1 无线局域网技术分析
为了能够对无线局域网(WLAN)有一个正确的市场定位,有必要首先对其进行技术分析。
1.1 无线局域网的发展
90年代初无线局域网开始获得较多的关切,并产生了802.11标准,速率最高为2 Mbit/s;1997年,IEEE组织认可接受802.11,使802.11成为无线局域网的一种标准;1999年,IEEE又批准认可了针对1997年标准的两个补充扩展版本:IEEE 802.11a 和IEEE 802.11b。由于802.11b物理层比较容易实现,其产品最先在市场上出现,最近,一些设备制造商开始逐步提供符合802.11a的产品。
1.2 无线局域网的特点
无线局域网主要具有如下特点:
(1)高数据带宽
无线局域网技术能够提供高速数据速率,其中IEEE 802.11b能提供在2.4 GHz频段上的1~11 Mbit/s的数据带宽,IEEE 802.11a能提供工作在5GHz频段上的6~54 Mbit/s数据带宽,IEEE 802.11g能提供在2.4 GHz频段上的22~54 Mbit/s数据带宽。
(2)开放的频段
IEEE建议对802.11a和802.11b使用开放的频段,即无需执照即可部署。各国在实施时做法不同,在中国,802.11b的2.4 GHz频段是开放的,而802.11a的5 GHz频段需要执照。
(3)局部覆盖与移动
无线局域网技术提供局部无线覆盖能力,其中IEEE 802.11b提供在开阔地大约150~300 m范围的无线覆盖,IEEE 802.11a提供在开阔地大约75~150 m范围的无线覆盖,IEEE 802.11g提供介于前两者之间的覆盖范围。
(4)经济
由于有些无线局域网技术(如IEEE 802.11b)的使用频段是免费的,同时网络设备价格低廉,和其他移动网络(如GPRS)比较,无线局域网的部署和建设成本比较低。
(5)高逻辑端口密度
无线局域网理论上一个信道可以支持多个用户共享,大大提高了设备的逻辑端口密度,更适合在用户密集的热点地区(如会场、机场等场所)部署。
从以上特点可以看出,无线局域网是一种宽带无线接入技术,能较好地解决小范围内用户终端接入的问题,是用户驻地网的一部分。
1.3 与其他无线通信技术的关系
WLAN与蓝牙、HomeRF、通用分组无线业务(GPRS)、cdma 2000 1x、第3代移动通信技术(3G)、3.5 GHz固定无线接入、本地多点分配业务(LMDS)等主流的无线通信系统具有竞争和互补关系。
(1)与蓝牙、HomeRF的关系
无线局域网与蓝牙、HomeRF同属终端的无线接入技术。相比而言,无线局域网具有更宽的传输速率和更大的覆盖范围,并且标准和产品更成熟,因此具有更强的竞争力。
(2)与GPRS、cdma 2000 1x、3G等技术的关系
无线局域网可以提供低移动性的高速数据传输业务, 而GPRS、cdma 2000 1x、3G移动网络作为公共移动通信网络,在移动能力、漫游、全覆盖等方面更具有优势。无线局域网可以作为GPRS、cdma 2000 1x、3G的补充无线接入技术。
(3)与3.5 GHz固定无线接入、LMDS等技术的关系
3.5 GHz固定无线接入和LMDS属于宽带的固定无线接入技术,与无线局域网同属无线接入的范畴。但无线局域网主要解决最后“100 m”的接入,是提供接入的手段,而3.5 GHz固定无线接入主要解决最后“几公里”的接入,是在固定传输未到达的地方提供数据的承载接入。
2 无线局域网应用现状
2.1 国际上无线局域网应用情况
目前全球大约有1~2万无线局域网业务使用者。
在美国,Wayport公司已经以自己的品牌在一些机场部署了无线局域网业务;2001年底被移动运营商Voicestream收购的公共无线局域网运营商MobileStar与遍布美国的星巴克咖啡店合作,从2002年4月就开始向公众提供无线局域网业务;美国Nextel公司也在2002年4月份宣布采用802.11b/iDEN相结合的方案在美国的热点地区铺设无线局域网。
在欧洲,Telia HomeRun公司最早推出无线局域网服务,其业务在机场、酒店、办公场所甚至家里都可使用;芬兰Sonera公司在9个热点地区部署wGate服务,2002年底在芬兰的25个机场以及多家酒店、会议中心推出,它还与诺基亚共建了世界上第一个基于现有GSM基础设施的无线局域网漫游系统;挪威Telenor公司与爱立信合作进行无线局域网和3G整合的项目,奥地利移动运营公司ONE在控股eWave后计划将其无线局域网业务并入自己的3G业务中,在酒店、机场等场所使用;英国BT公司也于2002年6月开始大规模在全英国建设无线局域网,在热点地区提供快速无线Internet接入。
在日本,一些运营商,如NTT、MIS、日本电信等,正利用WLAN技术展开“网络无处不在”的活动,用户可以在快餐店、旅馆、街头、火车站等场所通过笔记本电脑或PDA接入宽带网络。
在澳大利亚,SkyNet公司在澳大利亚的13个机场的27个Qantas俱乐部休息室安装了无线局域网,成为在澳大利亚机场覆盖率最高的无线局域网运营商。SkyNet还将业务拓展到美国和新西兰,并与GRIC、MobileStar公司签定联盟协议,以扩大公司在全球的用户数。
2.2 中国无线局域网应用情况
无线局域网技术在国内企业内部的应用起步相对早些。在国外设备厂商的帮助下,广州钢铁集团的各分厂、广州统一企业的仓库与销售管理部门、清华紫光下属的紫光大厦和蓝润大厦等许多地方都已通过无线局域网实现了无线联网。
从2001年开始,国内无线局域网的系列应用推广活动出现了一定的竞争势态。目前,进入国内无线局域网市场的运营商主要有中国网通、中国电信,还有长城宽带等新兴的宽带因特网业务服务商。
