应无线局域网发展需求, 1990年IEEE成立了802.11工作委员会,开始制定无线局域网标准。与其它802标准体系相似,802.11规范了无线局域网的介质访问控制层及物理层。但与其它标准体系不同的是,根据无线传输方式的不同,IEEE802.11在统一的介质访问控制层下面规范了不同的物理层,以适应未来技术发展的需要。目前802.11中规定了三种物理层介质,并提供了多重速率的功能。这三种物理层介质分别为:直序扩频(DSSS,DirectSequenceSpreadSpectrum)、跳频扩频(FHSS,Frequency Hopping Spread Spectrum)和扩散式红外(Diffused Infrared)。考虑到无线传输环境的特殊性,载波冲突检测和载波侦听是不可靠并且难以实现的,IEEE802.11媒体访问控制子层没有继续沿用
以太网的CSMA/CD,而采用了带冲突避免的载波侦听多路访问机制(CSMA/CA,Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)。这种方法与以太网所用的CSMA/CD略有不同,在IEEE802.11中载波侦听由两种方式来实现,一种是直接去监听是否有信号在传送,以确定链路是否空闲,另一种是发送虚拟载波,告知其它站点自己要发送数据,以防止发生碰撞。
由于标准体系非常庞大,未能按照预期计划完成,直到1997年IEEE才批准了802.11标准,它工作在2.4GHz频段,最高传输速率为2Mbit/s。随后
为了更高的数据通信带宽、更多的功能和无线局域网的发展,IEEE802.11工作组对802.11标准进行了扩展和加强,相继出现了802.11b、802.11a和 802.11g标准。1999年批准的802.11b采用直序扩频技术,工作频段为2.4GHz,数据传输速率根据实际情况在11M、5.5M、2M、 1M之间自动切换,并且在2M、1M速率时与802.11相互兼容,相关产品一经推出就得到了用户的认可,是迄今为止最为流行的无线局域网标准;同年制定的802.11a标准采用了独特的正交频分复用扩频技术,工作频段为5GHz,数据传输速率为54Mbit/s(Turbo应用下可以达到 72Mbit/s),但802.11a与802.11b标准无法实现兼容,使得其应用受到了一定的限制;2003年最新推出的IEEE802.11g标准采用了前面两种调制方式,工作频段为2.4GHz,数据传输速率为54Mbit/s,它最大的特点是可以兼容802.11b标准。由于802.11g不但提供了高速的通信带宽,并以较低的成本实现了对原有标准的兼容,因此也得到了快速的发展,应用前景看好。
除了以上标准,802工作委员会还开展了大量相关标准化工作,内容包括:802.11d,确保802.11设备可以在不同国家和地区正常工作;802.11e,对802.11的介质访问控制层QoS进行改进,以保障实时业务服务质量;802.11f,确保不同设备商无线接入点的互操作性,支持接入点互操作协议(IAPP);802.11h,支持802.11a无线网络检测和频谱管理;802.11i,完善WEP加密存在的安全漏洞,定义严格的加密格式和鉴权机制;802.11k,确保无线接入点支持特定频段,并支持网管;802.11n,使得无线局域网传输速率达到 100Mbit/s。
四、从企业到电信
传统观点认为以太网技术适合于企业楼宇应用,目前随着电信级以太网技术的发展,以太网技术也从企业级的局域以太网技术走向电信运营商的城域以太网技术。业界研究认为,以太网技术如果需要满足电信级服务,在原有技术上需要增加以下几个方面的技术能力。
城域以太网首先需要解决的问题就是可扩展性问题,也就是说需要考虑能够提供城域范围内几十万用户的多种以太网服务的问题。以太网适应用户数目和服务种类方面的技术发展主要反映在IEEE802.1ad和IEEE802.1ah标准草案中。在可提供的服务距离方面,IEEE的802.3ah制定了EPON技术标准。基于电缆的以太网可以达到一公里的传输距离,极大地扩展了以太网在企业网中的100m接入距离范围。IEEE802.16正制定无线方面的技术标准,可在几十公里范围内提供无线接入。
其次是以太网必须满足电信级服务的高可靠性要求,这方面的主要进展体现在基于环状网络的以太网RPR(弹性分组环)技术,基于MPLS的流量工程技术和尚处于草案阶段的、适用于通用网络的IEEE802.1ak草案技术。这些技术方案的共同目标都是在以太网上实现50ms的快速保护倒换能力。
第三,以太网必须保障网络自身及业务的安全性,现阶段的考虑是在二层实现加密功能,其思路与IP的三层加密类似,将MAC层地址之外的静负荷部分进行加密。这样一来不同用户之间的二层业务数据帧在城域范围内传送的时候,用户自己可使用不同的密钥进行加密,不同用户之间的业务就做到了彼此安全隔离。
第四,以太网必须能够满足不同用户、不同业务的服务质量要求,现阶段必须满足用户的数据、语音和视频业务的时延、抖动、丢包率要求,进一步为未来的 Tripleplay业务提供服务质量解决方案。此外,运营商还需要根据用户的重要性将用户进行分类划分,对不同类别的用户提供不同级别的QoS保障。