2012屆本科畢業論文wifi技術與覆蓋研究單 位:專業mpw二。一二年六月mpw二。一二年六月指導教師:完成年月:摘要wifi是一種短距離無線傳輸技術，有著高速、便捷的特點，可以使用戶隨時隨地訪問網絡，目前已經在包括家庭、辦公室，以及越來越多的咖啡屋、酒店、機場等場所得到了大范圍的應用。而且wifi前瞻性高，使得眾多廠商都對其提供支持，wifi領域的硏發和市場將繼續不斷擴大。本文首先對wifi技術進行了總體闡述，介紹了wifi技術發展歷程、wifi網絡硏究現狀及技術特點，然后從技術原理、優缺點等方面詳細介紹了wifi中采用的MIMO、OFDM、智能天線等關鍵技術，再經過對wifi網絡覆蓋與優化的認真分析，重點硏究了wifi網絡的應用。wifi網絡在民用領域已經得到廣泛使用，有著成熟的應用模式，許多行業都部署了wifi網絡。隨著wifi的不斷改進，相信這種技術將會得到更加廣泛的應用，在未來，wifi將具有廣闊的發展前景。關鍵詞：wifi技術網絡覆蓋應用Abstractwifiisashort-rangewirelesstransmissiontechnology,hasahigh-speed,convenientfeatures,allowsuserstoaccessthenetworkanytime,anywhere,includinghomes,offices,andagrowingnumberofcoffeeshops,hotels,airportsandotherplaceshasbeenabigrangeofapplications.Wififorward-looking,somanymanufacturerstosupportthem,wifiareasofR&Dandthemarketwillcontinuetoexpand.Overallelaboratedfirstwifitechnology,wifitechnologydevelopmentprocessofthewifinetworkResearchandtechnicalfeatures,anddetailsfromthetechnicalprinciples,advantagesanddisadvantages,MIMO,OFDM,smartantennasandotherkeytechnologiesusedinwifiafteracarefulanalysisofthewifinetworkcoverageandoptimizationfocusesontheapplicationofthewifinetwork.wifinetworkhasbeenwidelyusedincivilianareas,hasamatureapplicationmode,manyindustriesaredeployedtothewifinetwork.Withthecontinuousimprovementofwifi,Ibelievethistechnologywillbemorewidelyused,inthefuture,thewifiwillhavebroadprospectsfordevelopment.Keyword：wifitechnologynetworkcoverageapplicationTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"wifi技術概述 1\o"CurrentDocument"wifi 簡介 1\o"CurrentDocument"wifi技術發展歷程 1\o"CurrentDocument"wifi網絡研究現狀 2\o"CurrentDocument"wifi技術特點 2\o"CurrentDocument"wifi關鍵技術 4\o"CurrentDocument"MIMO技術 4MIM0技術概述 4MIM0技術原理 4MIMO的三種主要技術 5\o"CurrentDocument"MIMO三種技術的優缺點及應用場景 5\o"CurrentDocument"OFDM技術 6OFDM技術原理 6OFDM系統的關鍵技術 6OFDM技術的優點 7OFDM技術的缺點 7\o"CurrentDocument"MIM0-0FDM技術 8MIMO與OFDM的結合 