互操作方式,而不管它们各自的速率和缆线类型。而且这种方法定义了 CSMA/CD(带冲突检测的载波侦听多路访问)这种访问技术规范。IEEE802.3产生了许多扩展标准,如快速以太网的 IEEE802.3u,千兆以太网的IEEE802.3z和 IEEE802.3ab,10G以太网的IEEE802.3ae。目前,局域网络中应用最多的就是基于IEEE802.3标准的各类以太网。

802.11协议

众所周知目前在LAN范围内的Wirless无线应用所遵循的标准都以802.11系列为主,从802.11b,g发展到今天的802.11n,相比其他标准而言802.11n的优势是显而易见的,然而目前并不是所有企业都将自己的无线网络升级到了基于802.11n标准的通讯,为什么11n这种优势没有转换为胜势确定自己在无线网络架设上的地位呢?今天我们就从技术角度来分析,看看802.11n协议要想正式走向无线应用的前端还面临着哪些问题。 一,标准未动草案先行: 从11n诞生到现在一直都没有正式的标准诞生,现在市场上各个厂商所推崇的802.11n设备所遵循的不过是修改过的第二版802.11n草案,并不是最终的正式版。因此从某个方面讲市面上所有802.11n产品都是基于Wi-Fi联盟互操作认证的产品和获得独立认证的草案2.0产品。 那么正式版推出后是否兼容之前的版本?草案2.0产品是否可以通过灵活的方式过度或升级到正式版呢?到目前为止权威机构并没有给我们任何确定答案。 正因为目前这种“标准滞后、产品早产”的问题造成大多数企业用户还在观望,即使使用无线网络也会因为担心现阶段购买了11n草案产品造成日后升级困难而转而投向了54M无线设备。所以11n产品的应用处于观望阶段。 不过虽然官方没有任何表态,但是很多厂商为了利润已经开发出这样或那样的基于11n 的无线设备,按照厂商的说法现在的草案标准已经升级为2.0,是改进版本,从标准上看接近最终结果,完全可以兼容以后的正式版,就算正式版有所改动也仅仅是软件方面的,厂商可以通过网上升级或刷新驱动等方式来完成草案到正式版的转变。 然而在正式版出来之前没有人能够针对上述的说法和操作打保票,考试.大提示目前这些802.11n设备是否能够完成过度升级到正式版还难说。不过既然已经发展到了草案2.0而且如此多的厂商都开始发布11n产品,那么这方面的担忧应该可以减少,毕竟厂商自身会在日后提供解决办法的。 二,11n先行其他标准拖后腿: 应用过11n的用户都知道虽然他和基于802.11g的54M产品是相互兼容的,但是当网络内存在两种标准混合通讯时,11n设备会降低速度传输的。说白了就是众多无线客户端以及无线路由器中如果有一台低速度低标准的无线产品接入无线网络,那么所有设备都将按照低速度低标准来运行,就算其他两台11n设备进行通讯所使用的还将与那台低速度低标准的无线产品一致。 不过上述问题可以通过我们在设置11n时指定容许其工作的模式来解决,一般在11n设备的设置界面中可以指定工作模式是单独11n还是与11g或11b的混合。选择单独11n将只容许802.11n高速产品的接入,而11g产品想连接该设备时访问将被拒绝。因此当我们希望多个11n设备可以满速度运转时可以通过设置单模式方法来解决。 另外即使在实际通讯过程中一端产品没有达到11n标准,他们之间的通讯也要比单独使用11g标准效果好得多,在老式的(802.11a/b/c)客户端上使用11n产品也能提供一种可以衡量的性能优势。对于无线局域网上的a/b/c语音电话来说,11n所具备的更大可靠性意味着更高质量的电话和更少的布线死区。 三,客户端可支持11n的设备少: 目前来说不管是企业端应用还是在家庭中建立11n无线网络,对应的11n产品价格也是高高在上的,同时日常使用的诸如PSP,PDA,手机,笔记本内置无线网卡等设备基本上都属于54M 802.11g范畴。所以说在客户端上支持11n的设备比较少。企业内的笔记本电脑大规模升级到11n标准也许还要2、3年的时间,手机和扫描仪也许时间更长。 不过随着11n相关应用的推广以及良好的兼容性,越来越多的用户开始尝试使用相应的产品。同时Intel公司也在致力于推广11n无线应用。迅驰2将是迅驰2003年发布后的第一

