Wi-Fi无线网络完全解析

简而言之：Wi-Fi 就是无线网络

Wi-Fi已经广泛的应用在了笔记本电脑，手机掌上电脑，数码相机等移动终端上。

有了Wi-Fi之后，不需要网线即可联入网络。

越来越多的设备在出厂前安装了Wi-Fi模块，也有越来越多的场所提供了Wi-Fi信号覆盖。

这样，Wi-Fi形成了一个从科研到设备生产、从网络接入到网络内容服务等一个庞大的产业链。

2007年，全国包括Wi-Fi在内的wlan行业产业价值有望超亿美元。

对于个人用户来说，Wi-Fi的普及，将是用户体验的一次飞跃。

笔记本电脑用户将可以任意一个具备Wi-Fi信号覆盖的地方快速接入Internet而不需要再去寻找网线，越来越多的机场、酒店、公共场所都提供了Wi-Fi信号覆盖。及时带笔记本电脑开会，也不用担心会议室没有足够的网线插口。而在家中，您更可以在任何一个角落都覆盖无线信号，而不需要担心网线的走线影响整体室内美观。

数码相机用户更可以将拍摄完成的图片实时的传送到笔记本电脑中，无需通过复杂的数据线联机。

Wi-Fi在掌上设备上应用越来越广泛，而智能手机就是其中一份子。与早前应用 于手机上的蓝牙技术不同，Wi-Fi具有更大的覆盖范围和更高的传输速率，因此Wi-Fi手机成为了目前移动通信业界的时尚潮流。　　
　
    由于Wi-Fi的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的免费频段，因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在Wi-Fi覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。而其它一些基于WLAN的宽带数据应用，如流媒体、网络游戏等功能更是值得用户期待。有了Wi-Fi功能我们打长途电话(包括国际长途哦)，浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。

Wi-Fi的全称是Wireless Fidelity，又叫802.11b标准。它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，同时与已有的各种802.11DSSS设备兼容。伴随着Intel公司提出的笔记本电脑芯片组?"迅驰"被越来越多的人认可，这一技术也逐渐成为了大家关注的话题。不过自2005年底开始，很多手机厂商，特别是以生产智能手机为主的品牌便开始将Wi-Fi引入自己的产品当中。

目前已经有很多手机自带Wi-Fi功能，但是国家信息产业部明文规定不允许带Wi-Fi功能的手机在国内上市，因此在国内上市的手机都不带Wi-Fi功能。很多相同的机型在国内不能使用此功能，但在国外就可以应用。不过像多普达586W，577W等型号手机繁体版的在国内是可以使用的Wi-Fi功能的。

现在Wi-Fi翻盖范围在国内越来越广泛了，高级宾馆，豪华住宅区，飞机场以及咖啡厅之类的区域都有Wi-Fi接口。当我们去旅游，办公时，就可以在这些场所使用我们的掌上设备尽情网上冲浪了。

Wi-Fi为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。

Wi-Fi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频段上的两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/s。两个设备之间的通信可以自由直接(adhoc)的方式进行，也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点（Access Point，AP）的协调下进行。
1999年加上了两个补充版本: 802.11a定义了一个在5GHz

ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层，802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/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802.11b得到了最为广泛的应用。苹果公司把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。1999年工业界成立了Wi-Fi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标准和补充。
       
    802.11 ，1997年，原始标准(2Mbit/s 工作在2.4GHz)。

802.11a，1999年，物理层补充(54Mbit/s工作在5GHz) 。

802.11b，1999年，物理层补充(11Mbit/s工作在2.4GHz) 。

802.11c，符合802.1D的媒体接入控制层(MAC) 桥接(MAC Layer Bridging) 。

802.11d，根据各国无线电规定做的调整。

802.11e ，对服务等级(Quality of Service, QS) 的支持。

802.11f，基站的互连性(Interoperability) 。

802.11g，物理层补充(54Mbit/s工作在2.4GHz) 。

802.11h，无线覆盖半径的调整，室内(indoor) 和室外(outdoor) 信道(5GHz频段) 。

802.11i，安全和鉴权(Authentification)方面的补充。

802.11n，导入多重输入输出 (MIMO) 技术，基本上是802.11a的延伸版。

除了上面的IEEE标准，另外有一个被称为IEEE802.11b+的技术，通过PBCC技术(Packet Binary Convolutional Code) 在IEEE802.11b(2.4GHz频段)

基础上提供22Mbit/s的数据传输速率。但这事实上并不是一个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，TexasInstruments)。也有一些被称为802.11g+的技术,在IEEE802.11g的基础上提供108Mbit/s的传输速率,跟802.11b+一样,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。

一个Wi-Fi联接点网络成员和结构站点(Station) ，网络最基本的组成部分。

基本服务单元(Basic Service Set, BSS) 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。