8MIMO-OFDM系統的關鍵技術 8智能天線技術 9\o"CurrentDocument"智能天線概述 9智能天線系統 9網絡覆蓋優化 11\o"CurrentDocument"無線局域網絡 11\o"CurrentDocument"無線局域網絡組建方法 11\o"CurrentDocument"無線局域網絡的拓撲結構 11\o"CurrentDocument"wifi無線局域網絡的組成部分 12\o"CurrentDocument"wifi無線局域網構建的約束條件 12\o"CurrentDocument"wifi無線局域網絡覆蓋及優化 13wifi覆蓋區域類型 13wifi覆蓋優化 13\o"CurrentDocument"4wifi網絡應用 15\o"CurrentDocument"wifi網絡應用現狀 15wifi網絡應用概述 15\o"CurrentDocument"4.1.2基于wifi網絡的主要應用模式 15wifi行業應用 16\o"CurrentDocument"wifi網絡安全 17wiFi網絡的安全問題 17WiFi網絡安全的維護方法 18\o"CurrentDocument"wifi視頻應用探討 18系統組成 18技術原理 19系統安全 20\o"CurrentDocument"wifi技術的發展和未來 20發展方向 20未來展望 21\o"CurrentDocument"致謝 22\o"CurrentDocument"參考文獻 231wifi技術概述wifi簡介隨著網絡和通信技術的飛速發展，用戶對無線通信的需求日漸突出，也出現了許多的無線通信協議。wifi以其獨特的優勢越來越受到業界的關注，并顯示出極大的應用前景。wifi的英文全稱為wirelessfidelity，是一種短距離無線傳輸技術，比較適合在辦公室及家庭的環境下應用，能夠在數百英尺范圍內支持互聯網接入的無線電信號。wifi是第一項得到廣泛應用和部署的高速無線技術，目前已經得到了大范圍的應用，包括家庭、辦公室，以及越來越多的咖啡屋、酒店、機場等，而且現在的筆記本電腦，也幾乎都可以實現wifi接入的功能。它為用戶提供了無線的寬帶互聯網訪問。同時，它也是在家里、辦公室或在旅途中上網的快速、便捷的途徑。以前通過網線連接電腦，而現在則是通過無線電波來連網；常見的就是一個無線路由器，那么在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以采用wifi連接方式進行聯網，如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網線路，則又被稱為“熱點”。隨著技術的發展，以及IEEE、、IEEE等標準的出現，現在IEEE802.11這個標準已被統稱作wifi。wifi技術發展歷程wifi產品的標準是遵循IEEE美國電工電子技術協會所制定的802.11系列標準的，所以一般所謂的802.11X系列標準都屬于wifi。1990年IEEE802標準化委員會成立了IEEE802.11WLAN標準工作組，其主要任務是研究工作在分配給工業科技和醫療使用的2.4GHz頻段，傳輸速率為1Mbps和2Mbps的無線設備和網絡發展的標準，并于1997年7月公布了該標準。IEEE802.11標準的制定推動了無線網絡的發展，但由于傳輸速率只有1?2Mbps,該標準未能得到廣泛的發展與應用。1999年IEEE通過了新的IEEE和IEEE802.11b標準。這兩個頻段都是免費的，即不需要授權的。IEEE802.11b定義了使用直接序列擴頻調制技術，在2.4GHz頻帶實現速率為11Mbps的無線傳輸。由于DSSS技術的實現比OFDM容易，IEEE802.11b標準的發展比IEEE快得多。在1999年年末首先出現了支持IEEE802.11b標準的產品，隨后得到廣泛商用并通過互通性測試。隨著用戶需求的增加又誕生了IEEE標準，IEEE定義了采用正交頻分復用調制技術，在5G頻段實現傳輸速率為54Mbps的無線傳輸。采用OFDM調制技術的IEEE標準與IEEE802.11b相比具有兩個明顯的優點：提高了每個信道的最大傳輸速率11?54Mbps、增加了非重疊的信道數。因此采用IEEE標準的WLAN可以同時支持多個相互不干擾的高速WLAN用戶。不過這些優點是以兼容性和傳輸距離為代價的。