IEEE 802.15.4标准及其应用

用户名 : 密码: 登录 注册 查看文章 IEEE 802.15.4标准及其应用 2011-06-28 20:10 清水绿竹 清清流水 绿色竹林 主页博客相册个人档案好友i贴吧 概 述 在《电子设计应用》创刊号中,笔者已经介绍了无线个人网络(WPAN)和无线分布式感知/控制网络(WDSCN)。与其他的网络一样,WPAN 和WDSCN 网络中的网络设备可能会由不同的公司进行开发生产,所以一个统一的协议或标准显得尤其重要。 2002年,IEEE 802.15 工作组成立, 专门从事WPAN 标准化工作。它的任务是开发一套适用于短程无线通信的标准,通常我们称之为无线个人局域网(WPANs)。目前,IEEE 802.15 WPAN 共拥有4个工作组: 蓝牙WPAN 工作组 蓝牙是无线个人局域网的先驱。在初始阶段,IEEE 并没有制定蓝牙相关的标准,所以经过一段快速发展时期后,蓝牙很快就有了产品兼容性的问题。现在,IEEE 决定制定行业标准来开发能够相互兼容的蓝牙芯片、网络和产品。 图1 802.15.4标准的结构 图2 802.15.4的MAC 层数据帧 共存组 为所有工作在2.4GHz 频带上的无线应用建立一个标准。 高数据率 WPAN 工作组 其802.15.3标准适用于高质量要求的多媒体应用领域。 802.15.4工作组 为了满足低功耗、低成本的无线网络要求,IEEE 标准委员会在2000年12月份正式批准并成立了802.15.4工作组,任务就是开发一个低数据率的 WPAN(LR-WPAN)标准。它具有复杂度低、成本极少、功耗很小的特点,能在低成本设备(固定、便携或可移动的)之间进行低数据率的传输。表1中概 括了一些802.15.4的特点。 目前该标准仍处于不断改善和修订阶段,预计于2003年初推出正式标准。802.15.4无线发射/接收机及网络被Motorola 、Philips 、Eaton 、Invensys 和Honeywell 这些国际通信与工业控制界巨头们极力推崇。 IEEE 802.15.4 标准及其技术特点 IEEE 802.15.4 满足国际标准组织 (ISO)开放系统互连(OSI)参考模式。它包括物理层、介质访问层、网络层和高层。图1是对这些层的描述。 物理层 IEEE 802.15.4 提供两种物理层的选择(868/915 MHz 和2.4GHz),物理层与MAC 层的协作扩大了网络应用的范畴。这两种物理层都采用直接序列扩频(DSSS)技术,降低数字集成电路的成本,并且 都使用相同的包结构,以便低作业周期、低功耗地运作。2.4G 物理层的数据传输率为250kb/s,868/915MHz 物理层的数据传输率分别是20 k bps 、40 kbps 。

IEEE_802系列标准

IEEE 802系列标准 http://biz.doczj.com/doc/ba9428061.html,/ From Wikipedia, the free encyclopedia Jump to: navigation, search This article includes a list of references, related reading or external links, but its sources remain unclear because it lacks inline citations.Please improve this article by introducing more precise citations where appropriate. (April 2009) IEEE 802 refers to a family of IEEE standards dealing with local area networks and metropolitan area networks. More specifically, the IEEE 802 standards are restricted to networks carrying variable-size packets. (By contrast, in cell-based networks data is transmitted in short, uniformly sized units called cells. Isochronous networks, where data is transmitted as a steady stream of octets, or groups of octets, at regular time intervals, are also out of the scope of this standard.) The number 802 was simply the next free number IEEE could assign, though “802” is sometimes associated with the date the first meeting was held — February 1980.