分配系统(Distribution System, DS) 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium) 逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的，尽管它们物理上可能会是同一个媒介，例如同一个无线频段。

接入点(Acess Point, AP) 。接入点即有普通站点的身份，又有接入到分配系统的功能。

扩展服务单元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上，并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。

关口(Portal) ，也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或其它网络联系起来。

这儿有3种媒介，站点使用的无线的媒介，分配系统使用的媒介，以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重迭。

IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。

IEEE802.11没有具体定义分配系统，只是定义了分配系统应该提供的服务(Service) 。整个无线局域网定义了9种服务，5种服务属于分配系统的任务，分别为，联接（Association), 结束联接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再联接(Reassociation) 。

4种服务属于站点的任务，分别为，鉴权(Authentication), 结束鉴权(Deauthentication), 隐私(Privacy), MAC数据传输(MSDU delivery) 。

Wi-Fi的主要技术优势

1.无线电波的覆盖范围广，基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有50英尺左右，约合15米。而Wi-Fi的半径则可达300英尺左右，约合100米。最近由Vivato公司推出的一款新型交换机，该款产品能够把目前Wi-Fi无线网络300英尺，接近100米的通信距离扩大到4英里，约6.5公里。

2.虽然由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到11Mbps，符合个人和社会信息化的需求。

3.厂商进入该领域的门槛比较低。厂商只要在机场、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入上述场所。这样由于"热点"所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内，即可高速接入因特网。也就是说厂商不用耗费资金来进行网络布线接入，从而节省了大量的成本。
       
    Wi-Fi组建方法

Wi-Fi是由AP（Access Point）和无线网卡组成的无线网络。一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP，如此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源，架设费用和复杂程序远远低于传统的有线网络。如果只是几台电脑的对等网，也可不要AP，只需要每台电脑配备无线网卡。AP一般翻译为"无线访问节点"，或"桥接器"。它主要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，其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由，而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。有了AP就像一般有线网络的Hub一般，无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。特别是对于宽带的使用，Wi-Fi更显优势，有线宽带网络（ADSL、小区LAN等）到户后，连接到一个AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个AP已经足够，甚至用户的邻里得到授权后，则无需增加端口，也能以共享的方式上网。

Wi-Fi的应用
　
    由于Wi-Fi的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的免费频段，因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在Wi-Fi覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。而其它一些基于WLAN的宽带数据应用，如流媒体、网络游戏等功能更是值得用户期待。有了Wi-Fi功能我们打长途电话（包括国际长途），浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。

Wi-Fi在掌上设备上应用越来越广泛，而智能手机就是其中一份子。与早前应用于手机上的蓝牙技术不同，Wi-Fi具有更大的覆盖范围和更高的传输速率，因此Wi-Fi手机成为了目前移动通信业界的时尚潮流。

目前已经有很多手机自带Wi-Fi功能，但是国家信息产业部明文规定不允许带Wi-Fi功能的手机在国内上市，因此在国内上市的手机都不带Wi-Fi功能。很多相同的机型在国内不能用此功能，但在国外就可以应用。不过像多普达586W，577W等型号手机繁体版的在国内是可以使用的Wi-Fi功能的。

现在Wi-Fi翻盖范围在国内越来越广泛了，高级宾馆，豪华住宅区，飞机场以及咖啡厅之类的区域都有Wi-Fi接口。当我们去旅游，办公时，就可以在这些场所使用我们的掌上设备尽情网上冲浪了。

Wi-Fi的发展和未来

这两年内，无线AP的数量呈迅猛的增长，无线网络的方便与高效使其能够得到迅速的普及。除了在目前的一些公共地方有AP之外，国外已经有先例以无线标准来建设城域网，因此，Wi-Fi的无线地位将会日益牢固。
　
    Wi-Fi是目前无线接入的主流标准，但是，Wi-Fi会走多远呢？在Intel的强力支持下，Wi-Fi已经有了接班人。它就是全面兼容现有Wi-Fi的WiMAX，对比于Wi-Fi的802.11X标准，WiMAX就是802.16x。与前者相比，WiMAX具有更远的传输距离、更宽的频段选择以及更高的接入速度等等，预计会在未来几年间成为无线网络的一个主流标准，Intel计划将来采用该标准来建设无线广域网络。这相比于现时的无线局域网或城域网，是质的变革，而且现有设备仍能得到支持，保护人们的每一分钱投资。

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Wi-Fi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Wi-Fi，必将成为那些随时需要进行网络连接用户的必然之选。
  
    最近，业界纷纷传出Wi-Fi已出现生存危机的消息。据国外媒体报道，日前很多企业仍然在Wi-Fi这方面投入巨资，但从中赢利的企业几乎没有。据悉很多企业因Wi-Fi而破产，前不久R　Wireless公司也放弃了该项业务。那么Wi-Fi的盈利情况是否真的出现危机了？
  
