一種可能的解決方案就是不允許混合模式的802.11g和802.11b網絡。這樣,支持802.11g和802.11b就需要使用兩個信道。由于2.4GHz頻帶只允許三個不重復信道,這就會占用三分之二的可用范圍。這種解決方案還會帶來更嚴重的問題,即支持兩種標準的成本會大大增加,因為需要兩臺無線電廣播來支持兩個信道中的同時操作。
提高數據吞吐量
另一種解決方案就是規(guī)定網絡協調功能,這是服務質量 (QoS) IEEE 802.11任務組E提出的。802.11e草案標準的目標旨在提高WLAN的服務質量,從而使其能夠傳輸諸如語音和視頻等實時媒體,而不受當前802.11標準系列提供的"盡力而為"服務級別的影響,該系列標準是以數據為中心而設計的。盡管這種解決方案可在未來解決混合模式802.11g-802.11b的困境,但它卻無法解決傳統的802.11b客戶機問題,也不支持802.11e草案標準。
基本的802.11標準中還存在另一種解決方案。該標準允許接入點要求站傳輸發(fā)送請求 (RTS) 包,并在繼續(xù)傳輸有效負載數據包之前等待接入點的清除發(fā)送 (CTS) 包,從而避免站傳輸。該規(guī)定包括于802.11標準中,這就解決了兩個站都在接入點覆蓋范圍內但又不在彼此覆蓋范圍之內的問題。在這種情況下,它們彼此之間不能"監(jiān)聽",不過它們仍會同時進行傳輸,而接入點則不能解碼其消息。利用這種機制來解決混合模式困境是可行的。當用來保護802.11g OFDM流量不受802.11b傳輸干擾時,該技術常被稱作"保護機制"。但使用它會造成更多系統開銷 (RTS-CTS包),這就降低了總體系統吞吐量,并再次削弱了使用高速802.11G的優(yōu)勢。
那么我們現在能做些什么來提高整體系統吞吐量,同時又支持傳統的802.11b客戶,并維持成本效率高的解決方案呢?實際上,答案存在于無線LAN市場的細分中,要理解不同市場細分中的購買標準和過程?苫ゲ僮餍院屯掏铝吭诿總市場細分中都是兩種重要的驅動力量。每個人都希望自己的設備在任何地方都能以期望的速度工作?苫ゲ僮餍灾傅氖莵碜圆煌圃焐痰脑O備可在相同的網絡中工作。
家庭/消費類產品/零售市場細分
在家庭市場中,無線網絡設備通常以"套件"的形式購買。購買者將決定安裝無線網絡,為了避免潛在的不兼容性,同時會在同一個地點從相同的廠商處購買接入點和網絡卡。零售連鎖通常會提供既包括接入點又包括網絡卡的套件,或者組合在一個組合包裝中,或者以優(yōu)惠促銷的形式提供。盡管這能在實際的家庭環(huán)境中解決可互操作性問題,但消費者顯然希望在其他地點(通常是在公共場所)也能使用無線卡,也顯然希望能在家庭環(huán)境中使用IT部門安裝在其"工作電腦"中的無線卡。
由于消費者希望以盡可能高的速度將豐富內容的器件連接起來,吞吐量在家庭市場中正成為越來越重要的一項要求。舉例而言,照片和高質量視頻流將通過WLAN從照相機或攝像機下載至PC。在這種應用中,具備高數據吞吐量是至關重要的。
企業(yè)市場細分
企業(yè)市場中的一條關鍵選擇標準就是可互操作性。其原因在于,接入點的購買與網絡卡的購買是分開進行的。一旦無線接入點基礎設施安裝之后,不同器件網絡卡的選擇不必依循相同的過程。網絡卡不一定要從出售接入點的相同廠商處購買,事實上也通常是從不同的廠商處購買的。此外,無線接入點基礎設施會不時更新,因此即便接入點和網絡卡最初都是從相同廠商處購買的,進行上述升級之后二者就不見得仍會來自相同的廠商。因此,可互操作性是企業(yè)的一個關鍵選擇標準,Wi-Fi聯盟正在努力實現各廠商之間的可互操作性。
吞吐量在企業(yè)市場細分中仍是重要因素,因為網絡中通常都會有巨大的流量。大多數企業(yè) IT 經理都會選擇就任意通訊設備向每位用戶提供所能保證的最高速度。
公共接入市場細分
與企業(yè)市場非常相似,公共接入市場也非常關注可互操作性,但二者關注的原因不同。公共接入市場不能保證接入點和網絡卡從相同的廠商處購得。不管公共接入服務供應商選擇作為接入點來源的廠商是哪一家,用戶都會使用他們已安裝的來自不同廠商的網絡卡。如果服務供應商要求用戶僅使用特定廠商的網絡卡,那么這只可能限制公共接入 WLAN 市場的成長。此外,不同的服務供應商很可能選用不同的接入點廠商,這就在接入點廠商和網絡卡廠商之間增加了又一重不一致性。因此,較之于企業(yè)市場細分,可互操作性在公共接入市場細分中更為重要。
數據吞吐量對公共接入市場也很重要。大多數用戶使用網絡幾乎都是為了訪問因特網,而這要求級別很高的數據吞吐量。
家庭環(huán)境中的可互操作性解決方案
