【看見(jiàn)WLAN】系列專題——1、WLAN前世今生.docx

WLAN前世今生前語(yǔ)：從今日起，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)解決方案技術(shù)團(tuán)隊(duì)技術(shù)系列專題“看見(jiàn)WLAN”開(kāi)始連載啦()/啦啦啦。每一期都是不同的作者，不同的味道，但是呈現(xiàn)的都是相同的心意愿為個(gè)人學(xué)習(xí)，團(tuán)隊(duì)成長(zhǎng)，公司賺錢，國(guó)家穩(wěn)定，世界和平貢獻(xiàn)一份綿薄之力。前不久新浪微博上流傳著一張Wi-Fi的照片，是英國(guó)的一位童鞋通過(guò)Wi-Fi信號(hào)強(qiáng)度跟光線的映射，描繪出纏繞在我們周圍，看不見(jiàn)摸不著卻每日離不開(kāi)的無(wú)線信號(hào)。以至于馬斯洛需求金字塔最下面要增加一個(gè)奠基層Wi-Fi。于是，我們想，能不能通過(guò)我們的文字和圖片讓大家看見(jiàn)一個(gè)完完整整的WLAN呢。這就是“看見(jiàn)WLAN”的由來(lái)。在“看見(jiàn)WLAN”里，我們不僅會(huì)看到一些早已被大家熟知的WLAN基本知識(shí)，還會(huì)看到一些不為人熟知的WLAN網(wǎng)絡(luò)背后的技術(shù)，乃至?xí)吹轿覀儓F(tuán)隊(duì)為之貢獻(xiàn)青春的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)案例設(shè)計(jì)，總之就是壓箱底的寶貝都拿出來(lái)了。今天的“看見(jiàn)WLAN”就從看見(jiàn)“WLAN的前世今生”開(kāi)始。1 WLAN歷史概述1.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)介紹無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的初步應(yīng)用，可以追朔到五十年前的第二次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)時(shí)美國(guó)陸軍采用無(wú)線電信號(hào)做資料的傳輸。他們研發(fā)出了一套無(wú)線電傳輸科技，并且采用相當(dāng)高強(qiáng)度的加密技術(shù)，得到美軍和盟軍的廣泛使用。這項(xiàng)技術(shù)讓許多學(xué)者得到了一些靈感，在1971年時(shí)，夏威夷大學(xué)的研究員創(chuàng)造了第一個(gè)基于封包式技術(shù)的無(wú)線電通訊網(wǎng)絡(luò)。這被稱作ALOHNET的網(wǎng)絡(luò)，可以算是相當(dāng)早期的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）。它包括了7臺(tái)計(jì)算機(jī)，它們采用雙向星型拓?fù)錂M跨四座夏威夷的島嶼，中心計(jì)算機(jī)放置在瓦胡島上。從這時(shí)開(kāi)始，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可說(shuō)是正式誕生了。圖 1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程按照覆蓋范圍劃分，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以劃分為WPAN、WLAN、WMAN和WWAN四類： 在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成上，無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）位于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈的末端，用于解決同一地點(diǎn)終端與終端間的連接，如連接手機(jī)和藍(lán)牙耳機(jī)等。WPAN是基于計(jì)算機(jī)通信的專用網(wǎng)，是在個(gè)人操作環(huán)境下需要相互通信的裝置構(gòu)成的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需任何中央管理裝置，為電子設(shè)備之間提供方便、快速的數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于單個(gè)設(shè)備而言要求既能提供主控功能又具有從屬功能的能力，除此之外，還要求設(shè)備能夠很容易地接入或離開(kāi)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)要適合運(yùn)行圖象、MP3和視頻剪輯等多種類型的文件。WPAN所覆蓋的范圍一般在10m半徑以內(nèi)，必須運(yùn)行于許可的無(wú)線頻段。WPAN設(shè)備具有價(jià)格便宜、體積小、易操作和功耗低等優(yōu)點(diǎn)。 基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）允許在局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用可以不必授權(quán)的ISM頻段中的2.4GHz或5GHz射頻波段進(jìn)行無(wú)線連接。它們被廣泛應(yīng)用，從家庭到企業(yè)再到Internet接入熱點(diǎn)。 