1.3.1 IEEE 802.11和802.11b标准

IEEE 802.11标准是IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气与电子工程师协会）制定的无线局域网标准，主要是对网络的物理层（Physical，PH）和媒质访问控制层（Media Access Control，MAC）进行了规定。目前，已经产品化的无线网络标准主要有4种，即802.11b、802.11g、802.11a和802.11n。

1. IEEE 802.11标准

802.11最初定义的3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2.4 GHz的ISM波段内。这个频段在各个国际无线管理机构中，都是非注册使用频段（微波炉、无绳电话都使用该频段），即使用802.11的客户端设备不需要任何无线许可即可使用。扩散频谱技术保证了802.11 设备在这个频段上的可用性和可靠的吞吐量，这项技术还可以保证同其他使用同一频段的设备不互相影响。802.11无线标准定义的传输速率是1 Mbps和2 Mbps，可以使用FHSS（Frequency Hopping Spread Spectrum，跳频技术）和DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum，直接序列扩频）技术。

IEEE 802.11无线局域网与IEEE 802.3以太网的原理非常类似，都是采用载波侦听的方式来控制网络中信息的传送。不同之处在于，以太网采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，载波侦听/冲突检测）技术，网络上所有工作站都侦听网络中有无信息发送，当发现网络空闲时即发出自己的信息，如同抢答一样，只能有一台工作站抢到发言权，而其余工作站需要继续等待。一旦有两台以上的工作站同时发出信息，则网络中会发生冲突，冲突后这些冲突信息都会丢失，各工作站则将继续抢夺发言权。802.11对CSMA/CD进行了一些调整，采用了新的协议CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，载波侦听多点接入/冲突避免）或者DCF（Distributed Coordination Function，分布式协调功能）。CSMA/CA利用ACK信号来避免冲突的发生，也就是说，只有当客户端收到网络上返回的ACK信号后才确认送出的数据已经正确到达目的地。CSMA/CA由此提供无线的共享访问，这种显式的ACK机制在处理无线问题时非常有效。

2. IEEE 802.11b标准

IEEE 802.11b工作于2.4 GHz，支持最高11 Mbps的传输带宽。传输速率可因环境干扰或传输距离而变化，而且在2 Mbps、1 Mbps速率时与IEEE 802.11兼容。802.11b最大的贡献在于增加了两个新的速度，5.5 Mbps和11 Mbps。为了实现这个目标，DSSS被选作该标准的唯一的物理层传输技术。

在802.11b标准中，采用了一种更先进的编码技术，在这个编码技术中，抛弃了原有的11位Barker序列技术，而采用了CCK（Complementary Code Keying，互补码）技术。CCK技术的核心编码中有一个64个8位编码组成的集合，这个集合中的数据有特殊的数学特性，使得它们能够在经过干扰或者由于反射造成的多方接收问题后还能够被正确地互相区分。5.5 Mbps使用CCK串来携带4位的数字信息，而11 Mbps的速率使用CCK串来携带8位的数字信息。两个速率的传送都利用QPSK作为调制的手段，不过信号的调制速率为1.375 Mbps。这也是802.11b获得高速的机理。

为了支持在有噪声的环境下能够获得较好的传输速率，802.11b采用了动态速率调节技术，允许用户在不同的环境下自动使用不同的连接速度来补充环境的不利影响。在理想状态下，用户以11 Mbps的全速运行，然而，当用户移出理想的11 Mbps速率传送的位置或者距离时，或者受到干扰时，将把速度自动按序降低为5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps。同样，当用户回到理想环境时，连接速度也会反序增加至11 Mbps。速率调节机制是在物理层自动实现而不会对用户和其他上层协议产生任何影响的。

IEEE 802.11b具有以下特点。

● 传输速率较高。2.4 GHz直接序列扩频无线电提供最大为11 Mbps的数据传输速率，并且不需要直线传播。当射频情况变差时，降低数据传输速率为5.5 Mbps、2 Mbps和1 Mbps。

● 覆盖范围较大。802.11b理论上支持以百米为单位的范围，其中空旷的室外为300 m，封闭办公环境中最长为100 m，同时，信号传输不受墙壁的阻挡。

● 支持无缝漫游。当用户在楼房或公司部门之间移动时，允许在访问点之间进行无缝连接，从而可用于构建大规模的无线漫游网络，实现移动用户的无线漫游。

● 支持负载平衡。最多3 个访问点可以同时定位于有效使用范围中，以支持上百个用户同时语音和数据支持。与此同时，当目前访问点流量较拥挤，或发出低质量的信号时，802.11b网卡可以更改与之连接的访问点，以提高性能。

● 安全性较高。内置式鉴定和加密，提供较高的安全传输保证。通常情况下，支持802.1x认证和WEP（Wired Equivalent Privacy，有线等效加密）、WPA（Wi-Fi Protected Access，Wi-Fi保护访问）加密传输。