无线局域网简介
近年来，随着无线局域网标准、技术的发展，无线局域网产品逐渐成熟，无线局域网得到了业界以及公众的热情关注，无线局域网的应用也逐渐发展起来。相对于蓝牙、3G等无线技术，无线局域网正成为当前无线领域中一个引入关注的热点。 [@more@]
电信运营商对无线局域网给予了极大关注，许多电信运营商开始投巨资建设无线局域网，提供公众接入服务。国外的有英国BT、美国VoiceStream、西班牙Telefonica 、韩国电信等；国内中国网通、中国电信、中国移动等运营商已经或即将建设无线局域网。电信运营商的参与使得无线局域网热进一步升温。

无线局域网标准、技术的发展

无线局域网(Wireless LAN，WLAN)，顾名思义，是一种利用无线方式，提供无线对等(如PC对PC、PC对集线器或打印机对集线器)和点到点(如LAN到LAN)连接性的数据通信系统。WLAN代替了常规LAN中使用的双绞线或同轴线路或光纤，通过电磁波传送和接收数据。WLAN执行像文件传输、外设共享、Web浏览、电子邮件和数据库访问等传统网络通信功能。

WLAN包括进行通信的网络接口卡(NIC)(或称无线网卡)和接入点/桥接器(如最终用户到LAN和LAN到LAN)。NIC提供了最终用户设备(如桌面PC、便携PC或手持计算设备)与经过接入点/桥接器上天线的无线电波之间的接口。

随着无线通信技术的发展和对无线局域网通信速率要求上的不断提高，无线局域网的标准也在不断发展，总的趋势是数据速率越来越高、安全性越来越好、服务质量越来越有保证。

而从无线局域网标准的支持者及被采用的地域范围来看，无线局域网可以说有三个阵营:IEEE的802.11系列标准、欧洲的HiperLAN1/HiperLAN2和日本的MMAC系列标准。

802.11系列标准

在802.11系列标准中，涉及物理层的有4个标准：802.11、802.11b、802.11a、802.11g。根据不同的物理层标准，无线局域网设备通常被归为不同的类别，如常说的802.11b无线局域网设备、802.11a无线局域网设备等。

802.11标准是IEEE于1997年推出的，它工作于2.4GHz频段，物理层采用红外、DSSS(直接序列扩频)或FSSS(跳频扩频)技术，共享数据速率最高可达2Mbps。它主要用于解决办公室局域网和校园网中用户终端的无线接入问题。

802.11的数据速率不能满足日益发展的业务需要，于是IEEE在1999年相继推出了802.11b、802.11a两个标准。并且在2001年年底又通过802.11g试用混合方案，该方案可在2.4GHz频带上实现54Mbps的数据速率，并与802.11b标准兼容。

802.11b工作于2.4GHz ISM(工业、科技、医疗)频带，采用直接系列扩频和补码键控，能够支持5.5Mbps和11Mbps两种速率，可以与速率为1Mbps和2Mbps的802.11 DSSS(直接序列扩频)系统交互操作，但不能与1Mbps 和2Mbps的802.11 FHSS（跳频扩频）系统交互操作。

802.11a工作于5GHz频带(在美国为U-NII频段：5.15-5.25GHz、5.25-5.35GHz、5.725－5.825GHz)，它采用OFDM(正交频分复用)技术。802.11a支持的数据速率最高可达54Mbps。

802.11a速率虽高，但和802.11b不兼容，并且成本也比较高，所以在目前的市场中802.11b仍然占据主导地位，802.11a产品预计将在今后几年内得到快速发展。

802.1g与已经得到广泛使用的802.11b是兼容的，这是802.11g相比于802.11a的优势所在。

802.11g是对802.11b的一种高速物理层扩展，同802.11b一样，802.11g工作于2.4GHz ISM频带，但采用了OFDM技术，可以实现最高54Mbps的数据速率，与802.11a相当；并且较好地解决了WLAN与蓝牙的干扰问题。由于802.11g标准尚未完成，而符合802.11a标准的产品已经出现，相信802.11a将会得到较快发展，在一定程度上占据先机。

在MAC(媒体接入控制)层，802.11、802.11b、802.11a、802.11g这四种标准均采用的是CSMA/CA(CA：Collision Avoidance，冲突避免)，这有别于传统以太网上的CSMA/CD(CD:Collision Detection，冲突检测)，CSMA/CA相关内容在802.11标准中定义，802.11b、802.11a、802.11g直接沿用。

除了802.11、802.11b、802.11a、802.11g这四个标准涉及物理层外，为了促进802.11a在欧洲的推广发展，与ETSI的HiperLAN/2竞争，IEEE又提出了802.11h标准，在802.11a基础上增加自动频率选择(DFS)和发送功率控制(TPC)功能，以适应802.11a在欧洲推广发展的需要，符合欧洲有关管制规定的要求。

