【文章內(nèi)容簡介】 補充 (11Mbit/s 工作在 ) 。 ，符合 的媒體接入控制層 (MAC) 橋接 (MAC Layer Bridging) 。 11 ，根據(jù)各國無線電規(guī)定做的調(diào)整。 ，對服務(wù)等級 (Quality of Service, QS) 的支持。 ，基站的互連性 (Interoperability) 。 ，物理層補充 (54Mbit/s 工作在 ) 。 ，無線覆蓋半徑的調(diào)整，室內(nèi) (indoor) 和室外 (outdoor) 信道 (5GHz 頻段 ) 。 ，安全和鑒權(quán) (Authentification)方面的補充。 ，導(dǎo)入多重輸入輸出 (MIMO) 技術(shù)，基本上是 的延伸版。 除了上面的 IEEE 標準，另外有一個被稱為 +的技術(shù)，通過 PBCC 技術(shù) (Packet Binary Convolutional Code) 在 ( 頻段 ) 基礎(chǔ)上提供 22Mbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率。但這事實上并不是一個 IEEE 的公開標準，而是一項產(chǎn)權(quán)私有的技術(shù) (產(chǎn)權(quán)屬于美國德州儀器， Texas Instruments)。也有一些被稱為 +的技術(shù) ,在 的基礎(chǔ)上提供 108Mbit/s 的傳輸速率 ,跟 +一樣 ,同樣是非標準技術(shù) ,由無線網(wǎng)絡(luò)芯片生產(chǎn)商 Atheros 所提倡的則為 SuperG。 當今使用最廣泛的莫過于操作于 wifi ，這個協(xié)定于 1999 年被定案，以 CCK 通訊調(diào)變及 相容。其中 DBPSK 被用于 1MBS 的組態(tài)，而效率加倍的則用 于 2MPS。此外，有種當初為了與 IEEE 產(chǎn)品兼容所開發(fā)的 PBCC，某些號稱可達到的 產(chǎn)品，即由此而來。 WiFi的全稱是 Wireless Fidelity，又叫 標準。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，同時與已有的各種 設(shè)備兼容。伴隨著 Intel 公司提出的筆記本電腦芯片組 — “迅馳”被越來越多的人認可，這一技術(shù)也逐漸成為了大家關(guān)注的話題。不過自 2020 年底開始，很多手機 廠商，特別是以生產(chǎn)智能手機為主的品牌便開始將 WiFi 引入自己的產(chǎn)品當中。 各國對于 頻段開放程度的不同，也因此為何在美國的 WLAN 信道選擇的是從 1到 11，而歐州大多地區(qū)的信道選擇可以人 1 到 13。由于同一 地區(qū)內(nèi)使用的信道最好不要重迭，以相隔 25MHZ 以上避干擾，一般兩個信道的數(shù)字差別在5以上，都可以視為沒有互相干擾的頻道。我們可以清楚地看到第 1， 6， 11三個重迭的信道可同時同地使用。這就是為何最大帶寬容量是用三去乘以 11MBPS來計算。這對布建網(wǎng)絡(luò)而言，是個非常重要的觀念與技巧。 由于 技術(shù)已相當成熟，在芯片設(shè)計業(yè)者與無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造廠競爭下，價錢已經(jīng)相當?shù)土?，盡管數(shù)據(jù)實際吞吐量僅達 35MBPS，但已足 夠一般人無線上網(wǎng)的基本需求，加上 CPU 大廠極力推展其迅馳的助益下， 網(wǎng)卡已 12 成大多新出廠的筆記本電腦或 PDA 內(nèi)建選購的配備。其實 wifi IEEE 是與 于 1999 年九月十六日同時推出的標準，該標準使用正交頻分復(fù)用OFDM 調(diào)變技術(shù)，理論上可達 54MBPS 高速設(shè)備傳 輸。在實測上對數(shù)據(jù)的真正吐吞量可達到 27MBPS 上下，某些無線通訊芯片廠商運用其獨 家技術(shù)?？梢詫⒗碚搨鬏斔俾释浦?72MBPS，甚至用合并信道的方 式，達到 108MBPS。但在標準中， 支持以下速率模式 :6， 9， 12， 18， 24， 36， 48， 54MBPS。 此外， 在 UNII 頻段上通訊受到其它裝置的干擾較小，加上非重迭信道的數(shù)量較多，每一階段的 UNII 頻段都可有各別四個非重迭信道可供 增加帶寬容量，困此 不僅傳輸速率高而且穩(wěn)定，對高密度負荷的使用環(huán)境，也是較為適當?shù)?。