IEEE和IEEE802.11b工作在不同的頻段，兩個標準的產品不能兼容。由于傳輸距離的減小，要覆蓋相同的范圍就需要更多的IEEE接入點。2002年年初首次出現了支持IEEE標準的產品。2003年，IEEE頒布了，IEEE標準既能提供與IEEE相同的傳輸速率又能與已有的IEEE802.11b設備后向兼容。IEEE也工作在ISM2.4GHz頻段，在速率不大于11Mbps時仍采用DSSS調制技術，當傳輸速率高于11Mbps時則采用傳輸效率更高的OFDM調制技術。與IEEE相比IEEE的優點是以性能的降低為代價的。雖然OFDM調制技術能達到更高的速率，但2.4GHz頻帶的可用帶寬是固定的,IEEE只能使用2.4Hz頻段的3個信道，而IEEE在5GHz頻帶室內/室外可用的信道各有8個。由于IEEE的可用信道數比IEEE多，在相同傳輸速率下頻道重疊少干擾就小，所以IEEE與IEEE相比具有較強的抗干擾能力。與此同時，一種新的應用模式即在家庭和小型辦公室里可連接多個設備并在設備間進行數據共享，對無線局域網的數據傳輸速率提出更高要求，從而使得一個新的研究項目應運而生，這就是于2009公布的802.11n的由來。為了使單信道的數據速率最高可以超過100Mbps，在802.11n標準中引入的MIMO(即多輸入-多輸出，或空間數據流)技術，利用物理上完全分離的最多4個發射和4個接收天線，對不同數據進行不同的調制/解調，來達到傳輸較高的數據容量的目的。IEEE內部設立了兩個項目工作組，以“極高吞吐量(VeryHighThroughput)”為目標進行立項研究。其中一個工作組(WorkingGroup)TGac是以802.11n標準為基礎并進行擴展，制定出。對于來說，理論上使用160MHz帶寬，8個空間流，MCS9編碼，256QAM調制，最高速率能達到6.93Gbps。而真正可以使用的數據速率大概是1.56Gbps。即在5GHz的頻段上，數據吞吐量目標為:在單通道鏈路上的最低速率為500Mb/s，最高可達到1Gbps。另一個工作組TGad與無線千兆比特聯盟(WirelessGigabitAlliance)聯合提出802.11ad的標準，即在60GHz的頻段上使用大約2GHz頻譜帶寬，這一尚未使用的頻段可以在近距離范圍內實現高達7Gbps的傳輸速率。另外還有與現有設備的兼容性，在相同頻段上與現有標準的后向兼容都是標準組織必須考慮的問題。802.11系列標準的目標之一就是后向兼容，對于和ad來說主要考慮媒介控制層(MAC)或數據鏈路層與之前的標準的兼容性，而不同的只能是物理層上的特性。對于WLAN的設備可以支持三種無線制式:一般用途的使用在2.4GHz頻段，但會受到同頻干擾的問題；更穩定和較高速率的應用在5GHz頻段，使用60GHz頻段用于室內的超高速率的應用，同時還能支持在這三種制式之間的轉換。這兩個新的標準目前都有技術草案。802.11ad的標準計劃于2012年底完成，而于2013年底完成。不管怎樣，預計依照這些草案標準而設計的產品都會先于最終標準在市場上出現。wifi網絡研究現狀wifi熱已經讓各個領域的企業毫不保留地投入其中。這里面包括電信運營商、集成商、通信設備提供商和IT廠商，以至那些從前與信息技術毫無瓜葛的酒店、機場，乃至小小的咖啡屋。WLAN是一個機會。相對于3G、寬帶等其他技術，WLAN系統需要的投資要小得多，所以承擔的風險也小得多。更為重要的是WLAN延伸了寬帶業務，在無線局域網的基礎上，運營商可以提供更為多樣的寬帶增值服務。運營商們這種爭先恐后的局面，讓眾多正在尋求“后電信市場”商機的網絡設備供應商們看到了新的希望，它們在快速轉向企業網市場的同時，紛紛加大了對無線應用等預期市場的關注和投入。除了在熱點地區建設wifi網絡以外，企業無線局域網是另一個龐大的市場。wifi技術特點新一代的無線網絡，將以無須布線和使用相對自由，建立起人們對無線局域網的全新感受。需求決定了市場的發展，很少見到哪種IT技術或是產品能夠象它樣有如此迅猛的增長勢頭，不受任何約束隨時隨地訪問互聯網不再是夢想，其中，wifi發揮了至關重要的作用。它是現在使用的最多的傳輸協議，有許多特點:(1)無須布線wifi最主要的優勢在于不需要布線，可以不受布線條件的限制，因此非常適合移動辦公用戶的需要，具有廣闊市場前景。目前它已經從傳統的醫療保健、庫存控制和管理服務等特殊行業向更多行業拓展開去，甚至開始進入家庭以及教育機構等領域。