德州仪器(TI)公司 高级应用工程师 王毅
摘 要: 本文简单探讨了一些无线局域网技术令人关注的话题。
近年来，无线技术市场蓬勃发展，无线局域网的应用也受到广泛关注。802.11作为第一种无线以太网技术，正在走向市场，未来三年将是其大展宏图的时期。这里探讨一些802.11为大家所关注的话题。
无线局域网关键的技术细节
无线局域网的巨大吸引力在于它的无线及移动性，由此也带来一系列无线网络所特有的课题，与有线局域网比较，这些改变不仅仅是来自于物理层上:
1.无线互连面临的多径传输、信道衰落、空间射频干扰使得传输速度和可达距离是面临的首要挑战。
多径传输：空间传输的信号，除了理想的直接到达以外，经过环境中的多个反射途径到达接收端，信号多径传输后混合会使得信号的识别更加困难，在室内环境中这个问题更加严重。WLAN厂商运用均衡及天线分集等方法来解决这个问题。
信道衰落：无线传输信道衰落非常严重，大约每33米就有20dB的衰落。WLAN采用动态的调整发送功率和接收灵敏度来解决这个问题。
空间射频干扰：干扰的来源是多方面的，有可能来自于大自然，也有可能来自于相同频段传输的人工设备，如微波炉、蓝牙等。WLAN在防御外界干扰的同时，也有责任降低自身对外界的射频干扰。
2.低功耗要求。移动性要求设备对自身携带电池的功率损耗尽量的低。为此，WLAN厂商实现电源管理的一系列技术，包括提供休眠模式等。依靠这些技术可以大幅度的降低实际消耗功率。
3.网络安全。无线传输使得数据安全尤为重要，由于物理传输媒介没有一个确切的传输范围，邻近的恶意侵犯者有可能轻易获得局域网内部数据。另外，恶意侵犯者也有可能在邻近区域向局域网发动流量攻击，使网络陷于瘫痪。为此，无限局域网标准加入了一系列的认证和加密措施来加强网络安全。
4.漫游。传统TCP/IP协议在有线数据网中取得了巨大的成功，但是当数据终端在几个子网间漫游时会造成很多问题。由此提出了移动IP(MOBILE IP)的概念来解决这个问题。
5.应用层连接。 在以往的有线数据网内，通信双方的应用层通过TCP/IP建立一个稳定的连接。但是在无线网络多变的物理连接中，TCP/IP难以承担这个责任，这样需要建立一个无线中间层(Middleware Software)来保证端到端的稳定连接及流量控制。
无线局域网协议子集
802.11协议下有许多子集，包含从物理层到高层的具体描述。一部分已经完成，一部分仍在探讨之中。
● 802.11a: 5.2G频率空间传输的物理层描述
-------------------------------------已完成
● 802.11b: 2.4G频率空间传输的物理层描述
-------------------------------------已完成
● 802.11d: 域管理(Regulatory Domains)描述
-------------------------------------已完成
● 802.11e: 服务质量(Quality of service) 描述
--------------- 预计2003年 1月完成
● 802.11f: 接入点内部协议(Inter-Access Point Protocol)
--------------- 预计2003 年3月完成
● 802.11g: 2.4G频率空间取得更高的速率
---------------预计2003年 1月完成
● 802.11h: 5.2G频率空间的电源管理
---------------预计2003 年3月完成
● 802.11i:描述网络安全性
---------------预计2003年 9月完成
其中，802.11a,b,g描述了最核心的物理层技术。
802.11标准2.4GHz与5.2GHz
传输频段之争
关于802.11的2.4GHz与5.2GHz频段之争由来已久。早期802.11物理层规范将传输频段定在2.4GHz，其后，802.11a将802.11带到了更高的5.2GHz，以此避开日渐拥挤的2.4G频段，并且定义了高达54Mbps的速率。但是随后802.11g被推出，同样定义了54Mbps的速率，同时与早期的802.11兼容。将来哪个频段占主流备受关注，这将取决于未来三年的市场抉择，不过802.11g草案的一些特点值得关注：
1. 802.11g运行在2.4G频段上，保持与目前运行的WLAN产品的前向兼容性。
2.细致的成本分析显示，符合 802.11g (2.4GHz)的设备与当前802.11b(2.4GHz) 设备的成本将会非常接近。而部署兼容 802.11b、802.11g 和 802.11a(5.2G) 规范的双频带无线网络的成本也不会高于只部署 802.11a(5.2G) 规范的网络成本。
3. 全球某些区域5.2 GHz 频带为高能量雷达等军事应用所使用, 因此，包括西欧和日本在内的几个主要的全球市场，都对该频带的商业使用定期制定规章限制。
4. 2.4G下的最大问题是此频段日渐拥挤，如蓝牙也在此频段下运行，但2.4G下互扰问题已经被广泛研究，并且已经有了切实可行的解决办法。
未来三年无线网络互连技术发展的预期
目前已为业界瞩目的WLAN和蓝牙两项技术将在三年内形成广大的市场。802.11 主要用于家庭和办公地区局域网互连； 蓝牙将用于个人设备的无线互连。
1．标准的完善。许多标准仍在制订过程中，甚至工作组各成员之间仍有很多歧义。各项标准将在竞争和协调中完善。
2．性能的提高。WLAN标准已经把物理层速度定义到了超过50Mbps。稳定的实现此速率还有待于各厂家的努力，另外，目前实际上层负荷的传输速度与物理层速度还有大的差距，需要继续改善。传输距离目前基本只有100多米，与有线网络连接距离还是有一定的差距，需要继续提高。
3．多厂家的互连性。作为一个新兴的标准，WLAN还不算成熟。各厂家对标准不同的理解以及各自对标准外的增强处理都会造成互连性问题。这个磨合期会经历一段时间。
4．降低成本。市场的压力会要求各厂家将成本大幅度的下降。
5．WLAN和蓝牙共同工作的研究。WLAN和蓝牙将会共同主宰市场已是未来三年的趋势。它们在共同频段工作的相互影响将继续是研究的方向。
实现IEEE802.11标准的半导体解决方案
TI公司现已推出的TNETW1100(ACX100)芯片支持802.11b，完成基带和MAC的处理，未来数年内TI将在WLAN方向陆续推出新的产品，计划2002年四季度推出的TNETW1130 (ACX111)芯片将支持802.11b/g/a/i/e ,同时支持2.4G和5.2G频段下的传输。■
摘自《电子产品世界》
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