網(wǎng)絡標準

IEEE 802在無線領(lǐng)域主要有四個工作組:802.11、802.15、802.16、802.20。在每個工作組下又設(shè)置了任務組(TG)。

802.11 無線局域網(wǎng)

已經(jīng)通過的標準:802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11F、802.11d。

正在研究的標準:802.11i。

802.15 無線個域網(wǎng)

IEEE 802.15.1:藍牙;

IEEE 802.15.2:公用ISM頻段內(nèi)無線設(shè)備的共存問題;

IEEE 802.15.3a:UWB標準;

IEEE 802.15.3b:WPAN維護;

IEEE 802.15.4:研究低于200kbit/s數(shù)據(jù)傳輸率的WPAN應用。

IEEE 802.15.4:Mesh Network。

802.16 寬帶無線接入(無線城域網(wǎng))

已經(jīng)通過的標準:802.16、802.16a、802.16c、802.16.2、802.16一致性測試。

正在研究的標準:802.16d、802.16e

802.20 移動寬帶無線接入

處于提案征求階段，還處于標準研究初期。

802.3 以太網(wǎng)

2000年12月,IEEE 802.3成立了第一英里以太網(wǎng)(EFM)特別工作組，致力于研究如何支持三種接入網(wǎng)拓撲以及相應的物理層:銅線上以太網(wǎng)(EoVDSL)，在750m上傳送10Mb/s;點到點光纖上的以太網(wǎng)，在最長10km上傳送1000Mb/s;點到多點光纖上的以太網(wǎng)(EPON)，在最長10km上傳送1000Mb/s。因此，802.3ah標準中主要涉及VDSL和EPON兩種標準。該標準已經(jīng)到D3版本，處于研究階段。

802.17 彈性分組環(huán)

2001年11月成立，將吸收千兆以太網(wǎng)的經(jīng)濟性、SDH對延時和抖動的嚴格保障、可靠的時鐘和50ms環(huán)保護和恢復等特性，提出RPR的標準。

IEEE 802.11 ，1997年，原始標準(2Mbit/s，工作在2.4GHz)。

IEEE 802.11a，1999年，物理層補充(54Mbit/s，工作在5.2GHz)。

IEEE 802.11b，1999年，物理層補充(11Mbit/s工作在2.4GHz)。

IEEE 802.11c，符合802.1D的媒體接入控制層橋接(MAC Layer Bridging)。

IEEE 802.11d，根據(jù)各國無線電規(guī)定做的調(diào)整。

IEEE 802.11e，對服務等級(Quality of Service, QoS)的支持。

IEEE 802.11f，基站的互連性(IAPP, Inter-Access Point Protocol)，2006年2月被IEEE批準撤銷。

IEEE 802.11g，2003年，物理層補充(54Mbit/s，工作在2.4GHz)。

IEEE 802.11h，2004年，無線覆蓋半徑的調(diào)整，室內(nèi)(indoor)和室外(outdoor)信道(5.2GHz頻段)。

IEEE 802.11i，2004年，無線網(wǎng)絡的安全方面的補充。

IEEE 802.11j，2004年，根據(jù)日本規(guī)定做的升級。

IEEE 802.11l，預留及準備不使用。

IEEE 802.11m，維護標準;互斥及極限。

IEEE 802.11n，更高傳輸速率的改善，支持多輸入多輸出技術(shù)(Multi-Input Multi-Output，MIMO)。 提供標準速度300M，最高速度600M的連接速度

IEEE 802.11k，該協(xié)議規(guī)范規(guī)定了無線局域網(wǎng)絡頻譜測量規(guī)范。該規(guī)范的制訂體現(xiàn)了無線局域網(wǎng)絡對頻譜資源智能化使用的需求。

除了上面的IEEE標準，另外有一個被稱為IEEE 802.11b+的技術(shù)，通過PBCC技術(shù)(Packet Binary Convolutional Code)在IEEE 802.11b(2.4GHz頻段) 基礎(chǔ)上提供22Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。但這事實上并不是一個IEEE的公開標準，而是一項產(chǎn)權(quán)私有的技術(shù)，產(chǎn)權(quán)屬于美國德州儀器公司。

