1.3.3 IEEE 802.11b
标准IEEE 802.11b规定WLAN使用频段2.4 GHz(2.4~2.5 GHz),而FCC只允许WLAN使用频率范围2.4000~2.4835 GHz。
有趣的是,FCC认为频段2.4 GHz的主要用户是诸如微波炉等设备,其次才是WLAN设备,必要时总是让主要用户优先,您可能有过这样的经历,有人在做爆米花时,你办公室内的WLAN无法使用。
2.4 GHz频段被称为工业、科学和医疗(ISM)频段,它包含14个信道,每个信道的宽度为22 MHz,无线AP和客户如何隔离信道呢?
1.IEEE 802.11b的信道
IEEE 802.11b标准定义了一个频谱屏蔽器,即用于根据中间频率过滤出单个信道的模板。如图1-21所示,在中点两边的11 MHz处,信号必须衰减到−30 dBm,这形成了一个宽22 MHz的信道。信号可以进一步覆盖更大的频率范围,但在中点两边的22 MHz处,必须衰减到−50 dBm。
图1-21 IEEE 802.11b信道频谱屏蔽器
注意,整个频段覆盖的范围为2.4000~2.4835 GHz,其宽度为0.0835 GHz(83.5 MHz),这只能容纳大约3.8(83.5/22)个完整的信道,又如何能提供14个信道呢?信道中心之间的间隔实际上为5 MHz,而不是读者认为的22 MHz,这导致信道之间几乎是完全重叠的,如果两个无线工作站使用相邻的信道,将会出现这样的问题:它们的信号渗透到对方的信道中,导致两个信道都受到破坏。解决方案是:使用尽可能多的彼此不重叠的信道,这使得只有信道1、信道6和信道11可用,如图1-22所示。
图1-22 三个彼此不重叠的信道:信道1、信道6和信道11
2.IEEE 802.11 b的速率
遵循 IEEE 802.11b 标准的设计通常使用直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)调制。信道的速率取决于客户端的功能和状态,然而,只支持速率1 Mbps,2 Mbps,5.5 Mbps和11 Mbps,无线客户端和AP必须就支持的速率达成一致,客户端才能关联到AP。
为何能支持不同的速率呢?这主要是IEEE 802.11b不断演进的结果。它最初只支持1 Mbps的速率,然后不断发展,支持的速率在不断提高。很显然,我们可能认为无线设备应该始终以最高的速率运行,以获得最高的吞吐量。
支持不同速率带来的副作用之一是,仅当离AP很近时才能成功地获得较高的速率,较高的速率使用的调制比较低的速率复杂,这要求信号质量更高,而这仅当离AP更近时才可能,随着客户端远离AP,信号强度将降低,而噪声将增强。
通过支持多种不同的速率,向无线客户端提供一定的灵活性,客户端在AP蜂窝内移动时,其速率可能随信号质量而变化,这被称为动态速率调整(Dynamic Data Rata Scaling)。当客户端逐渐远离AP,导致信号质量降低到低于特定的阀值时,其速率将从11 Mbps降低到5.5 Mbps,2 Mbps,条件是AP允许在其蜂窝内使用这些速率。
如果AP支持速率1 Mbps,2 Mbps,5.5 Mbps和11 Mbps,在AP蜂窝内是否只能使用一种速率呢?对于IEEE 802.11而言,答案是否定的,各个客户端可以使用任何一种数据率,但在给定的时刻,只有一个工作站可以在信道内发送数据,然而,可以根据传输或接收客户端的需求,每帧都使用不同的速率。