淺析無線寬帶接入技術(shù)及未來發(fā)展趨勢

摘 要：近幾年，隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，無線接入技術(shù)與人們的生活緊密的聯(lián)系在一起，而且隨著人們生活的多元化、信息化，人們對于無線上網(wǎng)的需求會更加不可或缺，為了不受有線通信的限制可以隨時隨地上網(wǎng)的問題倍受人們的重視。本文從無線局域網(wǎng)的定義著手，介紹了無線寬帶技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：Wi-Fi；無線局域網(wǎng)；發(fā)展現(xiàn)狀；規(guī)劃；趨勢

中圖分類號：TN929.5

無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Networks，WLAN）是指利用無線接人技術(shù)在人為規(guī)定的一定范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)，它是無線通信技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的產(chǎn)物。WLAN以CDMA信號復用方式進行編碼傳輸，并具有傳統(tǒng)局域網(wǎng)的功能，使上網(wǎng)用戶擺脫線纜的約束，能移動的隨時隨地接入Internet。與傳統(tǒng)的有線上網(wǎng)相比，WLAN網(wǎng)絡(luò)具有機動性強，安裝過程簡單而快速，組網(wǎng)靈活，擴展能力強等特點，應經(jīng)在企業(yè)辦公、金融、醫(yī)療以及航空運輸，酒店運營業(yè)等領(lǐng)域有了普遍的應用。

1 無線上網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著通信技術(shù)應用水平、智能終端以及平板類終端的快速普及，無線上網(wǎng)作為一個城市信息化和現(xiàn)代化的一項網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施，已經(jīng)成為衡量一座城市現(xiàn)代化的重要標尺。無線上網(wǎng)在國內(nèi)雖然起步晚，但是發(fā)展和普及卻相當快，并且全球無線上網(wǎng)技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品正呈現(xiàn)高速發(fā)展的趨勢。

WLAN有兩個典型標準，并且IEEE802.11WLAN標準工作組成立于1990年，在其成立下，各廠商設(shè)備也有了統(tǒng)一的標準。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，相繼出現(xiàn)了幾種常見的IEEE802.11標準。最早的IEEE802.11標準是IEEE802.11-1997，由于中國經(jīng)濟快速發(fā)展和人才培養(yǎng)模式的改變，所以它主要應用于各高校校園網(wǎng)和公共辦公室局域網(wǎng)，業(yè)務(wù)以數(shù)據(jù)訪問為主，IEEE802.11a則采用了與IEEE802.11不同的工作頻率，IEEE802.11a產(chǎn)品于2011年才開始銷售，因其產(chǎn)品中部分組件研制較慢，所以IEEE802.11a市場遠遠落后于IEEE802.11b的市場，相關(guān)研發(fā)部門則對IEEE802.11a進行了改進，改進后的IEEE802.11a與IEEE802.11b的性能已經(jīng)十分接近。IEEE802.11b的產(chǎn)品早在2000年就登陸市場，此時Wi-Fi這個名字被創(chuàng)造出并且越來越多的人最這個名字耳熟能詳。隨著產(chǎn)品的交替更新市場上相繼出現(xiàn)了IEEE802.11g，近幾年比較先進的技術(shù)，則是IEEE802.11n，由于其集眾多優(yōu)點和多項先進技術(shù)，IEEE802.11n將在無線網(wǎng)絡(luò)中扮演越來越重要的角色。從宏觀上來分析，隨著國內(nèi)“無線城市”概念的興起，無線上網(wǎng)方式中的Wi-Fi正面臨前所未有的發(fā)展機遇。伴隨2008年北京奧運會的成功舉行，2010年上海世界博覽會的舉辦，廣州亞運會的召開，Wi-Fi的市場價值和潛力具有的明顯的優(yōu)勢。目前，Wi-Fi受到國內(nèi)運營商的青睞程度與日俱增，中國移動，中國聯(lián)通，中國電信均投入巨大的資源，部署Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。

中國移動在2008年北京奧運會向北京、上海、沈陽、青島、秦皇島、天津6個奧運會城市的奧運場館、酒店等熱點地區(qū)，大規(guī)模部署Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)為運動員、記者、觀眾等用戶提供無線寬帶接入服務(wù)；中國移動還推出無線寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)“隨e行”并且在很多高校得到應用。中國電信同樣在全國進行了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署。同時，隨著“無線城市”概念的普及，各地無線寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正在高速發(fā)展，無線寬帶網(wǎng)絡(luò)Wi-Fi在通信領(lǐng)域中正步入一個前所未有的增長時期，在國內(nèi)乃至全球?qū)νㄐ蓬I(lǐng)域來說都是一個重要的里程碑。目前，國內(nèi)的Wi-Fi市場已經(jīng)很大，數(shù)據(jù)顯示，2002-2007年間，Wi-Fi在國內(nèi)企業(yè)市場的復合年均增長約為110%；2006-2009年間復合年增長率可達45%。Wi-Fi技術(shù)發(fā)展至今，在全球約有7億用戶，熱點部署數(shù)量已超過75萬處，并且有望在2014年增至150余萬，Wi-Fi設(shè)備累計出廠量超過20億部，且年均增長率將維持在兩位數(shù)以上。