IEEE 802.11a是802.11原始標準的一個修訂標準，于1999年獲得批準。802.11a標準采用了與原始標準相同的核心協(xié)議，工作頻率為5GHz，使用52個正交頻分多路復用副載波，最大原始數(shù)據(jù)傳輸率為54Mb/s，這達到了現(xiàn)實網(wǎng)絡中等吞吐量(20Mb/s)的要求。如果需要的話，數(shù)據(jù)率可降為48，36，24，18，12，9或者6Mb/s。802.11a擁有12條不相互重疊的頻道，8條用于室內(nèi)，4條用于點對點傳輸。它不能與802.11b進行互操作，除非使用了對兩種標準都采用的設(shè)備。

目前共有11個與局域網(wǎng)有關(guān)的標準,它們分別是:

IEEE 802.1── 通用網(wǎng)絡概念及網(wǎng)橋等

IEEE 802.2── 邏輯鏈路控制等

IEEE 802.3──CSMA/CD訪問方法及物理層規(guī)定

IEEE802.4──ARCnet總線結(jié)構(gòu)及訪問方法,物理層規(guī)定

IEEE 802.5──Token Ring訪問方法及物理層規(guī)定等

IEEE 802.6── 城域網(wǎng)的訪問方法及物理層規(guī)定

IEEE 802.7── 寬帶局域網(wǎng)

IEEE 802.8── 光纖局域網(wǎng)(FDDI)

IEEE 802.9── ISDN局域網(wǎng)

IEEE 802.10── 網(wǎng)絡的安全

IEEE 802.11──無線局域網(wǎng)

是指打印服務器連接在網(wǎng)絡上能過支持的網(wǎng)絡標準，一般的打印服務器只能支持IEEE802.3系列的協(xié)議。

由于2.4GHz頻帶已經(jīng)被到處使用，采用5GHz的頻帶讓802.11a具有更少沖突的優(yōu)點。然而，高載波頻率也帶來了負面效果。802.11a幾乎被限制在直線范圍內(nèi)使用，這導致必須使用更多的接入點;同樣還意味著802.11a不能傳播得像802.11b那么遠，因為它更容易被吸收。

盡管2003年的世界無線電通信會議讓802.11a在全球的應用變得更容易，不同的國家還是有不同的規(guī)定支持。美國和日本已經(jīng)出現(xiàn)了相關(guān)規(guī)定對802.11a進行了認可，但是在其它地區(qū)，如歐盟，管理機構(gòu)卻考慮使用歐洲的HIPERLAN標準，而且在2002年中期禁止在歐洲使用802.11a。在美國，2003年中期聯(lián)邦通信委員會的決定可能會為802.11a提供更多的頻譜。

在52個OFDM副載波中，48個用于傳輸數(shù)據(jù)，4個是引示副載波(pilot carrier)，每一個帶寬為0.3125MHz(20MHz/64)，可以是二相移相鍵控(BPSK)，四相移相鍵控(QPSK)，16-QAM或者64-QAM?？値挒?0MHz，占用帶寬為16.6MHz。符號時間為4毫秒，保護間隔0.8毫秒。實際產(chǎn)生和解碼正交分量的過程都是在基帶中由DSP完成，然后由發(fā)射器將頻率提升到5GHz。每一個副載波都需要用復數(shù)來表示。時域信號通過逆向快速傅里葉變換產(chǎn)生。接收器將信號降頻至20MHz，重新采樣并通過快速傅里葉變換來重新獲得原始系數(shù)。使用OFDM的好處包括減少接收時的多路效應，增加了頻譜效率。