同一定點可建立高達八個非重迭信道的通訊，最大載容 量高達432MBPS，相當適合企業(yè)內(nèi)部辦 公室 WLAN 應(yīng)用。 可惜的是 wifi 的成本較為高昂，與使用 2。 4GHZ 頻段的 互不兼容，且 的 PCMCIA 網(wǎng)卡只能接受 32BIT 的數(shù)據(jù)接口帶 寬，支持5GHZ 外接可拆換天線機種也較少見，在業(yè)界缺乏關(guān)愛的眼神下，單純 產(chǎn)品已多銷聲匿跡?，F(xiàn)在市面上幾乎只有 和 5GHZ 的雙頻 機。當然， 5GHZ產(chǎn)品最讓人詬病的無非還是其較短通訊距離，與一般 室內(nèi) 100 至 150英尺的通訊距離比起來， 可能只有 25 至 75 英尺的通訊距離，而且 wifi 5GHZ 的無線電波對障礙物的穿透性較差，比起 的無線電波衰減來得快，只適合小區(qū)域的高速無線通訊，然而，對于想要局限無線電波涵蓋范圍的辦 公室應(yīng)用而言，有些人認為 的特點還有助于網(wǎng)絡(luò)安全，不易受到建筑物外黑客的監(jiān)聽與侵入，至于這點看法就見仁見智了。 由于使用 802。 11B 的群眾不在少數(shù)，但是其通訊速度實有更上一層樓的空間，因此融合了 802。 11特有的 OFDM 調(diào)變技術(shù)，與 802。 11B 向 下兼容性與 2。4GHZ 頻率通訊距離的高速 wifi 標準于公元 2020 的夏天被 定案。雖然說 802。 11G 理論最大速率是 54MBPS，一般實測結(jié)果大約介于 20MBPS 至 25MBPS 之間，較 略低，但已比老舊的 802。 11B 快了許多倍。比起訊號衰減劇烈的 ， 可以在相同速率下達 到更遠的通訊距離。 事實上， wifi IEEE 與 wifi IEEE 相較之下也非是一無是處，例如 的最大帶寬容量受限于 僅有同時至多三個非重迭信道，也只能有 54MBPS*3= 162MBPS。在自由市場競爭下， wifi 會逐步成為主流，而已相當成熟的 wifi 則能以廉價攻勢搶攻低階家庭市場，至于 則會與 結(jié)合成為高階的產(chǎn)品，互補共榮。例如在辦公室內(nèi)，用wifi 的 5GHZ 頻段串連各別的 WLAN，同時以 wifi 頻段提供無線上網(wǎng)。在數(shù)字家庭的應(yīng)用上，更可以利用受干擾較小的 wifi 13 VOD或作為其它多媒體影音傳輸之用，而 wifi 亦可同時提供上網(wǎng)，兩者相輔相成，應(yīng)用方面充分 發(fā)揮其組合的力量。 我們僅將焦點放在目前最廣泛使用的 WLAN，俗稱 WIFI 的的 技術(shù)。話說二次世界大戰(zhàn)以來，無線通訊即蓬勃發(fā)展，然而大多應(yīng) 用在軍事、學(xué)術(shù)研究與政俯機關(guān)，欠缺廣泛的通訊標準。繼廣為采納的 以太網(wǎng)絡(luò)標準制訂，在公元 1997 年，國際電子電機協(xié)會 IEEE 制訂 了所謂的 無線局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)定。在最早的 標準中，無線傳輸?shù)姆绞桨松鲜?DSSS和 FHSSS 兩種展頻，以及經(jīng)外 線傳輸?shù)裙踩N無線傳輸技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達 1MBPS 或 2MBPS。 早期這些 產(chǎn)品非常昂貴，其中以 ATamp。T WAVELAN 最具代表性，由于 1MBPS 至 2MBPS 的通訊速率已不符合現(xiàn)今高速網(wǎng)絡(luò)的需求，因此基本的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已不再生產(chǎn)。筆者 不推薦各位去購買現(xiàn)在可能相當便宜的老舊 產(chǎn)品，還是可以運用在建筑物間點對點 PTP 無線傳輸 ,起碼好處是不易受現(xiàn)今廣為采用的 DSSS 無線網(wǎng) 絡(luò)所干擾。 為推廣 應(yīng)用、解決各家產(chǎn)品兼容性的問題，無線以太網(wǎng)絡(luò)兼容性聯(lián)盟 WECA 在這樣的需求下被成立。大家耳熟能詳?shù)?WIFI認證標 準，就是這個組織負責測試和頒發(fā)，若要確保兼容性無慮，建議還是采用獲得 WIFI 認證的 WLAN產(chǎn)品。 