無(wú)線城域網(wǎng)(WMAN)主要用于解決城域網(wǎng)的接入問(wèn)題，覆蓋范圍為幾千米到幾十千米，除提供固定的無(wú)線接入外，還提供具有移動(dòng)性的接入能力，包括多信道多點(diǎn)分配系統(tǒng)(Multichannel Multipoint Distribution System，MMDS)、本地多點(diǎn)分配系統(tǒng)(Local Multipoint Distribution System，LMDS)、IEEE 802.16和ETSI HiperMAN(High Performance MAN，高性能城域網(wǎng))技術(shù)。 無(wú)線廣域網(wǎng)（WWAN）技術(shù)是使得筆記本電腦或者其他的設(shè)備裝置在蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)可以在任何地方連接到互聯(lián)網(wǎng)。主要的無(wú)線服務(wù)提供商(Verizon Wireless，Sprint Nextel等等)提供寬帶WWAN服務(wù)，其下載速度可以與DSL相媲美。圖 2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分類目前最為常見(jiàn)的三大無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)是WiFi、藍(lán)牙、HomeRF，它們的定位各不相同。WiFi在帶寬上有著極為明顯的優(yōu)勢(shì)，而且有效傳輸范圍很大，其為數(shù)不多的缺陷就是成本略高以及功耗較大。相對(duì)而言，藍(lán)牙技術(shù)在帶寬方面遜色不少，但是低成本以及低功耗的特點(diǎn)還是讓它找到了足夠的生存空間。另一種無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)HomeRF，是專門為家庭用戶設(shè)計(jì)的。它的優(yōu)勢(shì)在于成本，不過(guò)它的業(yè)界支持度遠(yuǎn)不及前兩者?？傮w而言，WiFi比較適于辦公室中的企業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，HomeRF可應(yīng)用于家庭中的移動(dòng)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音設(shè)備與主機(jī)之間的通信，而藍(lán)牙技術(shù)則可以應(yīng)用于任何可以用無(wú)線方式替代線纜的場(chǎng)合。目前這些技術(shù)還處于并存狀態(tài)，而從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，它們將走向融合。除此以外，紅外線技術(shù)也并沒(méi)有徹底消失，甚至射頻技術(shù)也活躍在市場(chǎng)上。另外，無(wú)線局域網(wǎng)是否會(huì)對(duì)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)構(gòu)成威脅是近年來(lái)業(yè)界關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。實(shí)際上，無(wú)線局域網(wǎng)與3G采用的是截然不同的兩種技術(shù)，用于滿足不同的需要。與3G不同的是，無(wú)線局域網(wǎng)并不是一個(gè)完備的全網(wǎng)解決方案，而只用于滿足小型用戶群的需求。無(wú)線局域網(wǎng)與3G可以互補(bǔ)，因此不會(huì)對(duì)3G運(yùn)營(yíng)商造成威脅，運(yùn)營(yíng)商還可以從無(wú)線局域網(wǎng)和3G的共存中獲得好處。研究表明，無(wú)線局域網(wǎng)與3G和GPRS的結(jié)合可增加用戶的滿意程度和業(yè)務(wù)量，從而增加移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)。作為3G的一個(gè)重要補(bǔ)充，無(wú)線局域網(wǎng)可用于在諸如機(jī)場(chǎng)候機(jī)廳、賓館休息室和咖啡廳等地方建立無(wú)線Internet連接。圖 3 無(wú)線傳輸技術(shù)1.2 什么是WLAN隨著無(wú)線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來(lái)越不能滿足人們的需求，于是無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）應(yīng)運(yùn)而生，且發(fā)展迅速。盡管目前無(wú)線局域網(wǎng)還不能完全獨(dú)立于有線網(wǎng)絡(luò)，但近年來(lái)無(wú)線局域網(wǎng)的產(chǎn)品逐漸走向成熟，正以它優(yōu)越的靈活性和便捷性在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中發(fā)揮日益重要的作用。 無(wú)線局域網(wǎng)是無(wú)線通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度講，無(wú)線局域網(wǎng)就是通過(guò)無(wú)線信道來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信，并實(shí)現(xiàn)通信的移動(dòng)化、高帶寬和低成本。