無線區域網簡介
近年來，隨著無線區域網標準、技術的發展，無線區域網產品逐漸成熟，無線區域網得到了業界以及公眾的熱情關注，無線區域網的應用也逐漸發展起來。相對於藍芽、3G等無線技術，無線區域網正成為當前無線領域中一個引入關注的熱點。 [@more@]
電信運營商對無線區域網給予了極大關注，許多電信運營商開始投巨資建設無線區域網，提供公眾接入服務。國外的有英國BT、美國VoiceStream、西班牙Telefonica 、韓國電信等；國內中國網通、中國電信、中國移動等運營商已經或即將建設無線區域網。電信運營商的參與使得無線區域網熱進一步升溫。

無線區域網標準、技術的發展

無線區域網(Wireless LAN，WLAN)，顧名思義，是一種利用無線方式，提供無線對等(如PC對PC、PC對集線器或印表機對集線器)和點到點(如LAN到LAN)連線性的資料通訊系統。WLAN代替了常規LAN中使用的雙絞線或同軸線路或光纖，透過電磁波傳送和接收資料。WLAN執行像檔案傳輸、外設共享、Web瀏覽、電子郵件和資料庫訪問等傳統網路通訊功能。

WLAN包括進行通訊的網路介面卡(NIC)(或稱無線網路卡)和接入點/橋接器(如終端使用者到LAN和LAN到LAN)。NIC提供了終端使用者裝置(如桌面PC、便攜PC或手持計算裝置)與經過接入點/橋接器上天線的無線電波之間的介面。

隨著無線通訊技術的發展和對無線區域網通訊速率要求上的不斷提高，無線區域網的標準也在不斷髮展，總的趨勢是資料速率越來越高、安全性越來越好、服務質量越來越有保證。

而從無線區域網標準的支持者及被採用的地域範圍來看，無線區域網可以說有三個陣營:IEEE的802.11系列標準、歐洲的HiperLAN1/HiperLAN2和日本的MMAC系列標準。

802.11系列標準

在802.11系列標準中，涉及物理層的有4個標準：802.11、802.11b、802.11a、802.11g。根據不同的物理層標準，無線區域網裝置通常被歸為不同的類別，如常說的802.11b無線區域網裝置、802.11a無線區域網裝置等。

802.11標準是IEEE於1997年推出的，它工作於2.4GHz頻段，物理層採用紅外、DSSS(直接序列擴頻)或FSSS(跳頻擴頻)技術，共享資料速率最高可達2Mbps。它主要用於解決辦公室區域網和校園網中使用者終端的無線接入問題。

802.11的資料速率不能滿足日益發展的業務需要，於是IEEE在1999年相繼推出了802.11b、802.11a兩個標準。並且在2001年年底又透過802.11g試用混合方案，該方案可在2.4GHz頻帶上實現54Mbps的資料速率，並與802.11b標準相容。

802.11b工作於2.4GHz ISM(工業、科技、醫療)頻帶，採用直接系列擴頻和補碼鍵控，能夠支援5.5Mbps和11Mbps兩種速率，可以與速率為1Mbps和2Mbps的802.11 DSSS(直接序列擴頻)系統互動操作，但不能與1Mbps 和2Mbps的802.11 FHSS（跳頻擴頻）系統互動操作。

802.11a工作於5GHz頻帶(在美國為U-NII頻段：5.15-5.25GHz、5.25-5.35GHz、5.725－5.825GHz)，它採用OFDM(正交分頻多工)技術。802.11a支援的資料速率最高可達54Mbps。

802.11a速率雖高，但和802.11b不相容，並且成本也比較高，所以在目前的市場中802.11b仍然佔據主導地位，802.11a產品預計將在今後幾年內得到快速發展。

802.1g與已經得到廣泛使用的802.11b是相容的，這是802.11g相比於802.11a的優勢所在。

802.11g是對802.11b的一種高速物理層擴充套件，同802.11b一樣，802.11g工作於2.4GHz ISM頻帶，但採用了OFDM技術，可以實現最高54Mbps的資料速率，與802.11a相當；並且較好地解決了WLAN與藍芽的干擾問題。由於802.11g標準尚未完成，而符合802.11a標準的產品已經出現，相信802.11a將會得到較快發展，在一定程度上佔據先機。

在MAC(媒體接入控制)層，802.11、802.11b、802.11a、802.11g這四種標準均採用的是CSMA/CA(CA：Collision Avoidance，衝突避免)，這有別於傳統乙太網上的CSMA/CD(CD:Collision Detection，衝突檢測)，CSMA/CA相關內容在802.11標準中定義，802.11b、802.11a、802.11g直接沿用。

除了802.11、802.11b、802.11a、802.11g這四個標準涉及物理層外，為了促進802.11a在歐洲的推廣發展，與ETSI的HiperLAN/2競爭，IEEE又提出了802.11h標準，在802.11a基礎上增加自動頻率選擇(DFS)和傳送功率控制(TPC)功能，以適應802.11a在歐洲推廣發展的需要，符合歐洲有關管制規定的要求。

