由于無線局域網傳輸介質(微波、紅外線)非“有限”的有線,客觀上存在一些全新的技術難題,為此IEEE802.11協議規定了一些至關重要的技術機制。
1.CSMA/CA協議
我們知道總線型局域網在MAC層的標準協議是CSMA/CD,即載波偵聽多路存取/沖突檢測(Carrier Sense Multiple Aclearcase/" target="_blank" >ccess with Collision Detection)。但由于無線產品的適配器不易檢測信道是否存在沖突,因此802.11全新定義了一種新的協議,即載波偵聽多路存取/沖突避免CSMA/CA(with Collision Avoidance)。一方面,載波偵聽--查看介質是否空閑;另一方面,沖突避免--通過隨機的時間等待,使信號沖突發生的概率減到最小,當介質被偵聽到空閑時,優先發送。不僅如此,為了系統更加穩固,IEEE802.11還提供了帶確認幀ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他噪聲干擾,或者由于偵聽失敗時,信號沖突就有可能發生,而這種工作于MAC層的ACK此時能夠提供快速的恢復能力。
2.RTS/CTS協議
RTS/CTS協議即請求發送/允許發送協議,相當于一種握手協議,主要用來解決“隱藏終端”問題?!半[藏終端”(Hidden Stations)是指,基站A向基站B發送信息,基站C未偵測到A也向B發送,故A和C同時將信號發送至B,引起信號沖突,最終導致發送至B的信號都丟失了?!半[藏終端”多發生在大型單元中(一般在室外環境),這將帶來效率損失,并且需要錯誤恢復機制。當需要傳送大容量文件時,尤其需要杜絕“隱藏終端”現象的發生。WaveLAN802.11提供了如下解決方案。在參數配置中,若使用RTS/CTS協議,同時設置傳送上限字節數--一旦待傳送的數據大于此上限值時,即啟動RTS/CTS握手協議:首先,A向B發送RTS信號,表明A要向B發送若干數據,B收到RTS后,向所有基站發出CTS信號,表明已準備就緒,A可以發送,其余基站暫時“按兵不動”,然后,A向B發送數據,最后,B接收完數據后,即向所有基站廣播ACK確認幀,這樣,所有基站又重新可以平等偵聽、競爭信道了。
3.信道重整
當傳送幀受到嚴重干擾時,必定要重傳。因此若一個信包越大時,所需重傳的耗費(時間、控制信號、恢復機制)也就越大;這時,若減小幀尺寸--把大信息包分割為若干小信包,即使重傳,也只是重傳一個小信包,耗費相對小得多。這樣就能大大提高WirelessLAN產品在噪聲干擾地區的抗干擾能力。當然,作為一個可選項,用戶若在一個“干凈”地區,也可以關閉這項功能。
4.多信道漫游
人類是無限追求自由的,隨著移動計算設備的日益普及,我們希望出現一種真正無所羈絆的網絡接入設備。WaveLAN802.11就是這樣的一種設備。傳輸頻帶是在接入設備AP(Access Point)上設置的,而基站不須設置固定頻帶,并且基站具有自動識別功能,基站動態調頻到AP設定的頻帶,這個過程稱之為掃描(Scan)。IEEE802.11定義了兩種模式:被動掃描和主動掃描。被動掃描是指,基站偵聽AP發出的指示信號,并切換到給定的頻帶;主動掃描是指,基站提出一個探視請求,接入點AP回送一個包含頻帶信息的響應,基站就切換到給定的頻帶。WaveLAN802.11采用的是主動掃描,并且能結合天線接收靈敏度,以信號最佳的信道確定為當前傳輸信道。這樣,當原來位于接入點AP(A)覆蓋范圍內的基站漫游到接入點AP(B)時,基站能自適應,重新以AP(B)為當前接入點。
5.可靠的安全性能
WaveLAN本身的發射功率很小,小于35mV,而且還被擴展到22MHz帶寬。一方面,平均能量很低(15dBm),另一方面,不存在頻率單一的載波,因此很難被掃描跟蹤,這也是次項技術一直用于軍事上的原因。這些是物理上的安全機制,在軟件上,還采用了域名控制、訪問權限控制和協議過濾等多重安全機制;并且在有線同等保密(WEP)方面,對于特殊用戶,可選以下附件:基于RC4加密(1988RSA運算法則)和密碼(40位加密鑰匙)。