IEEE802.11g标准组帧方式
从网络逻辑结构上来看,802.11只定义了物理层及介质访问控制(MAC)子层 。MAC层提供对共享无线介质的竞争使用和无竞争使用,具有无线介质访问、网络连接、数据验证和保密等功能 。
物理层为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输,所传数据单位为比特(bit) 。物理层定义了通信设备与接口硬件的机械、电气功能和过程的特性,用以建立、维持和释放物理连接 。物理层由三部分组成:物理层治理层、物理层收敛过程子层(PLCP)、和物理介质依靠子层(PMD) 。
802.11g的物理帧结构分为前导信号(Preamble),信头(header)和负载(payload) 。Preamble:主要用于确定移动台和接入点之间何时发送和接收数据,传输进行时告知其他移动台以免冲突,同时传送同步信号及帧间隔 。前导信号完成,接收方才开始接收数据 。Header:在Preamble之后,用来传输一些重要的数据比如负载长度、传输速率、服务等信息 。Payload:由于数据率及要传送字节的数量不同,负载的包长变化很大,可以十分短也可以十分长 。在一帧信号的传输过程中,Preamble 和Header所占的传输时间越多,Payload用的传输时间就越少,传输的效率越低 。
综合上述三种调制技术的特点,802.11g采用了OFDM等要害技术来保障其优越的性能,分别对Preamble、 header、payload进行调制,这种帧结构称为OFDM/OFDM方式 。另外,802.11g草案标准规定了可选项与必选项,为了保障与11b兼容也可采用CCK/OFDM和CCK/PBCC的可选调制方式 。
1.OFDM调制为必选项保障传输速率达到54Mbps 。
2.采用CCK调制作为必选保障后向兼容性 。
3.CCK/PBCC与CCK/OFDM作为可选项 。
OFDM/OFDM:前导、信头和负载都使用OFDM进行调制传输,其传输速率可达54Mbps 。OFDM一个特点是它有短的前导信号,相比CCK调制信号的帧头是72 s,然而OFDM调制信号的帧头是16 s 。帧头是一个信号的重要组成部分,帧头占有时间的减少,提高了信号传送数据的能力 。OFDM答应较短的信头给更多的时间用于传输数据,具有较高的传输效率 。因此,对于11Mbps的传输速率,CCK调制是一个好的选择,但要继续提升速率必须使用OFDM调制技术 。它的最高传输速率可达54Mbps 。802.11g协议中OFDM/OFDM方式也可以和WIFI共存,不过它需使用RTS/CTS协议来解决冲突问题 。
CCK/OFDM:是一种混合调制方式,是802.11g的可选项 。其信头和前导信号用补码键控(CCK)调制方式传输,OFDM技术传送负载 。由于,OFDM技术和CCK技术是分离的 。因此,在PREAMBLE 和PAYLOAD间要有CCK和OFDM的转换 。
802.11g使用CCK/OFDM技术来保障和802.11b共存 。802.11b不能解调OFDM格式的数据,所以难免会发生数据传输冲突,802.11g使用CCK技术传输信头和前导信号就可以使802.11b兼容,使其可以接收802.11g的信头从而避免冲突 。这样保障了与802.11b WIFI设备的后向兼容性,但由于Preamble/header使用CCK调制,开销增大,传输速率比OFDM/OFDM方式有所下降 。
CCK/PBCC和CCK/OFDM一样,PBCC也是混合波形,包头使用CCK调制而负载使用PBCC调制方式,这样使它可以工作在高的速率上而且可以与802.11b兼容 。PBCC调制技术最高数据传输速率是33M,所以它比OFDM或CCK/OFDM的传送速率低 。
IEEE802.11g标准具有后向兼容性
IEEE802.11g于11b标准同工作于2.4GHz频段,而11g设备可以和11b标准兼容 。(兼容性指的是11g的设备可以和11b标准的设备在同一个AP节点网络里互联互通 。)802.11g协议的一个最大的特点就是要保障与802.11b及WIFI系统兼容 。802.11g可以接收OFDM和CCK数据,但传统的WIFI系统只能接收CCK信息 。这就产生了一个问题,即在11g与11b共存的环境中如何解决由于802.11b不能解调OFDM格式信息帧头所带来的冲突问题 。802.11g协议采用RTS/CTS技术解决上述问题 。
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