802.11a產(chǎn)品于2001年開始銷售，比802.11b的產(chǎn)品還要晚，這是因為產(chǎn)品中5GHz的組件研制成功太慢。由于802.11b已經(jīng)被廣泛采用了，802.11a沒有被廣泛的采用。再加上802.11a的一些弱點，和一些地方的規(guī)定限制，使得它的使用范圍更窄了。802.11a設(shè)備廠商為了應對這樣的市場匱乏，對技術(shù)進行了改進(802.11a技術(shù)已經(jīng)與802.11b在很多特性上都很相近了)，并開發(fā)了可以使用不止一種802.11標準的技術(shù)。已經(jīng)有了可以同時支持802.11a和b，或者a、b、g都支持的雙頻，雙模式或者三模式的的無線網(wǎng)卡，它們可以自動根據(jù)情況選擇標準。同樣，也出現(xiàn)了移動適配器和接入設(shè)備能同時支持所有的這些標準。

其載波的頻率為2.4GHz，可提供1、2、5.5及11Mbit/s的多重傳送速度。它有時也被錯誤地標為Wi-Fi。實際上Wi-Fi是無線局域網(wǎng)聯(lián)盟(WLANA)的一個商標，該商標僅保障使用該商標的商品互相之間可以合作，與標準本身實際上沒有關(guān)系。在2.4-GHz的ISM頻段共有14個頻寬為22MHz的頻道可供使用。IEEE 802.11b的后繼標準是IEEE 802.11g，其傳送速度為54Mbit/s。

IEEE 802.11g在2003年7月被通過。其載波的頻率為2.4GHz(跟802.11b相同)，原始傳送速度為54Mbit/s，凈傳輸速度約為24.7Mbit/s(跟802.11a相同)。802.11g的設(shè)備向下與802.11b兼容。

其后有些無線路由器廠商因應市場需要而在IEEE 802.11g的標準上另行開發(fā)新標準，并將理論傳輸速度提升至108Mbit/s 或125Mbit/s。

IEEE 802.11i是IEEE為了彌補802.11脆弱的安全加密功能(WEP，Wired Equivalent Privacy)而制定的修正案，于2004年7月完成。其中定義了基于AES的全新加密協(xié)議CCMP(CTR with CBC-MAC Protocol)，以及向前兼容RC4的加密協(xié)議TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)。

無線網(wǎng)絡中的安全問題從暴露到最終解決經(jīng)歷了相當?shù)臅r間，而各大廠通信芯片商顯然無法接受在這期間什么都不出售，所以迫不及待的Wi-Fi廠商采用802.11i的草案3為藍圖設(shè)計了一系列通信設(shè)備，隨后稱之為支持WPA(Wi-Fi Protected Access)的;之后稱將支持802.11i最終版協(xié)議的通信設(shè)備稱為支持WPA2(Wi-Fi Protected Access 2)的。

IEEE 802.11n，是2004年1月時IEEE宣布組成一個新的單位來發(fā)展的新的802.11標準，在市面上零售的相關(guān)產(chǎn)品版本為草擬版本2.0。傳輸速度理論值為300Mbit/s，因此需要在物理層產(chǎn)生更高速度的傳輸率，此項新標準應該要比802.11b快上50倍，而比802.11g快上10倍左右。802.11n也將會比無線網(wǎng)絡傳送到更遠的距離。

在802.11n有兩個提議在互相競爭中:

WWiSE (World-Wide Spectrum Efficiency) 以Broadcom為首的一些廠商支持。

TGn Sync 由Intel與Philips所支持。

802.11n增加了對于MIMO的標準，使用多個發(fā)射和接收天線來允許更高的數(shù)據(jù)傳輸率，并使用了Alamouti coding coding schemes 來增加傳輸范圍。

IEEE 802.11k闡述了無線局域網(wǎng)中頻譜測量所能提供的服務，并以協(xié)議方式規(guī)定了測量的類型及接收發(fā)送的格式。此協(xié)議制定了幾種有測量價值的頻譜資源信息，并建立了一種請求/報告機制，使測量的需求和結(jié)果在不同終端之間進行通信。協(xié)議制定小組的工作目標是要使終端設(shè)備能夠通過對測量信息的量讀做出相應的傳輸調(diào)整，為此，協(xié)議制定小組定義了測量類型。

