1.引言

近年來，無線網絡迅速發展，在眾多無線標準中，無線局域網因為其較低的構建和運營成本、較高的傳輸速率、較遠的傳輸距離等優點獲得了人們的青睞。隨著筆記本電腦、Wi-Fi手機、PDA等移動終端的廣泛使用，用戶對無線接入的需求日漸突出。

所謂Wi-Fi，其實就是 IEEE 802.11b 的別稱，是由一個名為“無線以太網相容聯盟”（Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA）的組織所發布的業界術語，中文譯為“無線相容認證”。它是一種短程無線傳輸技術，能夠在數百英尺范圍內支持互聯網接入的無線電信號。隨著技術的發展，以及IEEE 802.11a 及IEEE 802.11g等標準的出現，現在IEEE 802.11 這個標準已被統稱作Wi-Fi。從應用層面來說，要使用Wi-Fi，用戶首先要有Wi-Fi 兼容的用戶端裝置。

目前，Wi-Fi以其靈活性和可移動性，在家庭和小型辦公網絡用戶對移動連接的需求是越來越大。在這幾年，無線AP的數量呈迅猛的增長，無線網絡的方便與高效使其能夠得到迅速的普及。除了在一些公共地方有AP之外，國外已經有先例以無線標準來建設城域網，因此，Wi-Fi的無線地位將會日益牢固。美國、日本等發達國家是目前Wi-Fi用戶最多的地區。廉價的Wi-Fi，必將得到更加廣泛的應用。

2. Wi-Fi技術概述

Wi-Fi（Wireless Fidelity，無線保真技術），傳統上人們將802.11b標為Wi-Fi，實際上Wi-Fi是無線局域網聯盟（WLA全稱NA）的一個商標，該商標保障使用該商標的商品互相之間可以合作，與標準本身實際上沒有關系。但是后來人們逐漸習慣用Wi-Fi來稱呼802.11b協議。

Wi-Fi是一種可以將個人電腦、手持設備（如PDA、手機）等終端以無線方式互相連接的技術。Wi-Fi是一個無線網路通信技術的品牌，由Wi-Fi聯盟（Wi-Fi Alliance）所持有。目的是改善基于IEEE 802.11標準的無線網路產品之間的互通性。現時一般人會把Wi-Fi及IEEE 802.11混為一談。甚至把Wi-Fi等同于無線網際網路。

它的最大優點就是傳輸速度較高，可以達到11Mbps，另外它的有效距離也很長，同時也與已有的各種802.11 DSSS設備兼容。IEEE（電子和電氣工程師協會）802.11b無線網絡規范是IEEE802.11網絡規范的變種，最高帶寬為11Mbps，在信號較弱或有干擾的情況下，帶寬可調整為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps，帶寬的自動調整，有效地保障了網絡的穩定性和可靠性。

其主要特性為：速度快，可靠性高，在開放性區域，有效通訊距離可達300米，在封閉性區域，通訊距離為100米左右，方便與現有的有線以太網絡整合，組網的成本更低。Wi-Fi技術與藍牙（Bluetooth）技術一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。該技術使用的是2.4GHz附近的頻段，該頻段目前尚屬沒用許可的無線頻段。

802.11g的傳輸速度要高于802.11b，而且可以與802.11b兼容。但是它比802.11a更容易受到外界環境的干擾，比如一般的家電產品，無繩電話、微波爐，以及其它運行在2.4GHz頻段上的設備。該技術由于有著自身的優點，因此受到廠商的青睞。對Wi-Fi技術標準進行了簡單比較。

3. Wi-Fi技術

3.1。Wi-Fi技術的特點

Wi-Fi作為寬帶接入的一種有效方式，與有線接入相比，其特點和優勢主要體現在：

（1）傳輸距離遠。無線電波的覆蓋范圍廣，基于藍牙技術的電波覆蓋范圍非常小，半徑大約只有50英尺左右，約合15米，而Wi-Fi的半徑則可達300英尺左右，約合100米。辦公室自不用說，就是在整棟大樓中也可使用。最近，由Vivato公司推出的一款新型交換機。據悉，該款產品能夠把目前Wi-Fi無線網絡300英尺，接近100米的通信距離擴大到4英里，約6.5公里。

