802.11b

作為全球公認的局域網權威，IEEE 802工作組建立的標準在局域網領域內得到了廣泛應用。這些協議包括802.3以太網協議、802.5令牌環協議和802.3u 100Base-T快速以太網協議等。IEEE於1997年發佈了無線局域網領域第一個在國際上被認可的協議——802.11協議。1999年9月，IEE提出802.11b協議，用於對802.11協議進行補充，之後又推出了802.11a、802.11g等一系列協議，從而進一步完善了無線局域網規範 ^[2]  。

802.11b是工作在2.4GHz（2.4~2.483GHz）頻段的高速物理層規範，在物理層上其實是802.11標準的一個擴充，支持5.5Mbps和11Mbps兩個新速率。物理層的調製方式為CCK（補碼鍵控）的DSSS ^[3]  。

802.11b規定的是動態速率，允許數據速率根據噪音狀況進行自動調整。這就意味着802.11b設備在噪聲的條件下將以更低速率、1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbps等多種速率傳輸。多速率機制的介質接入控制（MAC）確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低於某個門限時，傳輸速率能夠從11Mbps自動降到5.5Mbps，或者根據直接序列擴頻技術調整到2Mbps和1Mbps ^[3]  。

早期的802.11b無線局域網技術已經在縱向市場應用方面取得成功，實際上已經成為WLAN市場上的主流技術。隨着802.11b性能價格比實質性的提高，一個全新的橫向市場應用將全面展開 ^[3]  。

802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網標準，主要用於解決辦公室局域網和校園網中的用户與用户終端的無線接入，業務限於數據存取，速率最高只能達到2Mbps ^[3]  。

按照國際標準化組織（ISO）提出的“開放系統互聯參考模型”（OSI/RM），由於無線局域網沒有複雜的中轉、路由等網絡控制，因而網絡層結構簡單，只涉及OSI/RM中的數據鏈路層和物理層，其中數據鏈路層又可細分為邏輯鏈路控制層（LLC層）及媒體訪問控制層（MAC層）。IEEE 802.11只對物理層及MAC層提出相應規範。物理層主要由3個功能實體組成：PMD（Physical Medium Dependent）功能、PLCP（Physical Layer Convergence Protocol）功能和層管理功能。在station（STA）中通過一個業務接入點（SAP）把PHY業務提供給MAC實體。PLCP子層與PMD子層間的接口PMD-SAP由定義的一個原語集來描述 ^[3]  。

由於802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此，IEEE又推出了802.11b兩者之間技術上的主要差別在於MAC子層和物理層 ^[3]  。

1999年9月IEEE802.11b被正式批准，該標準規定WLAN工作頻段在2.4~2.4835GHz，數據傳輸速率達到11Mbps，傳輸距離控制在15~45m。該標準是對IEEE 802.11的一個補充，採用補償編碼鍵控調製方式，採用點對點模式和基本模式兩運作模式，在數據傳輸速率方面可以根據實際情況在11Mbps、55Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率間自動切換，它改變了WLAN設計狀況，擴大了WLAN的應用領域 ^[4]  。

從工作方式上看，IEEE802.11b的運作模式分為兩種：點對點模式和基本模式 ^[5]  。

點對點模式是指無線網卡和無線網卡之間的通信方式，即兩台裝配了無線網卡的計算機可以實施相互通信，對於小型無線網絡來説，這是一種非常方便的互聯方案 ^[5]  。

基本模式則是指無線網絡的擴充或無線和有線網絡並存時的通信方式，這也是IEEE802.11b最常用連接方式。此時，裝載無線網卡的計算機需要通過“接入點”（AP，Access Point）才能與另一台計算機連接，由接入點來負責頻段管理及漫遊等指揮工作。在帶寬允許的情況下，一個接入點最多可支持1024個無線節點的接入。當無線節點增加時，網絡存取速度會隨之變慢，此時添加接入點的數量可以有效的控制和管理頻段。從目前大多數的應用案例來看，接入點是作為架起無線網與有線網之間的橋樑而存在的 ^[5]  。