通俗地講，無(wú)線局域網(wǎng)就是在不采用網(wǎng)線的情況下，提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。相比較傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)，WLAN具備如下優(yōu)勢(shì)：1. 靈活性和移動(dòng)性。在有線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)位置的限制，而無(wú)線局域網(wǎng)在無(wú)線信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線局域網(wǎng)另一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其移動(dòng)性，連接到無(wú)線局域網(wǎng)的用戶可以移動(dòng)且能同時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持連接。2. 安裝便捷。無(wú)線局域網(wǎng)可以免去或最大程度地減少網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，一般只要安裝一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)設(shè)備，就可建立覆蓋整個(gè)區(qū)域的局域網(wǎng)絡(luò)。3. 易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整。對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，辦公地點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖兺ǔＲ馕吨匦陆ňW(wǎng)。重新布線是一個(gè)昂貴、費(fèi)時(shí)、浪費(fèi)和瑣碎的過(guò)程，無(wú)線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。4. 故障定位容易。有線網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)物理故障，尤其是由于線路連接不良而造成的網(wǎng)絡(luò)中斷，往往很難查明，而且檢修線路需要付出很大的代價(jià)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)則很容易定位故障，只需更換故障設(shè)備即可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接。5. 易于擴(kuò)展。無(wú)線局域網(wǎng)有多種配置方式，可以很快從只有幾個(gè)用戶的小型局域網(wǎng)擴(kuò)展到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供節(jié)點(diǎn)間漫游等有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特性。圖 4 WLAN的優(yōu)勢(shì)作為全球公認(rèn)的局域網(wǎng)權(quán)威，IEEE 802工作組建立的標(biāo)準(zhǔn)在局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。這些協(xié)議包括802.3以太網(wǎng)協(xié)議、802.5令牌環(huán)協(xié)議和快速以太網(wǎng)協(xié)議等。IEEE于1997年發(fā)布了無(wú)線局域網(wǎng)領(lǐng)域第一個(gè)在國(guó)際上被認(rèn)可的協(xié)議802.11協(xié)議。1999年9月，IEEE提出802.11b協(xié)議，用于對(duì)802.11協(xié)議進(jìn)行補(bǔ)充，之后又推出了802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac等一系列協(xié)議，從而進(jìn)一步完善了無(wú)線局域網(wǎng)規(guī)范。IEEE802.11工作組制訂的具體協(xié)議如下：圖 5 WLAN的版本從最高速率2Mbps的802.11到Gbps的802.11ac，從青澀到成熟，十六年的時(shí)間里，無(wú)線技術(shù)的發(fā)展速度超出了所有人的預(yù)料。 802.11第一代802.11標(biāo)準(zhǔn)面世之前，無(wú)線局域網(wǎng)發(fā)展緩慢，推廣應(yīng)用十分困難，這其中有傳輸速度低、成本高的原因，但是更多的是因?yàn)楫a(chǎn)品之間的不兼容，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。802.11的面世從根本上解決了這一問(wèn)題，吹響了無(wú)線領(lǐng)域飛速發(fā)展的號(hào)角。1997年，IEEE制定了第一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中，用戶與用戶終端的無(wú)線接入，業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取。受到工藝和成本的限制，芯片的工作頻率只能固定在2.4GHz，最高傳輸速率只有2Mbps，相當(dāng)于每秒只能傳輸約0.016MB的內(nèi)容。