详尽的IEEE802标准

IEEE802协议集介绍(802.1 ?802.21 ) 1980 年 2 月成立 IEEE802 委员会( IEEE - Institute of Electrical and lectronics Engineers INC , 即电器和电子工程师协会) 。该委员会制定了一系列局域网标准,称为 IEEE802 标准。按 IEEE802 标准,局域网体系结构由物理层、介质访问控制子层( MAC-Media Access Control )和逻辑链路子 层 LLC (Logical Link Control ) 组成。 IEEE 委员会为局域网制定了一系列标准,统称为 IEEE802 标准。 IEEE802.1 — 局域网概述、体系结构、网络管理和网络互联 IEEE802.2 — 逻辑链路控制 LLC IEEE802.3 — CSMA/C 胡问方法和物理层规范,主要包括如下几个标准: IEEE802.3 — CSMA/CD 介质访问控制标准和物理层规范:定义了四种不同介质 10Mbps 以太网 规范 : 10BASE2、10BASE5、 10BASET 、10BASEF IEEE802.3U — 100Mbps 快速以太网标准,现已合并到 802.3中 IEEE802.3z — 光纤介质千兆以太网标准规范 IEEE802.3ab — 传输距离为 100米的 5类无屏蔽双绞线介质千兆以太网标准规范 IEEE802.4—Token Passing BUS (令牌总线) IEEE802.5—Token Ring (令牌环)访问方法和物理层规范 IEEE802.6 —城域网访问方法和物理层规范 IEEE802.7 —宽带技术咨询和物理层课题与建议实施 IEEE802.8 —光纤技术咨询和物理层课题 IEEE802.9 —综合声音/数据服务的访问方法和物理层规范 IEEE802.10 —安全与加密访问方法和物理层规范 IEEE802.11 —无线局域网访问方法和物理层规范,包括: IEEE802.11a 、IEEE802.11b 、 IEEE802.11c 和 IEEE802.11q 标准。 IEEE802.12 — 100VG-A nyLAN 快速局域网访问方法和物理层规范 简单说一下 802 系列如下: 802.1 :高层局域网协议 Higher Layer LAN Protocols 802.2 :逻辑链路控制 Logical Link Control 802.3 :以太网 Ethernet (CSMA/CD ) 802.4 :令牌总线 Token Bus 802.5 :令牌环 Token Ring 802.6 :城域网 802.7 :宽带技术 TCP(Transport Control Protocol) IP(Internetworking Protocol) UDP(User Datagram Protocol) ICMP(Internet Control Message Protocol) SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) SNMP(Simple Network manage Protocol) FTP(File Transfer Protocol) ARP(Address Resolation Protocol) 传输控制协议 网间网协议 用户数据报协议 互联网控制信息协议 简单邮件传输协议 简单网络管理协议 文件传输协议 地 址解析协议

第三章 局域网技术与IEEE802系列协议

第三章局域网技术与IEEE802系列协议第三章局域网技术与IEEE802系列协议56第三章局域网技术与IEEE802系列协议3.1IEEE802的系列模型及概述在第二章的2.2.2 节已经介绍了局域网的接口层和802委员会以及802协议的体系结构,通常讨论局域网是以局域网的拓扑开始。 最常见的拓扑是总线型和环型,还有星型拓扑和异构型拓扑,异 构型拓扑一般是前三种类型中任意两种复合而成。 局域网的传输媒质在2.2.1节也有所介绍,总体来说分为有线接 入和无线接入两大类,其中有线接入的媒质包括双绞线、同轴电缆和光纤三种方式。 对于无线接入来说无线介质包括无线电、短波、微波、卫星和光波,无线通信的传输手段主要有数字微波和卫星通信,其中卫星传输也是微波传输的一种,只不过它的一个站点是绕地球轨道运行的卫星,根据卫星的运行轨道又可以分为地球同步卫星和低轨道人造卫星。 近来发展最快的就是无线局域网(Wireless LAN)技术,可以将PC机和其他典型的局域网设备在无线传输情况下实现通信,但是其 目前的缺点是传输的数据速率有限。 3.1.1IEEE802.1协议该协议为网间互连定义,是关于LAN/MAN桥接、LAN体系结构、LAN管理和位于MAC以及LLC层之上的协议层的 基本标准。

