1．引言
近年來，lank">無線網(wǎng)絡迅速發(fā)展，在眾多無線標準中，無線局域網(wǎng)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(yōu)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。
目前，Wi-Fi以其靈活性和可移動性，在家庭和小型辦公網(wǎng)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(shù)量呈迅猛的增長，無線網(wǎng)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(jīng)有先例以無線標準來建設城域網(wǎng)，因此，Wi-Fi的無線地位將會日益牢固。美國、日本等發(fā)達國家是目前Wi-Fi用戶最多的地區(qū)。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(tǒng)上人們將802.11b標為Wi-Fi，實際上Wi-Fi是無線局域網(wǎng)聯(lián)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(xié)議。
它的最大優(yōu)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(xié)會）802.11b無線網(wǎng)絡規(guī)范是IEEE802.11網(wǎng)絡規(guī)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(diào)整為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps，帶寬的自動調(diào)整，有效地保障了網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可靠性。
其主要特性為：速度快，可靠性高，在開放性區(qū)域，有效通訊距離可達300米，在封閉性區(qū)域，通訊距離為100米左右，方便與現(xiàn)有的有線以太網(wǎng)絡整合，組網(wǎng)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[2]。
目前Wi-Fi按照其速度與技術的新舊可分為802.11a、802.11b、802.11g，常用的標準有兩個，分別是IEEE802.11a和IEEE802.11b。802.11b是最老的，也是目前應用最廣泛的Wi-Fi標準。用戶在選擇這類產(chǎn)品的時候會發(fā)現(xiàn)它要比支持802.11a 和802.11g的產(chǎn)品價格便宜很多。另外，802.11b是Wi-Fi標準中帶寬最低，傳輸距離最短的一個標準。802.11a比802.11b具有更大的吞吐量，但是它并不能和802.11b以及802.11g兼容。雖然廠商在生產(chǎn)Wi-Fi產(chǎn)品時都會在支持802.11b 和802.11g的同時也提供對802.11a的支持，但是它仍然是目前使用量對少的一個Wi-Fi標準。
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(huán)境的干擾，比如一般的家電產(chǎn)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(yōu)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(yōu)勢主要體現(xiàn)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(jù)悉，該款產(chǎn)品能夠把目前Wi-Fi無線網(wǎng)絡300英尺，接近100米的通信距離擴大到4英里，約6.5公里。
?。?）傳輸速度快。雖然由Wi-Fi技術傳輸?shù)臒o線通信質(zhì)量不是很好，數(shù)據(jù)安全性能比藍牙差一些，傳輸質(zhì)量也有待改進，但傳輸速度非?？?，可以達到11mbps，符合個人和社會信息化的需求。
?。?）業(yè)務集成性。Wi-Fi技術在第二層以上與以太網(wǎng)完全一致，所以能夠?qū)LAN集成到已有的寬帶網(wǎng)絡中，也能將已有的寬帶業(yè)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(wǎng)絡，形成無縫覆蓋。
?。?）建設便捷性。Wi-Fi最主要的優(yōu)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(jīng)從傳統(tǒng)的醫(yī)療保健、庫存控制和管理服務等特殊行業(yè)向更多行業(yè)拓展開去，甚至開始進入家庭以及教育機構等領域。
?。?）使用安全性。IEEE802.11規(guī)定的發(fā)射功率不可超過100毫瓦，實際發(fā)射功率約60~70毫瓦，這是一個什么樣的概念呢？手機的發(fā)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(wǎng)絡使用方式并非像手機直接接觸人體，是絕對安全的。
4．Wi-Fi組網(wǎng)方案
4.1 Wi-Fi組網(wǎng)設備
Wi-Fi是由AP(Access Point)和無線網(wǎng)卡組成的無線網(wǎng)絡。AP一般稱為網(wǎng)絡橋接器或接入點，它是當作傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)絡與無線局域網(wǎng)絡之間的橋梁，因此任何一臺裝有無線網(wǎng)卡的PC均可透過AP去分享有線局域網(wǎng)絡甚至廣域網(wǎng)絡的資源，其工作原理相當于一個內(nèi)置無線發(fā)射器的HUB或者是路由， 而無線網(wǎng)卡則是負責接收由AP所發(fā)射信號的CLIENT端設備。