中国网通基于802.11b无线协议推出了“无限伴旅”服务,在北京、上海、广州、深圳等城市已率先开通网络,并支持相互之间的国内漫游以及国际漫游。中国网通将服务盯向了商务旅行人士的移动办公,应用场所主要放在酒店、会议中心等高级商务和休闲场所,例如北京的长城饭店、北京饭店,上海的APEC会议中心等地。中国网通在北京29个热点地区的接入服务主要采取IP电话卡方式计费,由热点地区拥有者提供租卡或售卡的服务。上海电信公司2001年12月与IBM公司、上海星巴克咖啡新天地店合作推出的“天翼通”服务也是基于802.11b标准的应用,目标市场也是放在商务白领人士的移动办公上。北京电信首次提供无线局域网服务是在2001年第21届大运会期间,无线局域网网络主要部署在国际会议中心、首都工人体育场和大运村等区域,记者是主要使用者。随后,北京电信在北京国际展览中心也布设了无线局域网网络,并计划今后在机场、大型会议场所、写字楼、酒店等处继续部署无线局域网网络。中国移动也在积极进行无线局域网业务的部署。
3 无线局域网市场前景
受无线局域网服务区域有限的约束,它的目标市场只是半移动的无线数据应用市场,而其业务的积极使用者是那些经常旅行的商务人士和一些高端用户。但作为一项正在兴起的应用服务,无线局域网已引起全球业界的重视。在企业用户内部,无线局域网将作为企业内部网的无线延伸段进一步得到广泛应用。对于公共无线局域网业务,运营商主要将其作为有线/无线城域宽带接入系统的无线延伸段或公共移动通信系统的补充,对用户密集的某些热点地区进行局部覆盖。欧洲的运营商更看好无线局域网业务,在奥地利、德国、挪威和瑞典的机场、宾馆、咖啡屋等地都已开始无线局域网的商业运营。预计到2006年,欧洲将有2 000多万无线局域网用户,创造30亿欧元的收入。在中国,受无线电管制政策的影响,估计无线局域网业务的普遍使用还需一段市场培育时间。
4 存在的问题
WLAN在技术上的优势使其成为终端无线接入领域的主流技术,但由于这种技术定位于企业级的应用,因此在提供公共电信级业务时,其广泛应用将面临一些问题和挑战。
(1)信号干扰
由于无线局域网技术尤其是目前广泛应用的IEEE 802.11b技术工作在开放频段上,因此容易受到工作在同样频段的无线设备如无绳电话,微波基站,蓝牙网络等的干扰,并且开放频段没有统一规划,各无线局域网的运营商的系统之间的干扰也将大量存在,会影响业务的质量。
(2)安全
无线局域网技术最初的设计思想是为企业内部提供一种设备互连的解决方案,局域网内部被看作是一个可信任的安全域。但当这种技术用于提供公共电信业务时就将面临大量的安全问题,包括用户的访问控制、用户信息的隔离等,因此如何进行用户认证、用户隔离以及如何防止内部和外部攻击将成为该技术亟待解决的重要课题。
(3)漫游和结算
由于使用开放频段,不同运营商覆盖不同的热点地区,为了能够为用户提供普遍服务,需要将各运营商的无线局域网互连起来,支持用户在网间进行漫游。由于不同服务商的无线局域网覆盖可能会采用互不兼容的接入流程,需要配置不同的系统参数,因此在技术实现上具有一定的难度。网间漫游还将带来网间结算的问题,也将大大增加实施的复杂度。
(4)与移动通信网的融合
移动网络已经具有了成熟的漫游支持体系结构,拥有大量的移动用户群,能够提供普遍的覆盖,未来无线局域网技术必将走与移动通信网融合的道路,充分利用移动通信网络既有的认证、计费、漫游管理、用户管理体系以及广阔的覆盖,在局部热点地区作为移动通信系统的补充。目前无线局域网与移动通信网络之间尚不支持无缝切换,如能支持无缝切换将对无线局域网未来的发展产生深远的影响。
(5)系统可靠性
由于无线局域网设备分散在热点地区,供电、远程维护等问题将直接影响业务质量。
5 结论
无线局域网与有线局域网相比具有部署易、端口密度高、支持一定范围的移动性等特点,因此在企业级应用中将会有广泛的应用,但作为电信级的公共无线局域网业务面临的挑战还很多,在未来较长一段时间内,这种技术将作为有线接入技术以及移动通信技术的补充而存在。
参考文献:
[1] IEEE Std 802.11. Standards for Local and Metropolitan Area Networks—Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications [S]. 1999.
[2] IEEE Std 802.11b. Standards for Local and Metropolitan Area Networks—Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: High-Speed Physical Layer Extension in the 2.4GHz Band [S]. 1999.
[3] IEEE Std 802.11a. Standards for Local and Metropolitan Area Networks—Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: High-Speed Physical layer Extension in the 5GHz Band [S]. 1999.
[摘要] 文章介绍了无线局域网的主要技术及特点,分析了无线局域网的市场应用前景,对目前无线局域网在国内外的应用作了阐述,并指出了移动运营商在提供无线局域网应用与业务时所存在的问题。
[关键词] 无线局域网;802.11;移动网络
[Abstract] The technical characteristics of WLAN (Wireless Local Area Network) are outlined firstly, and then the future market of WLAN is prospected. Thirdly, some current commercial deployment and applications in both domestic and foreign markets are given for reference. Problems that mobile communication operators are facing are present for further research and improvement
[Keywords] WLAN; 802.11; Mobile network