（2）傳輸速度快。雖然由Wi-Fi技術傳輸的無線通信質量不是很好，數據安全性能比藍牙差一些，傳輸質量也有待改進，但傳輸速度非常快，可以達到11mbps，符合個人和社會信息化的需求。

（3）業務集成性。Wi-Fi技術在第二層以上與以太網完全一致，所以能夠將WLAN集成到已有的寬帶網絡中，也能將已有的寬帶業務應用到WLAN中。這樣，就可以利用已有的寬帶有線接入資源，迅速地部署網絡，形成無縫覆蓋。

（4）建設便捷性。Wi-Fi最主要的優勢在于不需要布線，可以不受布線條件的限制，因此非常適合移動辦公用戶的需要，具有廣闊市場前景。目前它已經從傳統的醫療保健、庫存控制和管理服務等特殊行業向更多行業拓展開去，甚至開始進入家庭以及教育機構等領域。

（5）使用安全性。IEEE802.11規定的發射功率不可超過100毫瓦，實際發射功率約60~70毫瓦，這是一個什么樣的概念呢？手機的發射功率約200毫瓦至1瓦間，手持式對講機高達5瓦，而且無線網絡使用方式并非像手機直接接觸人體，是絕對安全的。

3.2WI-FI突出優勢

其一，無線電波的覆蓋范圍廣，基于藍牙技術的電波覆蓋范圍非常小，半徑大約只有50英尺左右，約合15米，而Wi-Fi的半徑則可達300英尺左右，約合100米，辦公室自不用說，就是在整棟大樓中也可使用。最近，由Vivato公司推出的一款新型交換機。據悉，該款產品能夠把目前Wi-Fi無線網絡300英尺（接近100米）的通信距離擴大到4英里（約6.5公里）。

其二，雖然由Wi-Fi技術傳輸的無線通信質量不是很好，數據安全性能比藍牙差一些，傳輸質量也有待改進，但傳輸速度非常快，可以達到54mbps，符合個人和社會信息化的需求。

其三，廠商進入該領域的門檻比較低。廠商只要在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設置“熱點”，并通過高速線路將因特網接入上述場所。這樣，由于“熱點”所發射出的電波可以達到距接入點半徑數十米至100米的地方，用戶只要將支持無線LAN的筆記本電腦或PDA拿到該區域內，即可高速接入因特網。也就是說，廠商不用耗費資金來進行網絡布線接入，從而節省了大量的成本。

4.Wi-Fi組網方案

4.1 Wi-Fi組網設備

Wi-Fi是由AP（Access Point）和無線網卡組成的無線網絡。AP一般稱為網絡橋接器或接入點，它是當作傳統的有線局域網絡與無線局域網絡之間的橋梁，因此任何一臺裝有無線網卡的PC均可透過AP去分享有線局域網絡甚至廣域網絡的資源，其工作原理相當于一個內置無線發射器的HUB或者是路由， 而無線網卡則是負責接收由AP所發射信號的CLIENT端設備。

一般架設無線網絡的基本配備就是無線網卡及一臺AP，如此便能以無線的模式，配合既有的有線架構來分享網絡資源，架設費用和復雜程度遠遠低于傳統的有線網絡。如果只是幾臺電腦的對等網，也可不要AP，只需要每臺電腦配備無線網卡。對于寬帶的使用，Wi-Fi更顯優勢，有線寬帶網絡（ADSL、小區LAN等）到戶后，連接到一個AP，然后在電腦中安裝一塊無線網卡即可。普通的家庭有一個AP已經足夠，甚至用戶的鄰里得到授權后，則無需增加端口，也能以共享的方式上網。