802.11是MAC层标准的基础，在此基础上，为了满足在安全性、QoS等方面的进一步要求，IEEE相继提出了802.11e、802.11f、802.11i等标准。

802.11e增强了802.11 MAC层，为WLAN应用提供了QoS支持能力。802.11e对MAC层的增强与802.11a、802.11b中对物理层的改进结合起来，就增强了整个系统的性能，扩大了802.11系统的应用范围，使得WLAN也能够传送语音、视频等应用。

802.11f标准定义了一套称之为IAPP(Inter-Access Point Protocol)的协议，以实现不同供应商的接入点AP间的互操作性。

谈到802.11i标准，就不能不提到802.1X标准。802.1X标准完成于2001年，它是所有IEEE 802系列LAN(包括无线LAN)的整体安全体系架构，包括认证(EAP和Radius)和密钥管理功能。802.11i是对802.11 MAC层在安全性方面的增强，它与802.1X一起，为WLAN提供认证和安全机制。

除了上面已说明的标准之外，802.11系列标准中，还有一个802.11d标准，802.11d标准定义了一些物理层方面的要求(诸如信道化、跳频模式等)以适应802.11设备在一些国家应用时这些国家无线电管制上的特殊要求。

HiperLAN1/HiperLAN2标准

在IEEE制订802.11系列WLAN标准的同时，欧洲ETSI(欧洲通信标准学会)则在大力推广HiperLAN1/HiperLAN2标准。

HiperLAN1发布于1996年，它工作于5GHz频带，采用的调制方式为高斯滤波最小移频键控(GMSK);HiperLAN1提供的数据速率最高可达25Mbps。整体上HiperLAN1与802.11b是相当的。

HiperLAN2是HiperLAN1的第二代版本，于2000年底通过ETSI批准成为标准。它对应于IEEE的802.11a，工作在5GHz频带，采用OFDM技术，并且具备动态频率选择(DFS)、发送功率控制(TPC)功能，支持最高数据速率为54Mbps。在MAC层，HiperLAN2采用预留TDMA多址方式，动态TDD双工方式。并且能够在高吞吐率下支持QoS，从而为视频流、话音等实时应用提供支持。

MMAC标准

日本的多媒体移动接入通信促进委员会(Multimedia Mobile Access Communication Promotion Council，)一直致力于WLAN技术研究和标准制订工作。相继制订了HiSWANa和HiSWANb标准。其中HiSWANa工作于5GHz频段，HiSWANb工作于25/27GHz频段，支持数据速率为6～54Mbps，采用OFDM调制、TDMA多址方式、TDD双工方式。

在无线局域网技术的进一步发展上，目前的研究呈现出这样的特点:一是研究方向向更高数据速率(>100Mbps)、更高频带发展；二是积极研究无线局域网与3G乃至4G蜂窝移动通信网络的互通与融合。

IEEE于2002年1月启动了WLAN WNG(无线局域网下一代研究组)，目标是研究峰值速率超过100Mbps的WLAN。日本的多媒体移动接入通信促进委员会正在研究工作于60GHz频段的超高速无线局域网(Ultra High Speed Wireless LAN)，其速率达156Mbps。

为推动3G、WLAN两种技术的协调发展，目前在3GPP等国际标准化组织中正在进行3G与WLAN互通的研究工作，制订了工作计划和目标，并取得了一定进展。目前工作的重点是研究如何利用3G网络的能力，来向WLAN系统提供用户接入认证、计费业务。

无线局域网的应用

要探讨无线局域网的应用，应先分析无线局域网的技术特点，因为正是无线局域网的技术特点决定了无线局域网的应用范围。通过将无线局域网与蜂窝移动通信网络(如2.5代的GPRS和3G)进行一下比较，就可找出无线局域网的应用定位。

首先从工作频段来看，蜂窝移动通信网络的频率均需许可、需支付费用、政府管制严格。而无线局域网的工作频段则是另一种情况。

802.11b工作的2.4GHz ISM频段为国际上通用的免许可证频段。在我国，2001年信息产业部颁布了信部无[2001]653号通知，明确了在2400～2483.5MHz这83.5MHz频段内，室内WLAN可以无需审批地使用。

802.11a工作的5GHz频段在美国为U-NII频段，也是免许可证频段。在我国情况有所不同。2002年7月信息产业部颁布了信部无[2002]277号通知，明确在5725～5850MHz这125MHz频段内，高速无线局域网与点对点或点对多点扩频通信系统、宽带无线接入系统、蓝牙技术设备及车辆无线自动识别系统等无线电台站共用这一频段。设置使用5.8GHz频段无线电发射台站，必须报所在省、自治区、直辖市无线电管理机构批准。室外设置的无线局域网须领取电台执照。同时5725～5850MHz这一频段原则上用于公众网无线接入通信，运营企业须取得相应的基础电信业务经营许可。