這個(gè)傳輸速率連基本的使用需求都無(wú)法滿足，站在現(xiàn)在的角度看甚至有些可笑，但是在當(dāng)時(shí)確實(shí)就是它開(kāi)啟了無(wú)線世界的新紀(jì)元。 802.11b1999年，具備更高傳輸速率的IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)面世了，它將無(wú)線局域網(wǎng)的速率直接提升了5倍，最高速度可達(dá)11Mbps，實(shí)際的工作速度也達(dá)到了5Mbps左右，可以基本滿足使用需求。除了速率大幅提升以外，IEEE 802.11b在使用范圍和可靠性上也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。802.11b支持以百米為單位的范圍(在室外為300米;在辦公環(huán)境中最長(zhǎng)為100米)，能夠在一些不易接線或接線費(fèi)用較高的區(qū)域(如古建筑，教室等)中提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)?？偟膩?lái)說(shuō)，IEEE 802.11b是無(wú)線技術(shù)邁向?qū)嵱玫淖钪匾徊?，不僅能夠應(yīng)付手機(jī)、掌上電腦等簡(jiǎn)易數(shù)據(jù)傳遞，對(duì)于日常辦公甚至影像傳輸方面也有了不錯(cuò)的表現(xiàn)。伴隨著IEEE 802.11b性價(jià)比的不斷提高，802.11b在當(dāng)時(shí)的縱向、橫向市場(chǎng)都取得了全面性的突破，它讓更多的大中企業(yè)、小企業(yè)以及家庭用戶開(kāi)始接觸到了無(wú)線局域網(wǎng)，它已經(jīng)在慢慢改變?nèi)藗兊纳罘绞搅恕?802.11g/a作為802.11b的繼承者，802.11a在許多方面做了改進(jìn)，主要包括：第一其安全性較佳，很多企業(yè)就看中了這一點(diǎn)，有12個(gè)頻道可以利用，能減少干擾問(wèn)題;第二802.11a傳輸速度比802.11b快五倍，能同時(shí)提供更多用戶同時(shí)使用，最高理論速度可以達(dá)到54Mbps。第三802.11a開(kāi)創(chuàng)性地采用了5GHz的工作頻段，相比于802.11b具備了更強(qiáng)的抗干擾性。但是，在當(dāng)時(shí)射頻技術(shù)尚未成熟時(shí)，冒然性的選擇5GHz的工作頻段，就預(yù)示著802.11a已經(jīng)離滅亡不遠(yuǎn)了：由于頻段較高，使得802.11a的傳輸距離大打折扣，5GHz頻段的電磁波在遭遇墻壁、地板、家具等障礙物時(shí)的反射與衍射效果均不如2.4GHz頻段的電磁波好，因而造成802.11a覆蓋范圍偏小的缺陷;其次，由于設(shè)計(jì)復(fù)雜，基于802.11a標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線產(chǎn)品的成本要比802.11b高的多;還有一致命的弱點(diǎn)802.11a設(shè)備與802.11b網(wǎng)絡(luò)并不兼容。2003年，IEEE制定了新的802.11g標(biāo)準(zhǔn)，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)在提供了54Mbps高速率同時(shí)，還采用了與802.11b相同的2.4GHz頻段，因而不存在升級(jí)后的兼容性問(wèn)題。同時(shí)，802.11g也繼承了802.11b覆蓋范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，其價(jià)格也相對(duì)較低。唯一有點(diǎn)遺憾的是，802.11g采用了與802.11b一樣的三頻道通信線路，由于通信線路過(guò)少，其安全性較802.11a還是略遜一籌。盡管如此，802.11a的高速、良好的安全優(yōu)勢(shì)仍然可以吸引到不少用戶的青睞，在無(wú)線語(yǔ)音傳輸、礦山和醫(yī)院等應(yīng)用領(lǐng)域，其抗干擾性強(qiáng)和多信道的設(shè)計(jì)仍是802.11g所望塵莫及的。市場(chǎng)急需一個(gè)更新、更強(qiáng)、優(yōu)點(diǎn)更出眾的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)結(jié)束這場(chǎng)混戰(zhàn)，于是802.11n就誕生了。 802.11n2007年上半年，IEEE確定了802.11n的2.0草案，其中最核心的技術(shù)莫過(guò)于MIMO OFDM技術(shù)，它有效地將MIMO(多入多出)與OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)相結(jié)合，從而顯著地提升了無(wú)線傳輸?shù)馁|(zhì)量和速率。但是由于當(dāng)時(shí)802.11n的兩大主導(dǎo)技術(shù)陣營(yíng)WWiSE和TGn Sync之間的斗爭(zhēng)，802.11n的正式標(biāo)準(zhǔn)遲遲沒(méi)有出臺(tái)，直至2009年才得到IEEE的正式批準(zhǔn)。其實(shí)在標(biāo)準(zhǔn)正式批準(zhǔn)之前，已經(jīng)有許多廠商開(kāi)始采用 MIMO OFDM技術(shù)了，基于802.11n標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)卡、無(wú)線路由器產(chǎn)品早已在市場(chǎng)上風(fēng)行許久，802.11n陷入了一種“標(biāo)準(zhǔn)滯后、產(chǎn)品先行”的尷尬境地。