2 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

2.1 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可分為初步勘察、覆蓋規(guī)劃、容量規(guī)劃、頻率規(guī)劃。Wi-Fi技術(shù)的發(fā)展己經(jīng)過十幾年的發(fā)展，且已經(jīng)歷了三代技術(shù)和產(chǎn)品更新。第一代Wi-Fi主要采用AP，因為每一臺接入點需單獨進行配置，費事、費力且成本高。第二代Wi-Fi較第一代有了隔入網(wǎng)關(guān)功能，但是不能對其進行集中管理和配置，前兩代Wi-Fi對有線網(wǎng)絡(luò)的依賴以及安全性成為了Wi-Fi發(fā)展的絆腳石，但是第三代Wi-Fi則與前兩代大有不同，其架構(gòu)采用AP，但是第三代Wi-Fi采用無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其作用將密集型的無線網(wǎng)絡(luò)的安全處理功能集中到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)控制器中實現(xiàn)，其優(yōu)點為可管理性強、安全性高，可根據(jù)用戶名區(qū)分權(quán)限，可擴展語音等豐富業(yè)務(wù)。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要求大致可分為以充分考慮未來發(fā)展的需求來確定規(guī)模的實用性原則；以要求安全性高的原則；以對于系統(tǒng)提供充分冗余的可靠性原則；以能為系統(tǒng)擴展有良好基礎(chǔ)的規(guī)范性原則；已要求提供開放性好，標準化程度高的技術(shù)方案以及可管理性原則。

為了使網(wǎng)絡(luò)具有更大的靈活性，使用戶獲得更高的效率，要通過現(xiàn)場勘察以調(diào)整規(guī)劃方案，以確保每個用戶接收到的信號強度足夠高。由于網(wǎng)絡(luò)中存在干擾，干擾通常以加性干擾、乘性干擾等方式存在，所以要通過采取一系列措施檢測和糾正無線傳輸過程中的錯誤，以提高天線傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2.2 一般網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)面積較大或結(jié)構(gòu)復雜且單個AP的覆蓋能力也有限，則需要由多個AP組成的小區(qū)域進行無縫覆蓋。其覆蓋方式基本分為5類，室內(nèi)覆蓋場景分為單獨建設(shè)，綜合分布系統(tǒng)建設(shè)，混合建設(shè)，另一種室外覆蓋場景則包括AP覆蓋方式，Mesh型網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式。對于網(wǎng)絡(luò)信號強度的強弱，通信距離與覆蓋范圍極為重要，影響傳輸距離因素諸多，其中主要有發(fā)射機發(fā)射功率，接收機靈敏度，無線特性，以及室內(nèi)墻壁的材料。由于各個區(qū)域用戶密度不同，況且用戶密度大的區(qū)域情況更復雜，因此先對用戶密度高的區(qū)域進行AP布置，再對用戶密度低的區(qū)域布置。

2.3 對于Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中潛在的缺陷是覆蓋面在一定工作環(huán)境內(nèi)覆蓋不廣闊，有死角，或者說，同一片區(qū)域共用一個熱點，但是接收到的信號強度不一樣，這是一個很容易被Wi-Fi用戶理解的問題，這也是網(wǎng)絡(luò)中可能出現(xiàn)的問題，則對應這種技術(shù)上的困難，則要制定相應的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃，這種規(guī)劃或優(yōu)化是解決此問題的方案，最終實現(xiàn)一個高容量的平衡。規(guī)劃Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)時，必須知道AP最多可接入用戶終端數(shù)為2016。實際上，由于環(huán)境、功率等各種原因，每個AP的可關(guān)聯(lián)用戶數(shù)遠低于2016。

2.4 在經(jīng)過覆蓋與容量規(guī)劃之后，現(xiàn)在要考慮的是頻率分配的問題，頻率分配則是要進行合理的頻率劃分，因為存在各種干擾，因此力求將干擾降到最小，規(guī)避頻率干擾。2.4GHZ頻段可用帶寬為83.5MHZ，劃分為13個信道，每個信道帶寬為22MHZ。由于相鄰領(lǐng)域不能使用相同頻率，否則將會帶來同頻干擾，單純增加AP的做法是無效的，但是可以根據(jù)覆蓋區(qū)域有無遮擋進行相鄰小區(qū)配置1.6.11信道，這樣做既避免了干擾又充分利用頻點資源。

3 未來發(fā)展趨勢

隨著Wi-Fi技術(shù)的日益成熟和市場競爭下的不斷發(fā)展，各大運營商將會與企業(yè)想結(jié)合，用戶將不斷增多，運營商所關(guān)心的問題是Wi-Fi系統(tǒng)所提供的服務(wù)質(zhì)量，比如說，覆蓋范圍是服務(wù)質(zhì)量的重要方面。隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，人們對網(wǎng)絡(luò)的需求，Wi-Fi將遍布企業(yè)辦公、教育、醫(yī)療、旅游，針對不同的應用場所為用戶提供便捷而且不同的高效無線寬帶服務(wù)。

4 結(jié)束語

中國Wi-Fi的發(fā)展模式還需要在摸索中進行，因此要應對機遇和挑戰(zhàn)。開展相應的應用業(yè)務(wù)，共同探索盈利模式，按用戶需要分類進行Wi-Fi建設(shè)，更要打造有優(yōu)勢的Wi-Fi品牌，加上Wi-Fi安全性能的提高和應用的增加，Wi-Fi市場將呈現(xiàn)不斷的上升趨勢，會滿足更多的用戶需求。

參考文獻：

[1]高峰，高澤華.無線城市：電信級Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運營[M].北京：人民郵電出版社，2011.

[2]楊峰義.無線寬帶技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2012.

作者單位：山東師范大學 歷山學院，濟南 250358