WiFi发展的思考张宇陈金鹰(成都理工大学信息科学与技术学院,成都610059 )【摘要】本文介绍了WiFi的定义,发展情况和优势,也阐述了其固有的缺陷和不足,从开始问世的低潮到 后来的边缘状态以及现在随着iphone. ipad的用户增多和网点的大范围覆盖其应用也愈加广泛,WiFi的发 展正迎来一个新的转机关键词:无线宽带接入;WiFi;局域网一、WiFi的定义与发展简史目前,无线接入技术主要包括IEEE的802. 11、802. 15、802. 16和802.20标准,分别为 无线局域网WLAN、无线个域网WPAN、蓝牙、无线城域网WMAN等叫 其中基于802. 11协议的 无线局域网接入技术又被称为无线保真技术(Wireless Fidelity, WiFi)o WiFi可以提供热 点覆盖、高数据传输速率,无线接入等服务基于热点的接入服务曾经一度被看成是对3G 的巨大冲击,但WiFi技术传输距离短和信号穿透能力差的特点同样也是不可克服的,WiFi 对于3G是一种补充而不是替代的关系从1999年诞生起,WiFi经历了一段漫长、甚至是艰难的起步阶段,遭遇了成本、安全、 带宽、应用等多重困扰,曾经一度陷入低谷。
从2004后,WiFi逐渐摆脱了困境,在近年被大 量的提起目前更多的是应用在家庭、学校、机场、商场等热点地区二、WiFi的技术优势与应用1. WiFi技术的发展WiFi第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层物 理层定义了工作在2. 4GHz的ISM频段上的2种无线调频方式和一种红外传输的方式,总数据 传输速率设计为2Mbit/so两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行,也可以 在基站BS (Base Station)或访问点APAccess Point)的协调下进行1999年增加了 2个补充版本:802. 11a定义了在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达 54Mbit/s的物理层;802. lib定义了在2. 4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达HMbit/s 的物理层2. 4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用,因此802. lib得到了最为广泛的应 用苹果公司把自己开发的802.11标准起名为AirPort1999年工业界成立了WiFi联盟,致 力解决符合802. 11标准的产品的生产和设备兼容性问题802. 11标准及补充标准的制定情况如下:802. 11,原始标准(2Mbit/s工作在2. 4GHz); 802. 11a,物理层补充(54Mbit/si作在5GHz); 802. 11 b,物理层补充(11Mbit/sX作在 24GHz); 802. 1 1c,符合802. lid的媒体接入控制层(MAC)桥接(MAC Layer Bridging); 802. 1 Id, 根据各国无线电规定所做的调整;802. lie,对服务等级QoS (Qua 1 i ty of Service)121的支持; 802. Ilf,基站的互连性(Interoperability); 802. llg,物理层补充(5 4Mbit/s 工作在2. 4GHz); 802. llh,无线覆盖半径的调整,室内(indoor)和室外(outdor)信道(5GHz频段); 802. lli,安全和鉴权(Authent if ic—at ion)方面的补充;802. 1 In,导人多重输入输出(MIM0) 技术,基本是802.11a的延伸版。
除了上面的IEEE标准,另外有一个被称为IEEE802. 1 1 b+的 技术,通过 PBCC 技术(PacketBinary Convolutional Code)在 IEEE802. lib (2. 4GHz 频段) 基础上提供22Mbit/s的数据传输速率事实上这并不是IEEE的公开标准,而是一项产权私 有的技术(产权属于美国德州仪器,Texas Instruments) o也有一些被称为802. 1 lg+的技术, 在IEEE802. llg的基础上提供108Mbit/s的传输速率,与802.11b+—样,同样是非标准技术, 由无线网络芯片生产商Atheros所提倡的则为SuperG.WiFi技术突出的优势在于:1) 较广的覆盖范围WiFi的覆盖半径可达100米左右,相比于蓝牙技术覆盖范围较广,可 以覆盖整栋办公大楼;2) 传输速度快WiFi技术传输速度非常快,可以达到llmbps (802.11b)或者 54mbps(802. 1 1a),适合高速数据传输的业务;3) 无须布线WiF撮主要的优势在于不需要布线,可以不受布线条件的限制,因此非常适 合移动办公用户的需要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”, 并通过高速线路将因特网接人上述场所。
用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该 区域内,即可髙速接人因特网;4) 健康安全IEEE802. 1 1规定的发射功率不可超过100毫瓦,实际发射功率约60-70 毫瓦,而的发射功率约200毫瓦~1瓦间,手持式对讲机高达5瓦与后者相比,WiFi产 品的辐射更小1312 .WiFi产品及应用情况WiFi技术自从诞生以来,已经走过了十几年的历程,其间经历过高潮,也经历了寒冬, 现在WiFi正迎来转机,应用也越来越广泛WiFi首先立足笔记本电脑市场,笔记本电脑快速 上升的保有量和移动办公模式的逐渐奠定了WiFi进一步流行的基调而之前在英特尔、IBM、 AT&T等众多IT和运营商的努力下,WiFi在全球机场、酒店、咖啡馆等场所已经拥有超过1万 个公共热点尽管以目前的情况,希望通过公共服务来盈利还不够现实,但这些热点的存在 对WiFi的推广起到了至关重要的作用国外的Skype、D-LINK以及国内的UT斯达康、多普达等公司已经推出了自己的WiFi 另外从PDA、游戏机到录音播放器、数码相机等大量的数码产品也采用了WiFi的技术随着 这些产品的面世,WiFi的用户群也迅速增加,更多的功能和应用也在厂家和广大用户的手中 诞生。