在傳輸速率方面，802.11n可以將WLAN的傳輸速率由802.11a/g提供的54Mbps，提高到300Mbps甚至高達(dá)600Mbps。在覆蓋范圍方面，802.11n采用智能天線技術(shù)，通過(guò)多組獨(dú)立天線組成的天線陣列，可以動(dòng)態(tài)調(diào)整波束，保證讓W(xué)LAN用戶接收到穩(wěn)定的信號(hào)，并可以減少其它信號(hào)的干擾。因此其覆蓋范圍可以擴(kuò)大到好幾平方公里，使WLAN移動(dòng)性極大提高。802.11n配合著筆記本、智能手機(jī)、平板機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的大浪，徹底地將無(wú)線融入了人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗?802.11ac筆記本、智能手機(jī)和平板電腦的全民普及，讓人們對(duì)WiFi的要求也越來(lái)越高，即便是802.11n，300Mbps的傳輸速度也已經(jīng)逐漸變得捉襟見(jiàn)肘。于是乎，第五代WiFi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范802.11ac應(yīng)運(yùn)而生了，據(jù)傳其理論傳輸速度最高可以達(dá)到驚人的3.6Gbps。2012年底或者2013年初，人們有望迎來(lái)802.11ac的正式標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，移動(dòng)端廠商也絲毫沒(méi)有落后，據(jù)傳配置802.11ac芯片組的筆記本電腦將在圣誕節(jié)前上市，智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)設(shè)備也將在2013年年初上市。屆時(shí)，802.11ac一定會(huì)以迅雷不及掩耳之勢(shì)覆蓋整個(gè)無(wú)線市場(chǎng)的。2 WLAN標(biāo)準(zhǔn)組織介紹WLAN標(biāo)準(zhǔn)和組織眾多，如下進(jìn)行一一介紹： 無(wú)線電管理委員會(huì)國(guó)家無(wú)線電管理委員會(huì)認(rèn)證稱為SRRC認(rèn)證，全稱為State Radio Regulatory Commission of the Peoples Republic of China。自 1999 年 6 月 1 日起，中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部 (Ministry of Information Industry, MII) 強(qiáng)制規(guī)定，所有在中國(guó)境內(nèi)銷售及使用的無(wú)線電組件產(chǎn)品，必須取得無(wú)線電型號(hào)的核準(zhǔn)認(rèn)證 (Radio Type Approval Certification)。前身為國(guó)家無(wú)線電管理委員會(huì) (State Radio Regulation Committee, SRRC) 的中國(guó)國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心 (State Radio Monitoring Center, SRMC) 為目前中國(guó)大陸唯一獲得授權(quán)可測(cè)試及認(rèn)證無(wú)線電型號(hào)核準(zhǔn)規(guī)定的機(jī)構(gòu)。中國(guó)已針對(duì)不同類別的無(wú)線電發(fā)射設(shè)備訂定特殊的頻率范圍，且并非所有頻率皆得以在中國(guó)合法使用。換句話說(shuō)，所有在其境內(nèi)銷售或使用的無(wú)線電發(fā)射設(shè)備會(huì)規(guī)定不同的頻率。此外，申請(qǐng)者必須注意某些無(wú)線電發(fā)射設(shè)備的規(guī)定范疇，不但要申請(qǐng)無(wú)線電型號(hào)核準(zhǔn)認(rèn)證，同時(shí)也必須申請(qǐng)中國(guó)強(qiáng)制認(rèn)證 (CCC) 及 / 或進(jìn)網(wǎng)許可證 (MII) 的核準(zhǔn)。 FCC（美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)）FCC（ Federal Communications Commission）是一家獨(dú)立的政府機(jī)構(gòu)，直接對(duì)美國(guó)國(guó)會(huì)負(fù)責(zé)，于1934年由COMMUNICATION ACT建立，它負(fù)責(zé)常規(guī)的州際、國(guó)際通信，如：電視機(jī)，電線、衛(wèi)星、電纜方面的工作，涉及美國(guó)50多個(gè)州、哥倫比亞以及美國(guó)所屬地區(qū)，為確保與生命財(cái)產(chǎn)有關(guān)的無(wú)線電和電線通信產(chǎn)品的安全性。根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通訊法規(guī)相關(guān)部分 (CFR 47 部分)中規(guī)定，凡進(jìn)入美國(guó)的電子類產(chǎn)品都需要進(jìn)行電磁兼容認(rèn)證（一些有關(guān)條款特別規(guī)定的產(chǎn)品除外），其中比較常見(jiàn)的認(rèn)證方式有三種： Certification 、 DoC 、 Verification 。