4.2 常用組網方案

較之有線網絡，無線組網更加靈活、方便。對于最簡單的兩臺計算機組網情況來說，可以采用點對點的對等結構，并且不需要無線AP；如果是多臺計算機組網（超過兩臺），最好以無線AP（或無線路由器）為中心的Infrastructure（基礎結構）模式[4]。采用Infrastructure模式組網時，既可以是單純的無線網絡，也可以是無線、有線混合網絡，將無線網絡作為有限網絡的補充。4.2.1自組織網絡 自組織（Ad-Hoc）網絡，又稱為無AP網絡或對等網絡，是最簡單的無線局域網拓撲結構，由一組有無線接口的計算機（無線客戶端）組成一個獨立基本服務集（Independent Basic Service Set, IBSS），這些無線客戶端有相同的工作組名、擴展服務集標識符（ESSID）和密碼，網絡中任意兩個站點之間均可直接通信。自組織網絡的拓撲結構。

4.2.2基礎網絡結構

基礎網絡機構（Infrastructure Network）也稱為有中心網絡，由一個或多個無線AP以及一系列無線客戶端構成，網絡拓撲所示。在基礎結構網絡中，一個無線AP以及與其關聯（Associate）的無線客戶端被成為一個BSS（Basic Service Set，基本服務集），兩個或多個BSS可構成一個ESS（Extended Service Set，擴展服務集）[2]。基礎網絡結構使用無線AP作為中心站，所有無線客戶端對網絡的訪問均由無線AP控制。這樣，當網絡業務量增大時網絡吞吐性能及時延性能的惡化并不劇烈[5]。由于每個站點只需在中心站覆蓋范圍內就可與其他站點通信，因此網絡布局受環境限制比較小。基礎結構網絡的拓撲結構所示。基礎結構網絡拓撲結構的弱點是抗毀性差，中心站點的故障容易導致整個網絡癱瘓，并且中心站點的引入增加了網絡成本。

4.3 基于無線網橋的室外組網方案

無線網橋主要有三種組網模式：點對點、點對多點、中繼連接。下面我們用簡單的圖示方法來介紹一下Wi-Fi的幾種組網模式。

4.3.1點對點組網模式

點對點無線橋接模式一般由一對無線網橋和一對室外天線組成。可以采用2.4GHz或5.8GHz的室外型無線網橋，根據所采用的設備不同，數據傳輸速率約為5Mb/s～30Mb/s。點對點組網模式所示。

4.3.2點對多點組網模式

點對多點橋無線接模式適用于有一個中心站、多個遠端站的情況。中心站采用全向天線，以蜂窩覆蓋方式進行。其他遠端均采用定向天線。點對點組網模式如所示。點對多點橋無線接模式組網成本低、維護簡單，并且由于中心站使用全向天線，設備調試相對容易。分布式蜂窩組網也屬于點對多點橋接模式，也就是扇區組網，投入大、利用不同增益的覆蓋天線，增加覆蓋范圍。

4.3.3中繼組網模式

當需要連接的兩個局域網之間有障礙物遮擋而無法直視時，可以考慮使用無線中繼的方法繞開障礙物，來實現兩點之間的無線橋接。中繼站若使用兩臺設備，可以保證實際帶寬不會有減少，若使用壹臺設備，則可以減少投資，可使用的實際帶寬只有原來的一半，類似于點對多點一樣。

4.3.4應用

由于WiFi的頻段在世界范圍內是無需任何電信運營執照的免費頻段，因此WLAN無線設備提供了一個世界范圍內可以使用的，費用極其低廉且數據帶寬極高的無線空中接口。用戶可以在WiFi覆蓋區域內快速瀏覽網頁，隨時隨地接聽撥打電話。而其它一些基于WLAN的寬帶數據應用，如流媒體、網絡游戲等功 能更是值得用戶期待。有了WiFi功能我們打長途電話（包括國際長途），瀏覽網頁、收發電子郵件、音樂下載、數碼照片傳遞等，再無需擔心速度慢和花費高的問題。

WiFi在掌上設備上應用越來越廣泛，而智能手機就是其中一份子。與早前應用于手機上的藍牙技術不同，WiFi具有更大的覆蓋范圍和更高的傳輸速率，因此WiFi手機成為了目前移動通信業界的時尚潮流。

現在WiFi的覆蓋范圍在國內越來越廣泛了，高級賓館，豪華住宅區，飛機場以及咖啡廳之類的區域都有WiFi接口。當我們去旅游，辦公時，就可以在這些場所使用我們的掌上設備盡情網上沖浪了。