與其談起國際標準 OSI，七層網(wǎng)絡(luò)模型不切實際的陳腔濫調(diào)，不如以現(xiàn)在常用的 TCP/IP 通訊協(xié)議模型來看 IEEE802。 11無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。從最接近使用者的應(yīng)用層，到時中間由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)負責的傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、以致于底部接近硬件的數(shù)據(jù)鏈路層、物理層都是環(huán)壞相扣、缺一不可。 及其相關(guān)衍生協(xié)議，則是座落于底部的第一與第二層，這樣的好處是可以和其它原有的上層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與應(yīng)用程序兼容，簡單 地說，就是使用者本 來在以太網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行的程序，不須為了更換為無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而重寫，只要安裝適當?shù)尿?qū)動程序，就可以使用WLAN，享受無線上網(wǎng)的便利。 詳細一點來解釋，我們常用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用例如： WWW、 FTP、 TELNET 與電子郵件等，都是靠其底下的 TCP/IP 因特網(wǎng)通訊協(xié)議支撐。在傳輸層主 要分 TCP 與UDP 兩種，前者是確保點對點間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽繜o誤，最為廣泛運用 。而后者因為沒有流量控制、也不在乎數(shù)據(jù)包的順序，適合實時語音傳輸或視頻 通訊。在TCP 或 UDP 底端的則是以 IP 為主的網(wǎng)絡(luò)層，主要用來做尋址與數(shù)據(jù)包的傳遞旅行。再往底層探討， 我們會遇到控制最底部硬件的數(shù)據(jù)鏈路層，而這一 層主要的任務(wù)就是用實體傳輸設(shè)備將數(shù)據(jù)幀傳送出去，并將結(jié)果盡量無誤的送回上面的網(wǎng)絡(luò)層。因此數(shù)據(jù)鏈路層包含了以 IEEE802。 2標準為主的邏輯鏈路控 制協(xié)議與 14 控制共享媒體存取的協(xié)議，處理在無線廣播網(wǎng)絡(luò)中的秩序，排除傳輸媒介存取沖突的問題。事實上在一個無線廣播網(wǎng)絡(luò)中的秩序，排除傳輸媒介存取沖突的 問題。以 wifi 為主的通訊協(xié)議，在數(shù)據(jù)鏈路層與物理層還有不少衍化出來的徒子徒孫，這些都是學(xué)術(shù)界與工業(yè)界為改善無線通訊品質(zhì)、針對不同目標所制訂 出來的標 準。事實上在一個無線局域網(wǎng)絡(luò)中，每個網(wǎng)絡(luò)實體的商務(wù)辨別是靠每張每張網(wǎng)絡(luò)卡獨一無二的 MAC 地址。除了本書探討的 IEEE802。 11 無線局域 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，常用 IEEE802。 14 纜線調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡(luò)、以及俗稱藍牙的IEEE802。 15 無線個人網(wǎng)絡(luò) WPAN 都屬于這個層級的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。每個 后面跟的字母代表一個研究對象， IEEE 對不同的研究主題成了個別個的小團體，這其中又以 在通訊速度上已不敷使用，為了提升通訊 速度以將妥善運用， IEEE于 1999年進一步延伸了 5GHZ頻段的 ，速度分別為 11MBPS 與 54MBPS。由于 2。 4GAZ 使用較為頻繁， 2020 年夏天 IEEE又為該頻段制訂了高達 54MBPS 的 標準。 論述至此，在進一步了解 ， 802。 11B 或 802。 