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)，電氣和電子工程師協(xié)會是世界上著名的專業(yè)組織，每年出版大量的技術(shù)雜志并召開很多會議。IEEE計算機委員會下設(shè)的IEEE 802負責制定電子工程和計算機領(lǐng)域的標準，從屬關(guān)系如下圖所示:

IEEE 802又稱為LMSC(LAN /MAN Standards Committee，局域網(wǎng)/城域網(wǎng)標準委員會)，致力于研究局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的物理層和MAC層規(guī)范，對應OSI參考模型的下兩層。

LMSC執(zhí)行委員會(Executive Committee)下設(shè)工作組(Working Group)、研究組(Study Group)、技術(shù)顧問組(Technical Advisory Group)。曾經(jīng)設(shè)立的多個SG已經(jīng)合并到WG中，活躍的WG和TAG如下:

802.1 :高層局域網(wǎng)協(xié)議Higher Layer LAN Protocols

802.2 :邏輯鏈路控制Logical Link Control

802.3 :以太網(wǎng)Ethernet

802.4 :令牌總線Token Bus

802.5 :令牌環(huán)Token Ring

802.11:無線局域網(wǎng)Wireless LAN

802.15:無線個域網(wǎng) Wireless Personal Area Network

802.16:寬帶無線接入 Broadband Wireless Access

802.17:彈性分組環(huán) Resilient Packet Ring

802.18:無線管制 Radio Regulatory TAG

802.19:共存 Coexistence TAG

802.20:移動寬帶無線接入 Mobile Broadband Wireless Access (MBWA)

802.21:媒質(zhì)無關(guān)切換 Media Independent Handoff

IEEE 802的標準草案首先在WG內(nèi)進行投票，當達到75%以上同意后，則視為通過，并提交到LMSC進行Sponsor Ballot的投票。在LMSC投票過程中，如果90%以上同意，則視為通過，IEEE 802就可以將其發(fā)布為正式的標準，如IEEE 802.2、IEEE 802.3、IEEE 802.11。IEEE 802一般會將他們的標準提交到ISO(國際標準化組織)，ISO采納后會以ISO的名義發(fā)布，如已經(jīng)被ISO接受并發(fā)布的標準有:ISO/IEC 8802-1、ISO/IEC 8802-2、ISO/IEC 8802-3、ISO/IEC 8802-5、ISO/IEC 8802-11等。

技術(shù)標準體系

IEEE 802下設(shè)的不同WG研究不同領(lǐng)域的標準，當標準在IEEE 802獲得通過后，就可以發(fā)布。因此IEEE 802的技術(shù)標準體系與它的WG分工是一一對應的。

下面介紹一下主要的工作組情況。

局域網(wǎng)（LAN）的結(jié)構(gòu)主要有三種類型:以太網(wǎng)（Ethernet）、令牌環(huán)（Token Ring）、令牌總線(Token Bus)以及作為這三種網(wǎng)的骨干網(wǎng)光纖分布數(shù)據(jù)接口（FDDI）。它們所遵循的都是IEEE（美國電子電氣工程師協(xié)會）制定的以802開頭的標準,目前共有11個與局域網(wǎng)有關(guān)的標準,它們分別是：

IEEE 802.1──通用網(wǎng)絡概念及網(wǎng)橋等

IEEE 802.2──邏輯鏈路控制等

IEEE 802.3──CSMA/CD訪問方法及物理層規(guī)定

IEEE 802.4──ARCnet總線結(jié)構(gòu)及訪問方法,物理層規(guī)定

IEEE 802.5──Token Ring訪問方法及物理層規(guī)定等

IEEE 802.6──城域網(wǎng)的訪問方法及物理層規(guī)定

IEEE 802.7──寬帶局域網(wǎng)

IEEE 802.8──光纖局域網(wǎng)(FDDI)