1 引言

　　無線局域網WLAN，顧名思義是一種借助無線技術取代以往有線布線方式構成局域網的新手段，可提供傳統有線局域網的所有功能。它是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物，系統用無線接入的一個子集，但原則上與藍牙有類似性，覆蓋無線個人域網(WPAN)范疇。與藍牙相比，它能支持較高傳輸速率(2~54Mbit/s，甚至更高)，利用射頻無線電或紅外線，借助直接序列擴頻(DSSS)或跳頻擴頻(FHSS)，GMSK，OFDM等技術，甚至可達到與UWB超寬帶技術相比擬的傳輸速率600Mbit/s~1Gbit/s左右，實現固定、半移動網絡終端對Internet網絡進行較遠距離的高速連接訪問。因此，原則上它與速率較低的藍牙技術有不同市場定位，相互支持補充，構成一種完整有效的WLAN/WPAN/WBAN無線接入。1997年6月，IEEE推出了802.11標準，開創了WLAN標準的先河。我國自主創新的WAPE/TEPA技術對確保WLAN安全性作出了重要貢獻。早期加入WLAN領域的一些標準有IEEE1/b/a/g(最高速率54Mbit/s，工作于2.4GHz IMS頻段及5GHz頻段)。HiperLAN是由ETSI的RES10工作組提出的歐洲WLAN標準，工作頻段為5.12~5.30GHz及17.1~17.3GHz，最高速率54Mbit/s。在5GHz頻段運行的WLAN在不同國家與地區有不同的叫法。例如，在歐共體稱為HiperLAN，在澳大利亞稱為RLAN(Radio LAN)，在加拿大稱為LELAN(License-exempt Wireless LAN)。彼此雖有一定類似性，但亦有不同做法與管理要求。HiSWANx是日本ARAB的多媒體移動接入通信的WLAN系列標準，HiSWANa工作于5GHz頻段，HiSWANb工作于25/27GHz頻段，數據傳輸速率為6~54Mbit/s。寬帶家用射頻Wideband Home RF主要為家庭網絡設計，是IEEE 802.11與數字無繩DECT標準的結合體，工作在2.4GHz頻段，能同步支持多路高質量語音信道，可支持系列速率1Mbit/s，2Mbit/s，5Mbit/s和10Mbit/s。典型的數字無繩，如DECT及PHS等亦曾加入WLAN的有效競爭行列。紅外線數據接入IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的手段，其軟硬件技術均已較成熟，傳輸速率可高達16Mbit/s。其主要優點為體積小、成本低、功率小、適應移動需求，早期約有95%的手提電腦上安裝了IrDA接口，但連接設備間不能有遮檔物，多個設備間如欲連接，需調整其位置及角度，比較復雜，其核心部件紅外線LED也不甚耐用。

　　目前，WLAN領域主要是IEEE 802.11x系列。我國自主創新標準WAPE及歐洲Hiper LAN/x系列等幾種標準在積極發揮作用。

　　近代通用無線接入作為先進手段實施接入網的全部或部分功能，它已成為有線接入的有效支持、補充與延伸，是快速、靈活裝備與實現普遍服務的重要途徑。無線接入目前雖大部分為窄帶，但中寬帶與寬帶(Wideband and Broadband)無線接入，包括2.5G/3G移動接入、不對稱IP接入及衛星接入已成為可能。而WLAN/WPAN/WBAN技術可視為一種最接近用戶的短距離、微功率、微微小區(Pico-cell)型無線接入手段，加上毫微微小區Femtocell以及M2M-傳感網/物聯網(WSN/WVSN/Internet of Things)等助力，在構筑新世紀泛在/普適全球個人通信網絡及無線連接世界方面將發揮其獨特的重要作用。很明顯，由于通用無線接入可綜合包括宏大區、大區、小區、微小區、微微小區、毫微微小區、高速移動、全移動、半移動(包括Nomadic游牧式)、可搬移(Transportable)及固定等多種接入覆蓋模式，可有效覆蓋三維物理空間的任一角落及有效地在任何時候以各種適當手段連接至任何個人用戶，它對未來全球個人通信的實際連接覆蓋的普遍化與重要性顯而易見。無線接入與Internet聯合運作的所謂無線Internet/移動IP，以及更進一步以全球移動通信的演進發展沿2G→2G+(2.5G，2.75G)→3G→3G+→4G這一發展脈絡，將及時大量運用及嵌入3G/4G，Bluetooth，WLAN/WPAN/WBAN之類新手段，進入所謂嵌入式(Embedded)世界，實現以Pico-cell小區個人接入為中心展開的無線個人域與物體域網絡(WPAN/WBAN)時代。這將成為未來全球個人通信世界中的最重要環節之一。

　　2 802.11x及其速率增強

　　第二次世界大戰后，無線通訊因在軍事上應用的成功而受到重視，但缺乏廣泛的通訊標準。于是，IEEE在1997年為無線局域網制定了第一個標準──IEEE 802.11，其中定義了媒體存取控制層(MAC層)和物理層。物理層定義了在2.4GHz的ISM頻段上工作，總數據傳輸速率設計為2Mbit/s。兩個設備之間的通信可以以自組織(Ad Hoc)的方式進行，也可以在基站BS(Base Station)或訪問點AP(Access Point)的協調下進行。為了在不同的通訊環境下取得良好的通訊質量，采用了CSMA/CA(Carrier Sense Multi Access/Ollision Avoidance)多址連接方式。IEEE 802.11標準最初主要用于解決辦公室局域網和校園網中用戶的無線接入，其業務主要限于數據存取，速率最高只能達到2Mbit/s。之后，由于速率和傳輸距離都不能滿足人們的需要，IEEE小組又相繼推出了更高速率的標準802.11b和802.11a。802.11b支持較高速率達1Mbit/s，同樣工作于2.4GHz ISM頻段，亦稱Wi-Fi(無線保真，Wireless Fedelity)，可為筆記本電腦或桌面電腦提供完整的網絡系統服務。802.11a為利用5GHz頻段的WLAN方式，傳輸速率更高，可達25Mbit/s或更高，借助OFDM技術，其速率可高達54Mbit/s。它亦被稱為Wi-Fi5，可適應話音、數據、圖像等多媒體業務的需要。802.11x標準即由Wi-Fi聯盟推進其產業化與應用工作。

　　為使進入廣泛商用的WLAN取得更高速率、更可靠的QoS及安全性，IEEE進行了一系列補充修訂，向802.1x系列標準化努力，包括OFDM，高狀態M-QAM調制與FEC技術，MIMO，CR，DFM等近代先進無線設備與網絡技術的運用。