现在,这些标准大多与交换机技术有关,包括802.1q(VLAN标准)、、802.1v(VLAN分类)、802.1d(生成树协议)、802.1s(多生成树协议)和802.1p(流量优先权控制)。 目前在网桥设备中,均应有802.1的协议,常用的有802.1d和802.1f等。 图3.1网络拓扑第三章局域网技术与IEEE802系列协议 573.1.2IEEE802.2协议该协议对逻辑链路控制(LLC),高层协议以及MAC子层的接口进行了良好的规范,从而保证了网络信息传递的准确和高效性。 由于现在逻辑链路控制已经成为整个802标准的一部分,因此这 个工作组目前处于“冬眠”状态,没有正在进行的项目。 其PDU(Protocol DataUnit)结构如图3.2所示。 3.1.3IEEE802.3协议的简介该协议是媒体访问控制(MAC)协议,定义了10Mbps、100Mbps、1Gbps,甚至10Gbps的以太网雏形,同时还定义了第五类屏蔽双绞线和光缆是有效的缆线类型。 该协议工作组确定了众多的厂商的设备互操作方式,而不管它们 各自的速率和缆线类型。 而且这种方法定义了CSMA/CD(带冲突检测的载波侦听多路访问)访问技术规范。 IEEE802.3产生了许多扩展标准,如快速以太网的IEEE802.3u, 千兆以太网的IEEE802.3z和IEEE802.3ab,10G以太网的IEEE802.3ae。

IEEE 802标准介绍

IEEE 802标准介绍 IEEE 802标准IEEE 802 Standards IEEE 802 Standards IEEE 802标准电气和电子工程师协会(IEEE)802委员会或802工程定义了局域网(LAN)标准。标准中的大部分是在80年代由委员会制订的,当时个人计算机联网刚刚兴起。 注意:下面的许多标准也是ISO8802标准。例如IEEE802.3是ISO8802.3。 802.1网间互连定义定义了IEEE802标准和ISO开放系统互连(OSI)参考模型之间的关系。例如,这个委员会为所有的802标准定义了48位的LAN站地址,这样每一个适配器就有唯一地址。IEEE记录了网络接口卡的供应商们,并把地址开始的三个字节赋予每一个供应商。然后每一个供应商负责为他的每个产品建立一个唯一的地址。 802.2逻辑链路控制定义了IEEE逻辑链路控制(LLC)协议,这些协议确保数据在一条通信链路上可靠地传输。OSI协议栈中的数据链路层被分成了介质访问控制(MAC)子层和LLC子层。在桥接器中,这两层作为一个模块化交换机制服务,如图I-5所示。一幅到达以太网并指定发送到令牌环网的帧被剥去该帧的以太网头部并用令牌环网头部重新封装这幅帧。LLC协议是由高级数据链路控制(HDLC)协议派生而来的,并且两者在操作上类似。注意,LLC提供了服务访问点(SAP)地址,而MAC子层提供了一个设备的物理网络地址。SAP指定了运行于一台计算机或网络设备上的一个或多个应用进程地址。 LLC提供了以下服务: □面向连接的服务在这个服务中,一个会话是和一个目的站建立的,并且当数据传输结束时,就关闭这个会话。每个节点都自动地参与数据传输,但是这样的会话要求一个建立时间以及会话双方由于监控带来的额外开销。 □应答式面向连接服务这种服务类似于上面的服务,在这种服务中,分组传输是需要应答的。 □非应答式无连接服务在这种服务中不用建立会话,分组只是发往目的地。高层协议负责请求重发丢失的分组。由于LAN的高可靠性,这种服务因此成为LAN 上的通常服务。 802.3CSMA/CD网络IEEE802.3标准(ISO8802-3)定义了在各种介质

