IEEE协议性能分析+文献综述(3)
图1-4 无线网桥模式
1.1.5 无线中继器模式
无线中继器用来在通信路径的中间转发数据，从而延伸系统的覆盖范围。无线
中继器模式组网如图1-5所示。
图1-5无线中继器模式
这五种结构统称为WLAN，本文研究重点限于对点对点架构模式下无线网络MAC层DCF协议进行性能分析。
1.2 IEEE802.11系列标准概述
作为全球公认的局域网权威，IEEE802工作组建立的标准在过去二十年在局域网领域内独领风骚。在1997年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。经过二十年的发展， IEEE802.11逐渐形成了一个家族，其中既有正式标准，又有对标准的修正案。 IEEE802.11标准依靠修订案来进行持续更新。802.11标准主要是对网络的物理层(PHY)和媒质访问控制(MAC)层进行了规定，其中对MAC层的规定是重点。
已经发布的标准和修正案的发展轨迹和层次模型如图1-6所示,其中，IEEE802.11a和 IEEE802.11b是两种互不兼容的高速物理层扩展。IEEE802.11h和IEEE802.11j主要是在IEEE802.11a的基础上进行修改，使之适应各国和地区的需要； IEEE802.11g主要是在IEEE802.11b的基础上进行修改，满足更高速率的需要；IEEE802.11n向下兼容IEEE802.11b、IEEE802.11g标准,速率更高。
图 1-6 已经发布的IEEE802.11标准和修正案的发展轨迹和层次模型
1.2.1 几种常见的 IEEE802.11标准
1．IEEE 802.11
802.11[2]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终端的无线接入，业务主要限于数据存取，其工作于2.4 GHZ至2.4835 GHZ。MAC层主要引入了带冲突避免的载波侦听多址接入(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，CSMA/CA)协议和请求发送/允许发送(Ready To Send/Clear To send，RTS/CTS)协议等。现在它的速率和传输距离上都已经不能满足日益增长的需求。
2．IEEE802.11b
IEEE802.11b[3]工作于2.4 GHz频带，采用直序扩频方式(DSSS)和补码键控(Complementary Code Keying，CCK)，物理层支持5.5 Mbps和11 Mbps两个新速率。它的传输速率可因环境干扰或传输距离而变化，在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps和1 Mbps之间切换，而且在2 Mbps、1 Mbps速率时与IEEE802.11直接序列扩频系统交互操作，但不能与1Mbps和2Mbps的802.11 FHSS（跳频扩频）系统交互操作,除此之外,IEEE802.11b还为潜在的增强性能提供了一个可选组二进制卷积码(Paeket Binary Convolutional Coding ,PBCC)。
3．IEEE802.11a
IEEE802.11a[4]核心协议与IEEE802.11相同,工作于5GHz的频带，由于处于不同的频段和IEEE802.11b标准不兼容。IEEE802.11a在物理层采用OFDM(正交频分复用)技术，速率可达54Mbps，基本满足了现行局域网绝大多数应用的速度要求。而在数据加密方面，采用了更为严密的算法。但是，IEEE802.11a穿透力不强、有效覆盖范围小、点对点连接很不经济。
4．IEEE802.11g
2002年11月15日，IEEE试验性地批准一种新技术IEEE802.11g[5]，使无线网络传输速率可达54Mbps。802.11g是对802.11b的一种高速物理层扩展，同802.11b一样，802.11g工作于2.4GHz ISM频带，但采用了OFDM技术，可以实现最高54Mbps的数据速率，它保留了CCK技术并且较好地解决了WLAN与蓝牙的干扰问题。与802.11a 相比,802.11g与已经得到广泛使用的802.11b是兼容的有更大的优势,它具有高速性和兼容性两大特点。
5. IEEE802.11n
IEEE802.11n[6]采用了多种先进技术,在物理层综合采用了OFDM调制和多入多出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)等先进技术并加以融合，使传输速率可以达到108Mbps，甚至可达到600Mbps;采用独特的双频带工作模式(包含2.4GHz和5GHz两个工作频段)，使得能够与以往IEEE802.11a/b/g等标准兼容。在MAC层，IEEE802.11n采用了A-PSDU,M-PSDU数据帧结构，提高了系统吞吐量。