這三種產(chǎn)品的認(rèn)證方式和程序有較大的差異，不同的產(chǎn)品可選擇的認(rèn)證方式在 FCC 中有相關(guān)的規(guī)定。其認(rèn)證的嚴(yán)格程度遞減。針對(duì)這三種認(rèn)證， FCC 委員會(huì)對(duì)各試驗(yàn)室也有相關(guān)的要求。 ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ETSI）(European Telecommunications Standards Institute)是由歐共體委員會(huì)1988年批準(zhǔn)建立的一個(gè)非贏利性的電信標(biāo)準(zhǔn)化組織，總部設(shè)在法國(guó)南部的尼斯。ETSI的標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域主要是電信業(yè)，并涉及與其他組織合作的信息及廣播技術(shù)領(lǐng)域。ETSI作為一個(gè)被CEN（歐洲標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）和CEPT（歐洲郵電主管部門會(huì)議）認(rèn)可的電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)，其制定的推薦性標(biāo)準(zhǔn)常被歐共體作為歐洲法規(guī)的技術(shù)基礎(chǔ)而采用并被要求執(zhí)行。 IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)是一個(gè)國(guó)際性的電子技術(shù)與信息科學(xué)工程師的協(xié)會(huì)，是目前全球最大的非營(yíng)利性專業(yè)技術(shù)學(xué)會(huì)，其會(huì)員人數(shù)超過(guò)40萬(wàn)人，遍布160多個(gè)國(guó)家。IEEE致力于電氣、電子、計(jì)算機(jī)工程和與科學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)和研究，在太空、計(jì)算機(jī)、電信、生物醫(yī)學(xué)、電力及消費(fèi)性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域已制定了900多個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已發(fā)展成為具有較大影響力的國(guó)際學(xué)術(shù)組織。IEEE被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織授權(quán)為可以制定標(biāo)準(zhǔn)的組織，設(shè)有專門的標(biāo)準(zhǔn)工作委員會(huì)，有30000義務(wù)工作者參與標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定工作，每年制定和修訂800多個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE的標(biāo)準(zhǔn)制定內(nèi)容有：電氣與電子設(shè)備、試驗(yàn)方法、原器件、符號(hào)、定義以及測(cè)試方法等。IEEE 和WLAN相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)為：IEEE 02.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。 WFA（Wi-Fi聯(lián)盟）Wi-Fi聯(lián)盟（全稱：國(guó)際Wi-Fi聯(lián)盟組織），英語(yǔ)：Wi-Fi Alliance，簡(jiǎn)稱WFA），是一個(gè)商業(yè)聯(lián)盟，擁有 Wi-Fi的商標(biāo)。它負(fù)責(zé)Wi-Fi 認(rèn)證與商標(biāo)授權(quán)的工作，總部位于美國(guó)德州奧斯?。ˋustin）。成立于1999年，主要目的是在全球范圍內(nèi)推行Wi-Fi產(chǎn)品的兼容認(rèn)證，發(fā)展IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)。是一個(gè)由300多家會(huì)員公司組成的不斷壯大的非營(yíng)利國(guó)際組織，目前在6個(gè)國(guó)家擁有10個(gè)獨(dú)立權(quán)威測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。作為WLAN領(lǐng)域內(nèi)行業(yè)和技術(shù)的引領(lǐng)者，為全世界提供測(cè)試認(rèn)證。與整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈保持良好的合作關(guān)系，會(huì)員覆蓋了生產(chǎn)商、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)、監(jiān)管單位、服務(wù)提供商及運(yùn)營(yíng)商等。Wi-Fi CERTIFIED 認(rèn)證實(shí)現(xiàn)WLAN技術(shù)互操作性，提供最佳用戶體驗(yàn)；目前已有3000多項(xiàng)產(chǎn)品通過(guò)認(rèn)證。 IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）IETF又叫互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組，成立于1985年底，是全球互聯(lián)網(wǎng)最具權(quán)威的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化組織，主要任務(wù)是負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)規(guī)范的研 發(fā)和制定，當(dāng)前絕大多數(shù)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出自IETF。互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組是松散的、自律的、志愿的民間學(xué)術(shù)組織。IETF是一個(gè)由為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)的專家自發(fā)參與和管理的國(guó)際民間機(jī)構(gòu)。它匯集了與互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)演化和互聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)作等業(yè)務(wù)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者、運(yùn)營(yíng)者和研究人員，并向所有對(duì)該行業(yè)感興趣的人士開(kāi)放。任何人都可以注冊(cè)參加IETF的會(huì)議。IETF大會(huì)每年舉行三次，規(guī)模均在千人以上。 WAPIWAPI （Wireless LAN Authentication and Privacy Infrastructure）無(wú)線局域網(wǎng)鑒別和保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，是一種安全協(xié)議，同時(shí)也是中國(guó)無(wú)線局域網(wǎng)安全強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。 目前成員包括，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、華為、聯(lián)想、中興、H3C、中國(guó)普天、海爾、大唐移動(dòng)等。3 802.11ac介紹3.1 產(chǎn)生背景無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）推行之初被普遍認(rèn)可的兩個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.11a和802.11b。最初設(shè)計(jì)這些標(biāo)準(zhǔn)的目的是為滿足便攜式電腦在家和辦公室環(huán)境中可隨意移動(dòng)的要求。隨后，在一些機(jī)場(chǎng)、酒店、咖啡屋和購(gòu)物廣場(chǎng)也開(kāi)始允許通過(guò)無(wú)線接入（商業(yè)命名為Wi-Fi），隨時(shí)隨地上網(wǎng)、查詢電子郵件等，擴(kuò)展了無(wú)線寬帶的功能。雖然無(wú)線寬帶連接的數(shù)據(jù)速度曾經(jīng)很有限，例如，802.11a在5 GHz頻段可提供的最高速率是54 Mbps，而 802.11b在2.4 GHz只有11 Mbps，但這兩個(gè)頻段都是免費(fèi)的，即不需要授權(quán)的。為了盡量減少來(lái)自其它同頻設(shè)備的干擾，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都采用了擴(kuò)頻傳輸技術(shù)和比較復(fù)雜的編碼技術(shù)。2003年， IEEE（美國(guó)電氣及電子工程師學(xué)會(huì)）頒布了802.11g，依舊工作在2.4 GHz頻段，但是數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到54 Mbps。與此同時(shí)，一種新的應(yīng)用模式即在家庭和小型辦公室里可連接多個(gè)設(shè)備并在設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率提出更高要求，從而使得一個(gè)新的研究項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生，這就是于2009公布的802.11n的由來(lái)。為了使單信道的數(shù)據(jù)速率最高可以超過(guò)100 Mbps，在802.11n標(biāo)準(zhǔn)中引入的MIMO （即多輸入-多輸出，或空間數(shù)據(jù)流）技術(shù)，利用物理上完全分離的最多4個(gè)發(fā)射和4個(gè)接收天線，對(duì)不同數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的調(diào)制/解調(diào)，來(lái)達(dá)到傳輸較高的數(shù)據(jù)容量的目的。