5.總結及展望

這兩年內，無線AP的數量呈迅猛的增長，無線網絡的方便與高效使其能夠得到迅速的普及。除了在目前的一些公共地方有AP之外，國外已經有先例以無線標準來建設城域網，因此，WiFi的無線地位將會日益牢固。 WiFi是目前無線接入的主流標準，但是，WiFi會走多遠呢？在Intel的強力支持下，WiFi已經有了接班人。它就是全面兼容現有WiFi的WiMAX，對比于WiFi的802.11X標準，WiMAX就是802.16x。與前者相比，WiMAX具有更遠的傳輸距離、更寬的頻段選擇以及更高的接入速度等等，預計會在未來幾年間成為無線網絡的一個主流標準，Intel計劃將來采用該標準來建設無線廣域網絡。這相比于現時的無線局域網或城域網，是質的變革，而且現有設備仍能得到支持，保護人們的每一分錢投資。

總而言之，家庭和小型辦公網絡用戶對移動連接的需求是無線局域網市場增長的動力，雖然到目前為止，美國、日本等發達國家仍然是目前WiFi用戶最多的地區，但隨著電子商務和移動辦公的進一步普及，廉價的WiFi，必將成為那些隨時需要進行網絡連接用戶的必然之選。

最近，業界紛紛傳出WIFI已出現生存危機的消息。據國外媒體報道，日前很多企業仍然在WIFI這方面投入巨資，但從中贏利的企業幾乎沒有。據悉很多企業因WIFI而破產，前不久R Wireless公司也放棄了該項業務。那么WIFI的盈利情況是否真的出現危機了？

不可否認，WIFI技術的商用目前碰到了許多困難。一方面是受制于WIFI技術自身的限制，比如其漫游性、安全性和如何計費等都還沒有得到妥善的解決。另一方面，由于WIFI的贏利模式不明確，如果將WIFI作為單一網絡來經營，商業用戶的不足會使網絡建設的投資收益比較低，因此也影響了電信運營商的積極性。 但從WIFI技術定位看，我認為，對于電信運營商而言，WIFI技術的定位主要是作為高速有線接入技術的補充，將來逐漸也會成為蜂窩移動通信的補充。

雖然WIFI技術的商用在目前碰到了一些困難，但這種先進的技術也不可能包辦所有功能的通信系統。可以說只有各種接入手段相互補充使用才能帶來經濟性、可靠性和有效性。因而，它可以在特定的區域和范圍內發揮對3G的重要補充作用，WIFI技術與3G技術相結合將具有廣闊的發展前景。

Wi-Fi技術作為無線局域網家族中的重要組成部分，近年來發展迅速。伴隨著3G的快速發展，越來越多的運營商正在推出（或考慮推出）允許Wi-Fi無線網絡訪問其PS域數據業務的服務，以緩解蜂窩網數據流量壓力，在新的市場環境下，Wi-Fi無線網絡的應用又迸發出新的活力。本文對Wi-Fi的概念、特點等作了簡要介紹，在此基礎上，研究和探討了利用Wi-Fi進行組網的室內外組網方案。對于Wi-Fi技術而言，漫游、切換、安全、干擾等方面都是運營商組網時需考慮的重點。隨著骨干傳輸網容量和傳輸速率的提高，無論采用平面或者兩層的架構都不會影響到用戶的寬帶快速接入；隨著IAPP以及Mobile IP技術的完善、IPv6的發展也可以最終解決漫游和切換的問題。

綜上所述，Wi-Fi的發展方向包括：

（1）網絡技術，覆蓋更大的范圍，從熱點到熱區到整個城市。

（2）Wi-Fi手持終端和VoWLAN業務必然成為潛在的應用模式。

（3）基于IP的Wi-Fi的交換技術和開放的業務平臺，將使WLAN網絡更智能、更易管理。

（4）基于多層次的安全策略（WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等）提供不同等級的安全方案，將使企業、個人用戶可以根據不同的性價比來選擇滿足自己需要的安全策略。