一般架設無線網(wǎng)絡的基本配備就是無線網(wǎng)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(wǎng)絡資源，架設費用和復雜程度遠遠低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡。如果只是幾臺電腦的對等網(wǎng)，也可不要AP，只需要每臺電腦配備無線網(wǎng)卡。對于寬帶的使用，Wi-Fi更顯優(yōu)勢，有線寬帶網(wǎng)絡（ADSL、小區(qū)LAN等）到戶后，連接到一個AP，然后在電腦中安裝一塊無線網(wǎng)卡即可。普通的家庭有一個AP已經(jīng)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(wǎng)。
4.2 常用組網(wǎng)方案
較之有線網(wǎng)絡，無線組網(wǎng)更加靈活、方便。對于最簡單的兩臺計算機組網(wǎng)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(wǎng)（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(wǎng)時，既可以是單純的無線網(wǎng)絡，也可以是無線、有線混合網(wǎng)絡，將無線網(wǎng)絡作為有限網(wǎng)絡的補充。4.2.1自組織網(wǎng)絡 自組織（Ad-Hoc）網(wǎng)絡，又稱為無AP網(wǎng)絡或?qū)Φ染W(wǎng)絡，是最簡單的無線局域網(wǎng)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(wǎng)絡中任意兩個站點之間均可直接通信。自組織網(wǎng)絡的拓撲結構。
4.2.2基礎網(wǎng)絡結構
基礎網(wǎng)絡機構（Infrastructure Network）也稱為有中心網(wǎng)絡，由一個或多個無線AP以及一系列無線客戶端構成，網(wǎng)絡拓撲所示。在基礎結構網(wǎng)絡中，一個無線AP以及與其關聯(lián)（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]?；A網(wǎng)絡結構使用無線AP作為中心站，所有無線客戶端對網(wǎng)絡的訪問均由無線AP控制。這樣，當網(wǎng)絡業(yè)務量增大時網(wǎng)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(nèi)就可與其他站點通信，因此網(wǎng)絡布局受環(huán)境限制比較小。基礎結構網(wǎng)絡的拓撲結構所示。基礎結構網(wǎng)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(wǎng)絡癱瘓，并且中心站點的引入增加了網(wǎng)絡成本。
4.3 基于無線網(wǎng)橋的室外組網(wǎng)方案
無線網(wǎng)橋主要有三種組網(wǎng)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(wǎng)模式。
4.3.1點對點組網(wǎng)模式
點對點無線橋接模式一般由一對無線網(wǎng)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(wǎng)橋，根據(jù)所采用的設備不同，數(shù)據(jù)傳輸速率約為5Mb/s～30Mb/s。點對點組網(wǎng)模式所示。
4.3.2點對多點組網(wǎng)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(wǎng)模式如所示。點對多點橋無線接模式組網(wǎng)成本低、維護簡單，并且由于中心站使用全向天線，設備調(diào)試相對容易。分布式蜂窩組網(wǎng)也屬于點對多點橋接模式，也就是扇區(qū)組網(wǎng)，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(wǎng)模式
當需要連接的兩個局域網(wǎng)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(xiàn)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。
5．總結及展望
Wi-Fi技術作為無線局域網(wǎng)家族中的重要組成部分，近年來發(fā)展迅速。伴隨著3G的快速發(fā)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(wǎng)絡訪問其PS域數(shù)據(jù)業(yè)務的服務，以緩解蜂窩網(wǎng)數(shù)據(jù)流量壓力，在新的市場環(huán)境下，Wi-Fi無線網(wǎng)絡的應用又迸發(fā)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(wǎng)的室內(nèi)外組網(wǎng)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(wǎng)時需考慮的重點。隨著骨干傳輸網(wǎng)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(fā)展也可以最終解決漫游和切換的問題。
綜上所述，Wi-Fi的發(fā)展方向包括：
?。?）網(wǎng)絡技術，覆蓋更大的范圍，從熱點到熱區(qū)到整個城市。
?。?）Wi-Fi手持終端和VoWLAN業(yè)務必然成為潛在的應用模式。
?。?）基于IP的Wi-Fi的交換技術和開放的業(yè)務平臺，將使WLAN網(wǎng)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(yè)、個人用戶可以根據(jù)不同的性價比來選擇滿足自己需要的安全策略。