    不可否认，Wi-Fi技术的商用目前碰到了许多困难。一方面是受制于Wi-Fi技术自身的限制，比如其漫游性、安全性和如何计费等都还没有得到妥善的解决。另一方面，由于Wi-Fi的赢利模式不明确，如果将Wi-Fi作为单一网络来经营，商业用户的不足会使网络建设的投资收益比较低，因此也影响了电信运营商的积极性。但从Wi-Fi技术定位看，我认为，对于电信运营商而言，Wi-Fi技术的定位主要是作为高速有线接入技术的补充，将来逐渐也会成为蜂窝移动通信的补充。
  
    虽然Wi-Fi技术的商用在目前碰到了一些困难，但这种先进的技术也不可能包办所有功能的通信系统。可以说只有各种接入手段相互补充使用才能带来经济性、可靠性和有效性。因而，它可以在特定的区域和范围内发挥对3G的重要补充作用，Wi-Fi技术与3G技术相结合将具有广阔的发展前景。

Wi-Fi是高速有线接入技术的补充

目前，有线接入技术主要包括以太网、xDSL等。Wi-Fi技术作为高速有线接入技术的补充，具有为可移动性、价格低廉的优点，Wi-Fi技术广泛应用于有线接入需无线延伸的领域，如临时会场等。由于数据速率、覆盖范围和可靠性的差异，Wi-Fi技术在宽带应用上将作为高速有线接入技术的补充。而关键技术无疑决定着Wi-Fi的补充力度。现在OFDM、MIMO（多入多出）、智能天线和软件无线电等，都开始应用到无线局域网中以提升Wi-Fi性能，比如说802.11n计划采用MIMO与OFDM相结合，使数据速率成倍提高。另外，天线及传输技术的改进使得无线局域网的传输距离大大增加，可以达到几公里。

Wi-Fi是蜂窝移动通信的补充。
  
     Wi-Fi技术的次要定位----蜂窝移动通信的补充。蜂窝移动通信可以提供广覆盖、高移动性和中低等数据传输速率，它可以利用Wi-Fi高速数据传输的特点弥补自己数据传输速率受限的不足。而Wi-Fi不仅可利用蜂窝移动通信网络完善的鉴权与计费机制，而且可结合蜂窝移动通信网络广覆盖的特点进行多接入切换功能。
       
     这样就可实现Wi-Fi与蜂窝移动通信的融合，使蜂窝移动通信的运营锦上添花，进一步扩大其业务量。

Wi-Fi是现有通信系统的补充，可看作是3G的一种补充。
  
     无线接入技术则主要包括IEEE的802．11、802．15、802．16和802．20标准，分别指WLAN、无线个域网WPAN：蓝牙与uwb、无线城域网WMAN：WIMAX和宽带移动接入WBMA等。一般地说WPAN提供超近距离的无线高数据传输速率连接；WMAN提供城域覆盖和高数据传输速率；WBMA提供广覆盖、高移动性和高数据传输速率；Wi-Fi则可以提供热点覆盖、低移动性和高数据传输速率。
  
     对于电信运营商来说，Wi-Fi技术的定位主要是作为高速有线接入技术的补充，逐渐也会成为蜂窝移动通信的补充。当然Wi-Fi与蜂窝移动通信也存在少量竞争。一方面，用于Wi-Fi的IP话音终端已经进入市场，这对蜂窝移动通信有一部分替代作用。另一方面，随着蜂窝移动通信技术的发展，热点地区的Wi-Fi公共应用也可能被蜂窝移动通信系统部分取代。但是总的来说，他们是共存的关系，比如一些特殊场合的高速数据传输必须借助于Wi-Fi，象波音公司提出的飞机内部无线局域网；而在另外一些场合使用Wi-Fi可以较为经济，象实现高速列车内部的无线局域网时。

此外，从当前Wi-Fi技术的应用看，其中热点公共接入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Wi-Fi呈现虚热现象。

所以，Wi-Fi虽然是通信业中发展的新亮点，但是主要应定位于现有通信系统的补充。如果炒作过热，面对相对狭小的市场可能出现投资过度和资源闲置的状况。

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email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、必要性之应用服务，可使消费者产生另一种新的使用需求，这也是它难以大量吸引用户族群的原因。百年来通信发展的历史证明，使用一种包办所有功能的通信系统是不可取的，各种接入手段的混合使用才能带来经济性、可靠性和有效性的同时提高。毫无疑问，第三代蜂窝移动通信（3G）技术是一个比较完美的系统，它有较高的技术先进性、较强的业务能力和广泛的应用。但是Wi-Fi可以在特定的区域和范围内发挥对3G的重要补充作用，Wi-Fi技术与3G技术相结合会有广阔的发展前景。