追溯Wi-Fi无线网络的历史

责任编辑:vivian

作者:zhxu

2012-03-13 16:28:00

来源:企业网D1Net

原创

20世纪80年代人们意识到,将局域网内的计算机连接在一起,将使这些计算机工作效率更高。十年后,互联网革命席卷全球,局域网成为信息高速公路上的匝道。

企业网D1Net 3月13日讯 在20世纪80年代,甚至比这个时期还要早,互联网的连接已司空见惯,人们意识到,将局域网内的计算机连接在一起,将使这些计算机工作效率更高。网内的任何用户都可使用共享打印机,向服务器上传文件,相互发送电子邮件等等。十年后,互联网革命席卷全球,局域网成为信息高速公路上的匝道。局域网技术的选择几乎是普遍的以太网,除了需要依靠杂乱的电线这一弊端外,以太网堪称完美。

在20世纪90年代后期,美国电气电子工程师协会(IEEE)用他们的802.11标准定义了一个用于创建无线局域网的协议,从而解决了这个问题。“说起来容易做起来难”这句俗语在这得到了验证,经过了15年的艰苦奋斗,人们终于可以用上合理可靠,快速安全的无线局域网设备,并且每台笔记本电脑中都配有内置Wi-Fi。

世界上最早的无线电计算机通信网

这个探索要追溯到20年代70世纪早期。夏威夷大学的设施遍布周围岛屿,但是其却位于檀香山主校区。那个时候,计算机不便于携带,但它仍然可以以300至1200比特每秒的速率通过终端和电话连接到远程计算机上。但电话连接既慢又不可靠。

诺曼-艾布拉姆森领导的小群网络先驱认为,他们可以设计一个更好的系统,使他们的远程终端连接到大学的中央电脑设施上。这一基本的思想,最后发展成了“AlohaNET”,它是利用无线电通信,将远方岛屿上终端的数据传输到中央计算机上,然后再反馈回来。在那段时间,几个站之间的无线电资源共享的行之有效的方法是划分时段或者频段信道,然后给每个站分配一个插槽或一个信道。(这两种方法被称作时分多址[TDMA]和频分多址[FDMA].)

显然,将原始信道分割成较小的,固定大小的插槽或者信道导致了其速率变低,所以AlohaNET创造者想出来一种共享无线带宽的系统。AlohaNET设计只有两个高速UHF(特高频)频道:一个下行和一个上行。上行通道是由所有远程位置共享传输到檀香山上的。为了避免切片和切割成小槽或信道,将全频道容量提供给了每一位。

但是,这也造成了一种当两个工作站同时传输,都不可能在檀香山上解码传输的可能性。信息传输可能会失败,就像任何冲浪者会从她的浪板上摔下来一样。但是,没有什么能阻止她再次尝试。这是AlohaNET根本的,突破性的进步,它作为“随机存储协议”被集体协议的家庭所有成员重用。

AlohaNET实施从语音网络的方法范式转移到一个数据网络的随机存取方法。传统的信道共享技术(频分多址和时分多址)所隐含着为每个用户所保留的低速通道。那个速度,对于传播声音已经足够,事实上,预留的信道也非常方便,它防止语音通道突然中断。

但是中央计算机终端流量提出了不同的要求,并且终端流量是突发。用户发出命令,等待计算机处理命令,查看接收到的数据进而思考进一步的命令。这种模式既包括长时间的沉默期和高峰突发数据。

计算机交通突发需求一个更有效的通信资源,而不仅仅由时分多址或频分多址提供。如果每个站分配一个保留的低速通道,突发传输将需要很长时间。此外,渠道资源也将被浪费在一个漫长的沉默期。该解决方案是一个概念,称作统计复用,是由AlohaNET的随机存取数据网络核心协议实施的。所有用户之间共享一个单一的高速信道,但每个用户只能使用一段时间。当Alice接收她想要的方案时,Bob可以上传供以后处理的数据到中央计算机。后来,角色可能会发生逆转,Alice上传她的新方案,而Bob却在网上冲浪。

为了使这个多路技术工作,这个团队需要一个能让远程站了解他们的初次传输为何会失败的机制(从而可以再次实验)。这用了一种间接的方式得以实现。不管正确与否,会立即通过下行通道传输数据,通过上行通道接收数据。因此,如果远程站看到其自身的传输被檀香山回应,它知道,一切都很顺利,已成功收到传输数据。否则,一定存在问题,需要重新传输。

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