我們提出了以下方法以成本效率較高的方式來提高家庭環(huán)境中的"真正吞吐量",但同時也不會有損于可互操作性。該解決方案的特點應為:
(1)毋需諸如服務質量等特別要求和規(guī)定即可在任何 802.11b 環(huán)境中實現可互操作性的功能。
(2)在家庭環(huán)境中有能力提供更高吞吐量,同時其他"傳統的"802.11b 網絡卡在上述網絡中也能實現可互操作性,且不會出現混合模式 802.11g-802.11b 網絡中可能發(fā)生的吞吐量顯著下降的情況。
(3)無線卡能夠在其他服務位置實現漫游功能,如公共接入"熱點"等,同時與上述服務具備全面的可互操作性,在上述位置上不會出現服務質量或吞吐量的降低。
(4)可以假定,接入點和網絡卡從相同的廠商處購買,因此可能包括某種"專利技術"或兩端標準實施沒有強制規(guī)定的可選特性,這由上述兩種特點或條件所決定。
分組二進制卷積碼 (PBCC) 作為提高無線網絡信號傳輸速率的方法開發(fā)而成,從 802.1b 所支持的 11Mbps 提高到 22Mbps,同時確?膳c傳統的 802.11b 系統實現完全共存和可互操作性。這種調制/編碼技術也向 802.11g 任務組提出過,盡管沒有成為該草案標準所規(guī)定的高速調制技術,但它被接受為一種可選的技術。我們應當注意到,盡管局限于 11Mbps,但 802.11b 標準也是以 PBCC 作為可選調制方法的。在市場中,有時 PBCC 也稱為 802.11b+。
PBCC 的一個關鍵特點是,它與傳統的 802.11b 器件使用的是同完全相同的報頭,這與使用 OFDM 報頭、不能被 802.11b 器件解碼的 802.11g 不同。這意味著傳統的客戶機可以解碼 PBCC 包報頭。根據最初的 802.11 標準的定義,該報頭具備一個字段,稱作"持續(xù)時間"字段。該字段的唯一目的就是讓接收機知道當前傳輸的包將持續(xù)多長(單位為微秒)。換言之,即便接收機不能解碼包的其他部分(或是由于干擾,或是由于接收機不熟悉以 PBCC 或其他調制技術編碼的數據),它也能夠知道應該等待多長時間,何時可以再次傳輸,這樣就不會與當前傳輸發(fā)生沖突。
由于 PBCC 能夠與傳統的 802.11b 站、"PBCC 增強型"802.11b 站以及使用可選 PBCC 模式的 802.11g 站實現可互操作性,而無需特別的服務質量或協調功能規(guī)定,因此它能夠滿足條件 (a)。能夠實現這一點,是由于使用了相同的報頭,可由所有三種類型的站解碼(傳統的 802.11b 站、"PBCC 增強型"802.11b 站以及使用可選 PBCC 模式的 802.11g 站),而且報頭中具備"持續(xù)時間"字段。由于能夠通過增強的信號傳輸速率提供更高的吞吐量,又不會有損于"混合模式"操作,因此它也滿足條件 (b) 的要求。由于支持 PBCC 功能的網絡卡在與支持 PBCC 功能的家庭網絡外部進行通信時使用標準的、可互操作性的 802.11b 模式,因此它也能滿足條件 (c) 的要求。上述所有這些能夠實現,都以 (d) 假定為基礎,因為在消費類市場中,接入點和無線卡都能從相同的廠商處購得,通常使用相同廠商的芯片組,并在應用兩端都提供 PBCC。
我們要回答的最后一個問題,就是使用 PBCC 是否能夠提供與基于 802.11g 的產品相當的吞吐量,同時還能支持與傳統 802.11b 產品的混合模式操作。在以下由 TI 無線 LAN 實驗室創(chuàng)建的圖表中,我們給出了混合模式操作不同選項的兩種模擬示意。兩圖比較了使用不同技術傳輸 1000 字節(jié)數據包所用的時間。該時間不僅包括"有效負載"數據,而且也包括所有傳輸數據所需的開銷,并與網絡中傳統的 802.11b 器件共存。時間條越短,傳輸相同數據量的速度就越快,網絡也就能實現最高的實際數據吞吐量。第一幅圖給出了采用長前同步碼(用于同步接收機到發(fā)送器)環(huán)境中的結果,而第二幅圖給出了使用短前同步碼環(huán)境中的結果。我們應當注意到,某些傳統器件可能僅支持長前同步碼,因此支持它可能要求用到長前同步碼吞吐量網絡。
從圖中我們馬上就可看到,只有在傳統 802.11b 器件和 PBCC 器件中,數據傳輸才需要 50% 以上的總傳輸時間。在 OFDM 器件中(模擬速率為 24、36 和54Mbps),數據傳輸占總傳輸時間的部分要小得多。事實上,當以 54Mbps 的速度傳輸 OFDM 時,圖中顯示傳輸"有效負載"數據的時間還不到 20%,而其他時間則用于開銷和保護機制(PBCC 器件不要求)。

圖 1:使用長前同步碼傳輸 1,000 字節(jié)塊的所需時間