IEEE 802.11b是使用高速直接序列擴頻（HR/DSSS）的傳輸技術，利用2.4GHz的頻帶，按所使用的調製技術不同，有4種傳輸速率 ^[6]  ：

1、1Mb/s：採用差分二相鍵控（Differential Binary Phase Shift Keying，DB/SK）調製技術 ^[6]  。

2、2Mb/s：採用差分正交相移鍵控（Differential Quadrature Phase Shift Keying，DQPSK）調製技術 ^[6]  。

3、5.5Mb/s、11Mb/s：這兩種高速傳輸模式都是採用補償編碼鍵控（Complementary Code Keying，CCK）調製技術 ^[6]  。

4、1Mb/s和2Mb/s都是傳統直接序列擴頻的速率，更高的5.5Mb/s、11Mb/s則是高速直接序列擴頻的速率 ^[6]  。

802.11b最大為11Mb/s的數據傳輸速率，無須直線傳播。當射頻情況變差時，可動態速率轉換，降低數據傳輸速率為5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。使用範圍室外為300m，在辦公環境中最長為100m ^[6]  。

802.11b無線局域網是在802.11的基礎上的發展，引進了衝突避免技術CSMA/CA，避免了網絡中衝突的發生，可以大幅度提高網絡效率。IEEE802.11b的優點如下 ^[7]  ：

1、速度：2.4GHz直接序列擴頻技術提供最大為11Mbit/s的數據傳輸速率，無需直線傳播 ^[7]  。

2、動態速率轉換：當射頻情況變差時，降低數據傳輸速率為5.5Mbit/s、2Mbit/s、1Mbit/s ^[7]  。

3、使用範圈：802.11b支持以100m為單位的範圍（在室外為300m，辦公環境中最遠為100m） ^[7]  。

4、可靠性：與Ethermet類似的連接協議和數據包確認提供可靠的數據傳送和網絡帶寬的有效使用 ^[7]  。

5、互用性：與以前標準不同的是，802.11b只允許一種標準的信號發送技術，WECA將認證產品的互用性 ^[7]  。

6、電源管理：802.11b網絡接口卡可轉到休眠模式，接入點將信息緩衝到客户，延長了筆記本電腦的電池壽命 ^[7]  。

7、漫遊支持：當用户在樓房或公司部門之間移動時，允許在接入點之間進行無縫連接 ^[7]  。

8、加載平衡：802.11b NIC更改與之連接的接入點，以提高性能（如在當前的接入點流量較擁擠，或發出低質量的信號時） ^[7]  。

9、可伸縮性：最多三個接入點可以同時定位於有效使用範圍中，以支持上百個用户同時進行語言和數據支持 ^[7]  。

10、安全性：內置式鑑定和加密 ^[7]  。

作為最普及、應用最廣泛的無線標準，IEEE802.11b的優勢不言而喻。技術的成熟，使得基於該標準網絡產品的成本得到了很好的控制，無論家庭還是企業用户，無需太多的資金投入既可組建一套完整的無線局域網 ^[5]  。

但IEEE 802.11b的缺點也是顯而易見的，11Mb/s的帶寬並不能很好地滿足大容量數據傳輸的需要，只能作為有線網絡的一種補充。而且它所使用的頻段又與當前微波、藍牙以及大量工業設備廣泛採用的2.4GHz頻段一樣，因此其產品在無線數據傳輸過程中所受到的干擾也是一個不容忽視的問題 ^[5]  。

另外，安全問題也是802.11b的隱憂之一，有非常多的黑客工具是被設計專門用以攻擊802.11b網絡的，NetStumbler就是這些工具中的一個，它能夠探測無線網絡，並使用一個GPS來在地圖上標識出它所發現的所有的接入點 ^[5]  。