IEEE 802.15.4标准及其应用

IEEE 802.15.4标准及其应用 2002年,IEEE 802.15 工作组成立,专门从事WPAN标准化工作。它的任务是开发一套适用于短程无线通信的标准,通常我们称之为无线个人局域网(WPANs)。目前,IEEE 802.15 WPAN共拥有4个工作组:蓝牙WPAN工作组蓝牙是无线个人局域网的先驱。在初始阶段,IEEE并没有制定蓝牙相关的标准,所以经过一段快速发展时期后,蓝牙很快就有了产品兼容性的问题。现在,IEEE决定制定行业标准来开发能够相互兼容的蓝牙芯片、网络和产品。 高数据率WPAN工作组其802.15.3标准适用于高质量要求的多媒体应用领域。 802.15.4工作组为了满足低功耗、低成本的无线网络要求,IEEE标准委员会在2000年12月份正式批准并成立了802.15.4工作组,任务就是开发一个低数据率的WPAN(LR-WPAN)标准。它具有复杂度低、成本极少、功耗很小的特点,能在低成本设备(固定、便携或可移动的)之间进行低数据率的传输。表1中概括了一些802.15.4的特点。 目前该标准仍处于不断改善和修订阶段,预计于2003年初推出正式标准。802.15.4无线发射/接收机及网络被Motorola、Philips、Eaton、Invensys和Honeywell这些国际通信与工业控制界巨头们极力推崇。 IEEE 802.15.4 标准及其技术特点IEEE 802.15.4 满足国际标准组织(ISO)开放系统互连(OSI)参考模式。它包括物理层、介质访问层、网络层和高层。图1是对这些层的描述。 物理层IEEE 802.15.4 提供两种物理层的选择(868/915 MHz和2.4GHz),物理层与MAC 层的协作扩大了网络应用的范畴。这两种物理层都采用直接序列扩频(DSSS)技术,降低数字集成电路的成本,并且都使用相同的包结构,以便低作业周期、低功耗地运作。2.4G物理层的数据传输率为250kb/s,868/915MHz物理层的数据传输率分别是20 kbps、40 kbps. 2.4GHz物理层的较高速率主要归因于一个较好的调制方案:基于DSSS方法(16个状态)的准正交调制技术。来自PPDU的二进制数据被依次(按字节从低到高)组成4位二进制数据符号,每种数据符号(对应16状态组中的一组)被映射成32位伪噪音CHIP,以便传输。然后这个连续的伪噪音CHIP序列被调制(采用最小移位键控方式MSK)到载波上,即采用半正弦脉冲波形的偏移四相移相键控(O_QPSK)调制方式。 868/915MHZ物理层使用简单DSSS方法,每个PPDU数据传输位被最大长为15的CHIP 序列(m-序列)所扩展。即被多组+1,-1构成的m-序列编码,然后使用二进制相移键控技术调制这个扩展的位元序列。不同的数据传输率适用于不同的场合。举例如下,868/915MHz 物理层的低速率换取了较好的灵敏度(-85dbm/2.4G,-92dbm/868,915MHz)和较大的覆盖面积,从而减少了覆盖给定物理区域所需的节点数。2.4G物理层的较高速率适用于较高的数据吞吐量、低延时或低作业周期的场合。 介质访问层IEEE 802.15.4 MAC层的特征是:联合,分离,确认帧传递,通道访问机制,帧确认,保证时隙管理,和信令管理。MAC子层提供两个服务与高层联系,即通过两个服务访问点(SAP)访问高层。通过MAC通用部分子层SAP(MCPS-SAP)访问MAC数据服务,用MAC层管理实体SAP(MLME-SAP)访问MAC管理服务。这两个服务为网络层和物理层提供了一个接口。