比较2.4GHz频段与5.8GHz频段在我国的这些政策，2.4GHz频段以其免许可性将在今后很长时间内被企业、家庭等用户广泛使用。而5.8GHz频段，随着802.11a设备的成熟和市场规模的扩大，相信在今后一两年内基础电信运营商将会启动这一频段上802.11a无线局域网的建设。

从覆盖范围来看，无线局域网通常只能覆盖几十米到百来米这样的距离。因此无线局域网比较适合于做小范围的覆盖，覆盖机场、咖啡店、写字楼等所谓的“热点”地区；而并不适合进行跨城市的连续的广域覆盖。而蜂窝移动通信网络可进行全球覆盖。

从数据速率来看，无线局域网可提供11Mbps～54Mbps的速率，这远高于GPRS所能提供的数据速率，也将高于3G移动网络支持的数据速率。从这一点来看，无线局域网具有高数据速率的优势，适合于对数据速率要求高的应用。

WLAN目前主要是提供数据应用(如互联网接入、企业网接入等)。与之功能相似的，存在有线网络(如有线局域网)和蜂窝数据网络。比较它们的差异，就可以分析WLAN的应用场合和发展前景。与有线网络相比，WLAN在接入带宽和网络可靠性上并没有什么优势；但WLAN的便携性、安装简易性使得WLAN非常适合于由于种种原因不易安装有线网络的地方，如受保护的建筑物、机场等，或者经常需要变动布线结构的地方，如展览馆等；同样WLAN支持的便携性使它非常适于在宾馆、写字楼、机场等移动办公者密集的地区向携带笔记本电路或PDA等便携设备的用户提供方便快速的数据业务。

WLAN与蜂窝数据网络相比，便携性要弱，但其接入带宽高得多；WLAN适于面向带宽要求高的移动商务办公者这类数据用户提供服务，而蜂窝数据网络则只能向接入带宽要求很低的数据用户提供服务。

从WLAN的实际应用场景来看，目前大致有两类：

一类是企业自己建立的面向企业内部用户的WLAN网络，以替代企业有线网或作为有线网的补充。比如一个大型超市，通过WLAN网络，可以在超市内的任何柜台，通过手持终端，统计存货情况，交由中央系统处理，就可以快速、高效地掌握销售情况，适时进货。这类应用可以显著提高企业的信息化程度，促进企业的发展。随着企业对信息化的重视，这类应用必将得到迅速发展。

另一类是无线ISP在诸如写字楼、宾馆、机场等所谓的“热点”地区，建设的WLAN网络，向公众移动数据用户提供互联网接入服务，并向用户收取网络接入费。这类WLAN网络一般还比较分散、独立。要建设可运营、可广域漫游的电信级WLAN网络，需解决诸如鉴权、计费等问题。

目前在技术上主要有两种解决方案:一种是基于SIM卡的方案，以GSM、CDMA网络成功的漫游方案为基础，适合于拥有GSM或CDMA网络的运营商;另一种是基于用户名/密码的方案，以互联网上成功应用的RADIUS协议为基础，可针对WLAN的特性做相应扩展，这种方案比较适合于有ISP运营经验的运营商。对这两种方案的可靠性、稳定性，还需在实际运营中进行检验。随着互联网的发展，移动办公、移动商务的快速普及，WLAN的这类应用存在很大的市场潜力和发展机遇。

目前，国内的电信运营商对“热点”地区的WLAN应用给予了高度关注。中国网通是国内第一家WLAN接入服务商。中国网通在包括上海、深圳、广州、北京等城市的商务热点地区开通了被称作“无限伴旅”(Mobile Office)的无线局域网接入服务。中国电信也在上海、广东等地相继开通了“天翼通”服务，在咖啡厅、酒店、候机厅、会议中心、展览馆、体育场等地提供WLAN接入服务。
而中国移动则在激烈竞争的环境中，根据自身的相对优势，计划在今年年内推出“GPRS＋WLAN”无线数据业务捆绑方案。用户在热点地区可通过无线局域网实现最高达11Mbps的高速接入，在WLAN覆盖不到的地区，自动转到中国移动的GPRS网络访问移动互联网，并实现用户在网间漫游时身份的统一认证和用户单一账单等服务。“GPRS+WLAN”的捆绑，将促进WLAN和GPRS的协调发展，促进移动数据业务的普及与推广，从而在一定程度上也是在为3G的引入进行业务上的探索。

结束语

随着人们对随时随地接入互联网或企业网路获取信息的需求逐渐增大，随着无线局域网技术和产品的成熟与发展，无线局域网将会得到越来越广泛的使用。由于电信运营商的参与，无线局域网将逐步从面向高端商务人士向面向普通消费者发展。无线局域网必将在社会的信息化进程中扮演重要的角色。

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