11G 前，我們必須先從無線電波操作頻率的觀點來看其劃分，聯(lián)邦通訊總署 FCC 乃 美國管理通訊頻段與法規(guī)的機關(guān)，他們限制了無線通訊的操作頻率，尤其以應(yīng)用于工業(yè)，科學(xué)與醫(yī)療的所謂的頻段最廣為 WLAN 使用。由于不需要特殊的執(zhí)照才能 操作， ISM 頻段包含了以 900MHZ， 2。 4GHZ 與 5。 8GHZ 三個為主頻率劃分，廣泛用于家用 wifi及商用無線 wifi 系統(tǒng)，想必家里有安裝 wifi 無線電話的讀者必然不陌生。 900MHZ 的 ISM 頻段幾乎沒有受到 WLAN 的重視，一般的 IEEE ， 或 都是操作在 的 ISM 頻段，注意高速 IEEE802。 11A 雖然是操作在 5GHZ 的頻段，但更精 確地說，它并不是全然在 5。 8GHZ 的 ISM 頻段，而是用所謂的 5GHZ UNI 頻段，該頻段與 ISM 的 5。 8GHZ 頻段有部分重迭， 5GAH 的 WLAN在室內(nèi)僅能使用其 wifi UNII 的低頻與中頻，而室外應(yīng)用則被限制相對中頻及高頻 wifi。 ISM 固然方便，然而因為不需要使用執(zhí)照貓畫虎而被廣泛運用，所以彼此的干擾就比較嚴重。鄰居的 WLAN 就很可能跟您的無線網(wǎng)絡(luò)搶頻段而發(fā)生沖突， 更糟糕的是目前的商用無線電話和廚房的微波爐，都與使用 UNII 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相沖突。 不少人家里若有人的電話接通，則網(wǎng)絡(luò)就有可能發(fā)生斷訊或不穩(wěn)的情況，在那種情況下使用干擾較低的 UNII 頻段多少避免這類的困擾。 我國無線局域網(wǎng)的發(fā)展 根據(jù)工研究院的統(tǒng)計資料，我國臺灣于公元 2020 年已掌握全球 高達 80%的無線局域網(wǎng)設(shè)備的生產(chǎn)占有率。是臺灣繼個人計算機后另一個世界第一的傲人 15 成就 !目前我國臺灣廠商 WLAN 量產(chǎn)技術(shù)頗受肯定，業(yè)界已呈百家爭鳴，一片欣欣向榮。就世界上現(xiàn)今最大的 WLAN 市場一北美洲而言，在公元 2020 年已以 四百多萬的無線局域網(wǎng)絡(luò)使用者，預(yù)計在 2020 年前更能暴增至三千一百多萬人口。 盡管無線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)口的榮景是可以預(yù)期的，但我們從統(tǒng)計與預(yù)測中可以看出些有趣端倪。首先是 2020 年后，堪稱經(jīng)典的 802。 11B 標準將逐步功成 身退，僅能操作于 5GHz 頻段的純 802。 11A 產(chǎn)品也跟著淘汰。隨著 高速 802。 11G 的推廣，自 2020 年后該技術(shù)將使得 802。 11G 無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品 成為主流，而且又頻 802。11A/B/G 產(chǎn)品亦將因為無線網(wǎng)絡(luò)安全性的改進，大肆進攻辦公室等其它商業(yè)用途，并且預(yù)計在 2020 年達到倍數(shù)的高成長。 另外值得注意的是，無線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品核心一無線網(wǎng)絡(luò)卡亦有出貨方面的消長。原本占最大比例的接口網(wǎng)絡(luò)卡開始大量消退，取而代之的是迷你 PCI 接口無線網(wǎng)絡(luò)卡或模塊的崛起。由于許多 WLAN 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都以迷你 PCI 通訊模塊取代以往的內(nèi)建 PCMCIA 適配卡，因此迷你 PCI 接口的占有率節(jié)節(jié)上升。不過最新的趨勢是系統(tǒng)芯片 SOC 將微處理與無線網(wǎng)絡(luò)卡基頻芯片整合，可大幅省成本，是各廠爭相開發(fā)的新技術(shù)。 盡管我國臺灣在 WLAN 產(chǎn)量全球市場占有率達 80%，屬于世界第一，然而根據(jù)研院發(fā)布的數(shù)據(jù)展示，我國臺灣無線通訊的產(chǎn)值僅達全球 30%，在產(chǎn)量與 產(chǎn)值的不對稱情況下，隨著全球無線產(chǎn)品通路競爭的白熱化，生產(chǎn)代工 W