IEEE802协议标准

IEEE802.11协议 主讲:王海飞 制作:李越 许文静 王海飞

目录 ●IEEE802.11 协议标准 ●IEEE802.11系列协议标准的发展 ●IEEE802.11的工作方式 ●IEEE802.11的物理层 ●IEEE802.11的MAC层 ●IEEE802.11ac协议(真正的5G WiFi) 概述 802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,这也是在无线局域网领域内的第一个国际上被认可的协议。 用途:用户与用户终端的无线介入业务 (主要限于数据存取,速率最高只能达到2Mbps) 发展 ●802.11 定义微波和红外线的物理层和MAC子层(2.4GHz,2Mbit/s) ●802.11a 定义了微波物理层及MAC子层(5GHz,54Mbit/s,1999) ●802.11b 物理层补充DSSS(2.4GHz,11Mbit/s,1997) ●802.11c 关于802.11网络和普通以太网之间的互通协议(2000) ●802.11d 关于国际间漫游的规范(2000) ●802.11e 对服务等级QoS的支持(2004) ●802.11f 基站的互联性(2003) ●802.11h 扩展物理层和MAC子层标准(5GHz,欧洲,2003) ●802.11j 扩展物理成和MAC子层标准(5GHz,日本,2004) ●802.11k 基于无线局域网的微波测量规范(2005) ●802.11m 基于无线局域网的设备维护规范(2006) ●802.11ac 第五代Wi-Fi传输技术(2008) IEEE802.11协议性能参数 频带最大传输速度 协议发布 日期 1997 2.4-2.5GHz 2Mbps 802.1 1 802.11999 5.15-5.35/5.47-5.725/5.754Mbps

IEEE802系列协议

IEEE802系列协议 IEEE 802.1—概述、体系结构和网络互连,以及网络管理和性能测量。 IEEE 802.2—逻辑链路控制LLC。最高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。 IEEE 802.3—CSMA/CD网络,定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规范。 IEEE 802.4—令牌总线网。定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规范。 IEEE 802.5—令牌环形网。定义令牌传递环形网的MAC子层和物理层的规范。 IEEE 802.6—城域网。 IEEE 802.7—宽带技术。 IEEE 802.8—光纤技术。 IEEE 802.9—综合话音数据局域网。 IEEE 802.10—可互操作的局域网的安全。 IEEE 802.11—无线局域网。 IEEE 802.12—优先高速局域网(100Mb/s)。 IEEE 802.13—有线电视(Cable-TV) 802.1 802.1为IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)的一个工作组(Working Group)。此工作组负责IEEE802.1标准的制定。 IEEE802.1标准提供了一个对整个IEEE802系列协议的概述,描述了IEEE802标准和开放系统基本参照模型(即ISO的OSI7层模型)之间的联系,解释这些标准如何和高层协议交互,定义了标准化的媒体接入控制层(MAC)地址格式,并且提供一个标准用于鉴别各种不同的协议。 IEEE802.1工作组主要负责以下工作: 802系列的局域网,城域网,个人网的体系结构。 802系列网络之间以及与其他广域网的互连问题。 802网络的网络管理 媒体接入控制层(MAC)及逻辑链路控制(LLC)之上的协议层的一些问题。 IEEE 802.1是一组协议的集合,如生成树协议、VLAN协议等。为了将各个协议区别开来,IEEE在制定某一个协议时,就在IEEE 802.1后面加上不同的小写字母,如IEEE 802.1w就是最近颁布的一个协议。 从IEEE 802.1d协议谈起 IEEE 802.1w协议由IEEE 802.1d协议改进而来,因此想搞懂IEEE 802.1w 协议,就得先了解什么是IEEE 802.1d协议。 在局域网中,为了提供可靠的网络连接,就得需要网络提供冗余链路。所谓“冗余链路”,即这条路不通,走另一条路就可以了!冗余就是准备两条以上的路,如果哪一条不通了,就从另外的路走。 但是网络技术还很“幼稚”,如果你真的准备两条以上的路,就必然形成了一个环路,交换机并不知道如何处理环路,只是周而复始地转发帧,形

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