802.11n Wi-Fi無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)剛剛塵埃落定不久，電子電氣工程師協(xié)會(huì)(IEEE)就已經(jīng)全面轉(zhuǎn)入了下一代802.11ac的制定工作，目標(biāo)是在2012年帶來(lái)千兆級(jí)別的無(wú)線局域網(wǎng)傳輸速度。802.11ac的核心技術(shù)主要基于802.11a，繼續(xù)工作在5.0GHz頻段上以保證向下兼容性，但數(shù)據(jù)傳輸通道會(huì)大大擴(kuò)充，在當(dāng)前 20*z的基礎(chǔ)上增至40*z或者80*z，甚至有可能達(dá)到160*z。再加上大約10%的實(shí)際頻率調(diào)制效率提升，新標(biāo)準(zhǔn)的理論傳輸速度最高有望 達(dá)到1Gbps，是802.11n 300Mbps的三倍多。3.2 發(fā)展歷程圖 6 802.11ac發(fā)展歷程 標(biāo)準(zhǔn)由 IEEE 802.11ac Task Group (TGac)開(kāi)發(fā) 2008年IEEE組成專責(zé)小組，研究基于802.11n標(biāo)準(zhǔn)上，如何把吞吐量進(jìn)一步提高上去 在2010，第一份初稿完成 在2011，802.11ac初稿版本D1.1文件正式完成，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃完成時(shí)間為 2013年12月，最低的 “VHT” 目標(biāo)為1Gbps 正式文件在2013年前，不會(huì)出現(xiàn)，但D1.1基本上不會(huì)有多大的變動(dòng)，所以芯片廠商，已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)相對(duì)的芯片，在2012年Q2會(huì)有芯片和成品。期望證書可以在2012年的晚些時(shí)候發(fā)布，將會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)完成指定前完成發(fā)布。3.3 市場(chǎng)預(yù)期圖 7 802.11ac市場(chǎng)預(yù)期802.11ac的發(fā)貨將從2012開(kāi)始, 在2014 前將為Wi-Fi 的主流，大部分的產(chǎn)品將會(huì)是802.11n/802.11ac的雙標(biāo)準(zhǔn)芯片，1x1 802.11ac芯片將維持主流地位到2015，然后逐漸為2x2 和3x3替代。In-Stat (2012年1月)：預(yù)測(cè)在2015年前，將有大約500M的配有802.11ac的裝置, 包括184M的筆記本電腦和165M的智能手機(jī)。市場(chǎng)預(yù)期在2015年，802.11ac的芯片量會(huì)達(dá)到10億出貨量，而Wifi經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展,在2011的出貨量才7.5個(gè)億，802.11ac的高預(yù)期是因?yàn)樗窃赪iFi 10多年的技術(shù)和市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)，其整個(gè)概念是要打造傳輸率達(dá)到Gbps的產(chǎn)品并且能兼容IEEE802.11a/n,故有市場(chǎng)的連貫性，僅僅以單串流,就可以達(dá)到293Mbps,流量比802.11a/n超出很多，如果啟動(dòng)MIMO8x8的話,最高達(dá)到6Gbps。為了滿足不同的需求，它可選擇工作在20*z,40*z,80*z和160*z不同的帶寬。在MIMO情況下,能同時(shí)同步服務(wù)多個(gè)用戶 ，而不像802.11a/b/g/n只能同步服務(wù)于單個(gè)用戶。因此其工作效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于11n之前的wifi產(chǎn)品。802.11ac的產(chǎn)品已發(fā)布廠家：Quantenna, Broadcom, Redpine, Trendnet，Atheros等. Broadcom 推廣它的802.11ac的品牌為 “5G WiFi”。3.4 市場(chǎng)應(yīng)用在不久的將來(lái)我們對(duì)高質(zhì)量語(yǔ)音、視頻需求越來(lái)越明顯，快速的HD視頻無(wú)線傳輸?shù)男枨笤隍?qū)動(dòng)更高速率的應(yīng)用，如: Wireless display(無(wú)線顯示) 在家庭和辦公室內(nèi)部的視頻/媒體內(nèi)容的分發(fā)/廣播 快速的文件上傳/下載 (同步設(shè)備, 影片展示) 不同數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用圖 8 802.11ac市場(chǎng)應(yīng)用3.5 重要參數(shù)1. 典型AP與STA參數(shù)圖 9 802.11ac重要參數(shù)2. 802.11n與802.11ac對(duì)比802.11ac的物理層是對(duì)802.11n標(biāo)準(zhǔn)的延續(xù)，而且要滿足后向兼容。下面我們來(lái)著重探討一下在802.11ac上的變化。表2列出802.11n的物理層的主要特點(diǎn)，表3則列出了在802.11ac上主要擴(kuò)展的方面。理論上說(shuō)802.11n在使用了40*z帶寬和4個(gè)空間流可以達(dá)到最高600 Mbps的數(shù)據(jù)速率，盡管目前很多無(wú)線設(shè)備只能支持2路空間流。對(duì)于802.11ac來(lái)說(shuō)，理論上使用160