像WiFi家庭安全监控功能、WiFi信息交流功能、WiFi游戏功能等被厂家和用户所发掘, 日本的任天堂公司甚至正在针对WiFi设备开发更多兼容的游戏Skype等软件运行的平台不仅可运行在Windows操作系统,还可在Linux. Mac OS. Pocket PC等平台下使用,由此Skyp可以扩展或集成到更多的移动终端,例如支持嵌人式Linux. Symbian等智能平台的操作系统也正是这样,目前市场上一些厂家已推出了特色各异的WiFi 2005年美国UT斯达康就开始供应采用2. 4GHz频段802. lib通信方式的F1000; 2006 年暑期,Bel kin^Edgecore.Netgeat和SMC这4家网络大厂均证实已推出预装Skype软件的Wi Fi .除此以外,飞利浦、华硕等厂家也推出已经陆续推出Skype专用产品此外,还 有其他集成有WiFi功能的智能或PDA,如诺基亚、三星、摩托罗拉、htc等产品都具备或 可具备类似的功能⑷目前在WiFi比较多的地方,主要在机场、体育场、咖啡店等热点地区,但从实际的效果 来看,用户对此项业务的需求量并不大导致需求不大的原因除了安全因素之外,还有使用 不方便和实际需求不足的原因。
另外,真正需要随时随地进行宽带无线上网的人很少,除了 少数商务旅行者需要实时与办公室进行网络联系之外,其他大多数都会找个更合适的地方上 网最近中国移动的一份报告显示,目前使用中国移动WLAN网络的人员90%以上为公司内部 员工,真正的客户数量很少此外,从当前WiFi技术的应用看,其中热点公共接人在运营商 的推动下发展较快,但用户数少并缺乏有效的盈利模式,使WiFi呈现虚热现象所以,WiFi 依然是通信业中发展的新亮点,但主要应定位于现有通信系统的补充据报道,在美国 T-Mobile移动通讯公司经营的遍布2000多家星巴克咖啡厅的“热点”网络,平均每天只有不 到两个人使用,而运营商为此每个月就要花费数百美元另外目前公共接入服务的应用,除 了上网、接收E-ma i 1等既有应用之外,并未出现对使用者而言具有独占性、迫切性、必要性 的应用服务,令消费者产生新的使用需求,这也是它难以大量吸引用户族群的原因但这一问题随着近几年苹果公司iphone和ipad等系列产品在中国的客户群不断增多以 及遍地的肯德基,麦当劳和星巴克的蜘蛛网式WiFi网点覆盖,这一现状已经有了极大的改观, 即使是在市区的公交车上,手持i phone上着WiFi在星巴克来杯咖啡获得各种资讯已成为年轻 人的一种潮流或生活态度。
三、WiFi存在的缺陷及不足1. WiFi网络的承载能力WiFi是由AP (Access Point)和无线网卡组成的无线网络AP—般称为网络桥接器或接 人点,它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,因此任何一台装有无线网 卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源"它的工作原理相当于一个内置 无线发射器的HUB或路由,而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIEN设备错误!未找 到引用源WiFi技术针对的是传输数据,不是语音之类的实时通信,所以通信质量不佳 只有在网络使用率低,而且附近无干扰的情况下通话质量才比较好而网络使用率低这一点 与服务商的一般商业模型有冲突新的802. lie标准有助于解决这个问题另一点就是WiFi 基站覆盖面积小,所以要建网就要建更多基站,这样会带来很多问题,尤其是费用方面当 然可以只是有选择的在几小块地方建热点,但使用起来不方便,因为用户不知道自己要去的 地方有无覆盖,所以还得带商务市场,现在的无缝移动(seamless inobi 1 i ty),即用 一台或PDA,同时带WiFi和收发功能在有WiFi的地方用WiFi打,没有WiFi的 地方自动转接到网,通话不中断。
现在市面上卖的还都无法实现无缝移动2. WiFi网络上的增值业务在WiFi网络上可以开展多种增值业务•随着市场需求的不断变化,将有更多的业务不断 地出现,就目前可能的业务大致归纳有:VoIP话音业务、即时通信业务、上网浏览业务、视 频点播、电视直播、搜索、MP3下载、无线视频监控等当然,这在日益庞大的iphone和ipad 客户群面前是是巨大的商机增值业务能够得以推广和普及,还需要好的包装、好的切入点 和适用的实际应用针对WiFi网络增值业务具体应用的研究也是运营商面临的一大课题,还 需进一步的调研和分析"3. 业务对网络的能力要求WiFi技术提供了一种无线的接入方式,用户的PC、、PDA以及其他终端都可以通过 无线的方式接入到宽带网络中但接入到网络不是最后的目的,用户最终需要的还是能够通 过方便的无线接入来使用各种各样的业务"目前基于宽带网络的业务大致分为:话音业务、 数据业务(网页浏览等)、流媒体业务每种业务对承载网络的要求不同:数据业务对承载网 的要求主要是能够保证网络的传输速度,对其他方面的要求不高;话音业务和流媒体业务对 承载网的要求包括网络传输的实时性、网络传输速度、安全性、QoS保证等。
结束语这两年无线AP的数量迅速的增长,无线网络的方便与高效使其能够得到迅速的普及 总而言之,家庭和小型办公网络用户对移动连接的需求是无线局域网市场增长的动力,虽然 到目前为止,美国、日本等发达国家仍然是目前WiFi用户最多的地区,但随着电子商务和 移动办公的进一步普及,廉价的WiFi,也会成为那些随时需要进行网络连接用户的首先之 一不可否认,WiFi技术的商用目前碰到了许多困难一方面是受制。