802.11是MAC層標準的基礎，在此基礎上，為了滿足在安全性、QoS等方面的進一步要求，IEEE相繼提出了802.11e、802.11f、802.11i等標準。

802.11e增強了802.11 MAC層，為WLAN應用提供了QoS支援能力。802.11e對MAC層的增強與802.11a、802.11b中對物理層的改進結合起來，就增強了整個系統的效能，擴大了802.11系統的應用範圍，使得WLAN也能夠傳送語音、影片等應用。

802.11f標準定義了一套稱之為IAPP(Inter-Access Point Protocol)的協議，以實現不同供應商的接入點AP間的互操作性。

談到802.11i標準，就不能不提到802.1X標準。802.1X標準完成於2001年，它是所有IEEE 802系列LAN(包括無線LAN)的整體安全體系架構，包括認證(EAP和Radius)和金鑰管理功能。802.11i是對802.11 MAC層在安全性方面的增強，它與802.1X一起，為WLAN提供認證和安全機制。

除了上面已說明的標準之外，802.11系列標準中，還有一個802.11d標準，802.11d標準定義了一些物理層方面的要求(諸如通道化、跳頻模式等)以適應802.11裝置在一些國家應用時這些國家無線電管制上的特殊要求。

HiperLAN1/HiperLAN2標準

在IEEE制訂802.11系列WLAN標準的同時，歐洲ETSI(歐洲通訊標準學會)則在大力推廣HiperLAN1/HiperLAN2標準。

HiperLAN1釋出於1996年，它工作於5GHz頻帶，採用的調製方式為高斯濾波最小移頻鍵控(GMSK);HiperLAN1提供的資料速率最高可達25Mbps。整體上HiperLAN1與802.11b是相當的。

HiperLAN2是HiperLAN1的第二代版本，於2000年底透過ETSI批准成為標準。它對應於IEEE的802.11a，工作在5GHz頻帶，採用OFDM技術，並且具備動態頻率選擇(DFS)、傳送功率控制(TPC)功能，支援最高資料速率為54Mbps。在MAC層，HiperLAN2採用預留TDMA多址方式，動態TDD雙工方式。並且能夠在高吞吐率下支援QoS，從而為影片流、話音等實時應用提供支援。

MMAC標準

日本的多媒體移動接入通訊促進委員會(Multimedia Mobile Access Communication Promotion Council，)一直致力於WLAN技術研究和標準制訂工作。相繼制訂了HiSWANa和HiSWANb標準。其中HiSWANa工作於5GHz頻段，HiSWANb工作於25/27GHz頻段，支援資料速率為6～54Mbps，採用OFDM調製、TDMA多址方式、TDD雙工方式。

在無線區域網技術的進一步發展上，目前的研究呈現出這樣的特點:一是研究方向向更高資料速率(>100Mbps)、更高頻帶發展；二是積極研究無線區域網與3G乃至4G蜂窩行動通訊網路的互通與融合。

IEEE於2002年1月啟動了WLAN WNG(無線區域網下一代研究組)，目標是研究峰值速率超過100Mbps的WLAN。日本的多媒體移動接入通訊促進委員會正在研究工作於60GHz頻段的超高速無線區域網(Ultra High Speed Wireless LAN)，其速率達156Mbps。

為推動3G、WLAN兩種技術的協調發展，目前在3GPP等國際標準化組織中正在進行3G與WLAN互通的研究工作，制訂了工作計劃和目標，並取得了一定進展。目前工作的重點是研究如何利用3G網路的能力，來向WLAN系統提供使用者接入認證、計費業務。

無線區域網的應用

要探討無線區域網的應用，應先分析無線區域網的技術特點，因為正是無線區域網的技術特點決定了無線區域網的應用範圍。透過將無線區域網與蜂窩行動通訊網路(如2.5代的GPRS和3G)進行一下比較，就可找出無線區域網的應用定位。

首先從工作頻段來看，蜂窩行動通訊網路的頻率均需許可、需支付費用、政府管制嚴格。而無線區域網的工作頻段則是另一種情況。

802.11b工作的2.4GHz ISM頻段為國際上通用的免許可證頻段。在我國，2001年資訊產業部頒佈了信部無[2001]653號通知，明確了在2400～2483.5MHz這83.5MHz頻段內，室內WLAN可以無需審批地使用。

802.11a工作的5GHz頻段在美國為U-NII頻段，也是免許可證頻段。在我國情況有所不同。2002年7月資訊產業部頒佈了信部無[2002]277號通知，明確在5725～5850MHz這125MHz頻段內，高速無線區域網與點對點或點對多點擴頻通訊系統、寬頻無線接入系統、藍芽技術裝置及車輛無線自動識別系統等無線電臺站共用這一頻段。設定使用5.8GHz頻段無線電發射臺站，必須報所在省、自治區、直轄市無線電管理機構批准。室外設定的無線區域網須領取電臺執照。同時5725～5850MHz這一頻段原則上用於公眾網無線接入通訊，運營企業須取得相應的基礎電信業務經營許可。

