Стек протоколов IEEE 802.11

Стек протоколов стандарта IEEE 802.11 был разработан для локальных беспроводных сетей и соответствует общей структуре стандартов комитета 802, то есть состоит из физического уровня и уровня MAC.

Структура стека протоколов IEEE 802.11 показана на Таблице 1.

Таблица 1. Протоколы 802.11

На физическом уровне существует несколько спецификаций, которые отличаются используемым частотным диапазоном, методом кодирования и скоростью передачи данных.

□ В первом варианте средой являются инфракрасные волны диапазона 850 нм, которые генерируются либо полупроводниковым лазерным диодом, либо светодиодом (LED).

□ Во втором варианте используется микровол­новый диапазон 2,4 ГГц, который в большинстве стран не лицензируется. Этот вариант основан на методах FHSS (частотная модуляция) и DSSS (фазовая модуляция. В методе FHSS сеть может состоять из сот, Количество частотных каналов и частота переключения между каналами настраиваются.

В 1999 году были приняты еще два варианта физического уровня: 802.11а и 802.11b.

¨ Спецификация 802.11а обеспечивает повышение скорости за счет более высо­кого диапазона частот (5 ГГц). Скорости передачи данных составляют 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 и 54 Мбит/с. Оборудование для этих час­тот более дорогое и в некоторых странах частоты этого диапазона подлежат лицензированию.

□ С пецификация 802.11 b используется диапазон 2,4 ГГц, что позволяет задействовать более дешевое оборудование. Скорость 11 Мбит/с

□ С пецификация 802.llg - также задействован диапазон 2,4 ГГц, но со скоростью передачи данных до 54 Мбит/с.

С пецификация 802.llg + =скорость достигается до 108 Мбит/с.

Диаметр сети 802.11 зависит от многих параметров, в том числе и от диапазона частот. Обычно диаметр беспроводной локальной сети находится в пределах от 100м для помещений до 300м на открытом пространстве без помех. Диаметр значительно колеблется в зависимости от толщины стен, наличия источников помех (микроволновые печи…), погоды (дождь, туман …).и.т.д.

Топологии локальных сетей стандарта 802.11

Станции могут использовать разделяемую среду для того, чтобы передавать дан­ные:

1. непосредственно друг другу в пределах одной BSS-сети;

2. в пределах одной BSS-сети транзитом через точку доступа;

3. между разными BSS-сетями через две точки доступа и распределенную сис­тему;

4. между BSS-сетью и проводной локальной сетью через точку доступа, распределенную систему и портал¹.

Стандарт 802.11 поддерживает два типа топологий локальных сетей:

с базовым - BSS и с расширенным - ЕSS наборами услуг.

1. Сеть с базовым набором услуг (Basic Service, Set, BSS) Ad-hoc – сеть

А) Сеть образуется отдельными станция­ми, базовая станция отсутствует, узлы взаимодействуют друг с другом непосредственно (рис. 4.). Для того чтобы войти в BSS-сеть, станция должна выполнить процедуру присо­единения.

 

Рис. 4 Сети BSS.

 

BSS-сети не являются традиционными сотами в отношении зон покрытия, они могут находиться друг от друга на значительном расстоянии, а могут частично или полностью перекрываться — стандарт 802.11 оставляет здесь свободу для проектировщика сети. Все узлы в одной BSS сети должны иметь один BSS ID - номер сети.

2. Сеть с расширенным набором услуг (Extended Service Set, ESS) состоит из нескольких BSS-сетей, объединенных распределенной средой;

ESS-сеть обеспечивает станциям мобильность — они могут переходить из одной BSS-сети в другую. ESS-сеть может также взаимодействовать с проводной локальной сетью. Для этого в распределенной системе должен присутствовать портал.

А) Сеть с точкой доступа (Access Point, АР).

В сетях, обладающих инфраструктурой, некоторые станции сети являются базо­выми, или, в терминологии 802.11, точками доступа - АР. Стан­ция, которая выполняет функции АР, является членом какой-нибудь BSS-сети (рис. 5). Все станции такой сети выполняют передачу через централизованное управление АР.

Б) Все базовые станции АР сети связаны между собой с помощью распре­деленной системы (Distribution System, DS), в качестве которой может исполь­зоваться радио- или инфракрасные волны или проводные каналы.

Точки доступа вместе с распределенной системой поддерживают службу рас­пределенной системы (Distribution System Service, DSS). Задачей DSS является передача пакетов между станциями, принадлежащих разным BSS-сетям (сразными BSS ID). В этом случае они передают кадр своей точке доступа (например в BSS 1), которая через DS передает его другой точке доступа (в BSS 2), а та передает станции назначения.

 

Рис. 5 Сети ESS.