比較2.4GHz頻段與5.8GHz頻段在我國的這些政策，2.4GHz頻段以其免許可性將在今後很長時間內被企業、家庭等使用者廣泛使用。而5.8GHz頻段，隨著802.11a裝置的成熟和市場規模的擴大，相信在今後一兩年內基礎電信運營商將會啟動這一頻段上802.11a無線區域網的建設。

從覆蓋範圍來看，無線區域網通常只能覆蓋幾十米到百來米這樣的距離。因此無線區域網比較適合於做小範圍的覆蓋，覆蓋機場、咖啡店、寫字樓等所謂的“熱點”地區；而並不適合進行跨城市的連續的廣域覆蓋。而蜂窩行動通訊網路可進行全球覆蓋。

從資料速率來看，無線區域網可提供11Mbps～54Mbps的速率，這遠高於GPRS所能提供的資料速率，也將高於3G行動網路支援的資料速率。從這一點來看，無線區域網具有高資料速率的優勢，適合於對資料速率要求高的應用。

WLAN目前主要是提供資料應用(如網際網路接入、企業網接入等)。與之功能相似的，存在有線網路(如有線區域網)和蜂窩資料網路。比較它們的差異，就可以分析WLAN的應用場合和發展前景。與有線網路相比，WLAN在接入頻寬和網路可靠性上並沒有什麼優勢；但WLAN的便攜性、安裝簡易性使得WLAN非常適合於由於種種原因不易安裝有線網路的地方，如受保護的建築物、機場等，或者經常需要變動佈線結構的地方，如展覽館等；同樣WLAN支援的便攜性使它非常適於在賓館、寫字樓、機場等移動辦公者密集的地區向攜帶筆記本電路或PDA等便攜裝置的使用者提供方便快速的資料業務。

WLAN與蜂窩資料網路相比，便攜性要弱，但其接入頻寬高得多；WLAN適於面向頻寬要求高的移動商務辦公者這類資料使用者提供服務，而蜂窩資料網路則只能向接入頻寬要求很低的資料使用者提供服務。

從WLAN的實際應用場景來看，目前大致有兩類：

一類是企業自己建立的面向企業內部使用者的WLAN網路，以替代企業有線網或作為有線網的補充。比如一個大型超市，透過WLAN網路，可以在超市內的任何櫃檯，透過手持終端，統計存貨情況，交由中央系統處理，就可以快速、高效地掌握銷售情況，適時進貨。這類應用可以顯著提高企業的資訊化程度，促進企業的發展。隨著企業對資訊化的重視，這類應用必將得到迅速發展。

另一類是無線ISP在諸如寫字樓、賓館、機場等所謂的“熱點”地區，建設的WLAN網路，向公眾移動資料使用者提供網際網路接入服務，並向使用者收取網路接入費。這類WLAN網路一般還比較分散、獨立。要建設可運營、可廣域漫遊的電信級WLAN網路，需解決諸如鑑權、計費等問題。

目前在技術上主要有兩種解決方案:一種是基於SIM卡的方案，以GSM、CDMA網路成功的漫遊方案為基礎，適合於擁有GSM或CDMA網路的運營商;另一種是基於使用者名稱/密碼的方案，以網際網路上成功應用的RADIUS協議為基礎，可針對WLAN的特性做相應擴充套件，這種方案比較適合於有ISP運營經驗的運營商。對這兩種方案的可靠性、穩定性，還需在實際運營中進行檢驗。隨著網際網路的發展，移動辦公、移動商務的快速普及，WLAN的這類應用存在很大的市場潛力和發展機遇。

目前，國內的電信運營商對“熱點”地區的WLAN應用給予了高度關注。中國網通是國內第一家WLAN接入服務商。中國網通在包括上海、深圳、廣州、北京等城市的商務熱點地區開通了被稱作“無限伴旅”(Mobile Office)的無線區域網接入服務。中國電信也在上海、廣東等地相繼開通了“天翼通”服務，在咖啡廳、酒店、候機廳、會議中心、展覽館、體育場等地提供WLAN接入服務。
而中國移動則在激烈競爭的環境中，根據自身的相對優勢，計劃在今年年內推出“GPRS＋WLAN”無線資料業務捆綁方案。使用者在熱點地區可透過無線區域網實現最高達11Mbps的高速接入，在WLAN覆蓋不到的地區，自動轉到中國移動的GPRS網路訪問移動網際網路，並實現使用者在網間漫遊時身份的統一認證和使用者單一賬單等服務。“GPRS+WLAN”的捆綁，將促進WLAN和GPRS的協調發展，促進移動資料業務的普及與推廣，從而在一定程度上也是在為3G的引入進行業務上的探索。

結束語

隨著人們對隨時隨地接入網際網路或企業網路獲取資訊的需求逐漸增大，隨著無線區域網技術和產品的成熟與發展，無線區域網將會得到越來越廣泛的使用。由於電信運營商的參與，無線區域網將逐步從面向高階商務人士向面向普通消費者發展。無線區域網必將在社會的資訊化程式中扮演重要的角色。

無線區域網標準、技術的發展、應用

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