（2）高移動性在無線局域網信號覆蓋范圍內,各個節點可以不受地理位置的限制進行任意移動。通常來說,AP支持的范圍在室外是300米，在辦公環境中達到10—100米。在無線信號覆蓋的范圍內,都可以接入網絡,而且可以在不同運營商和不同國家的網絡間進行漫游。（3） 長距離工作基于藍牙技術的電波覆蓋范圍非常小，半徑大約只有50英尺左右，約合15米，而wifi的半徑則可達300英尺左右，約合100米，辦公室自不用說，就是在整棟大樓中也可使用。而且解決了高速移動時數據的糾錯問題、誤碼問題，wifi設備與設備、設備與基站之間的切換和安全認證都得到了很好的解決。（4） 傳輸速度快現有wifi技術傳輸速可以達到300Mbps，下一代wifi標準可以達到1Gbps，符合個人和社會信息化的需求。（5） 易擴展性無線局域網有多種配置方式,每個AP可以支持100多個用戶的接入,只需要在現有的無線局域網基礎之上增加AP,就可以把幾個用戶的小型網絡擴展成為幾百、幾千個用戶的大型網絡。（6） 健康安全IEEE802.11規定的發射功率不可超過100毫瓦，實際發射功率約60?70毫瓦，這是一個什么樣的概念呢？手機的發射功率約200毫瓦至1瓦間，手持式對講機高達5瓦，而且無線網絡使用方式并非像手機直接接觸人體，所以是絕對安全的。（7）成本低廉廠商進入該領域的門檻比較低。廠商只要在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設置“熱點”，并通過高速線路將因特網接入上述場所。這樣，由于“熱點”所發射出的電波可以達到距接入點半徑數十米至100米的地方，用戶只要將支持無線LAN的筆記本電腦或PDA拿到該區域內，即可高速接入因特網。也就是說，廠商不用耗費資金來進行網絡布線接入，架設費用和復雜程序遠遠低于傳統的有線網絡，從而節省了大量的成本。2wifi關鍵技術MIMO技術MIMO技術概述MIMO又稱為多入多出(Multiple-InputMultiple-Outpu)系統，指在發射端和接收端同時使用多個天線的通信系統，在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率，從而改善每個用戶的服務質量(誤比特率或數據速率)。MIMO技術對于傳統的單天線系統來說，能夠大大提高頻譜利用率，使得系統能在有限的無線頻帶下傳輸更高速率的數據業務。目前，各國已開始或者計劃進行新一代移動通信技術的研究，爭取在未來移動通信領域內占有一席之地。隨著技術的發展，未來移動通信寬帶和無線接入融合系統成為當前熱門的研究課題，而MIMO系統是人們研究較多的方向之一。MIMO技術最早是由馬可尼于1908年提出的，利用多天線來抑制信道衰落。70年代有人提出將多入多出技術用于通信系統，但是對無線移動通信系統多入多出技術產生巨大推動的奠基工作則是90年代由Bell實驗室學者完成的：1995年Telatar給出了在衰落情況下的MIMO容量；1996年Foshinia給出D-BLAST(DiagonalBellLabsLayeredSpace-Time)算法；1998年Tarokh等討論了用于多入多出的空時碼；1998年Wolniansky等人采用V-BLAST(VerticalBellLabsLayeredSpace-Time)算法建立了一個MIMO實驗系統，在室內試驗中達到了20bit/s/Hz以上的頻譜利用率，這一頻譜利用率在普通系統中極難實現。這些工作受到各國學者的極大注意，并使得MIMO的研究工作得到了迅速發展。MIMO技術原理通常，多徑要引起衰落，因而被視為有害因素。然而研究結果表明，對于MIMO系統來說，多徑可以作為一個有利因素加以利用。MIMO系統在發射端和接收端均采用多天線(或陣列天線)和多通道，MIMO的多入多出是針對多徑無線信道來說的。傳輸信息流s(k)經過空時編碼形成N個信息子流ci(k),I=1，……，N。這N個子流由N個天線發射出去，經空間信道后由M個接收天線接收。多天線接收機利用先進的空時編碼處理能夠分開并解碼這些數據子流，從而實現最佳的處理。特別是，這N個子流同時發送到信道， 各發射信號占用同一頻帶， 因而并未增加帶寬。若各發射接收天線間的通道響應獨立，則多入多出系統可以創造多個并行空間信道。通過這些并行空間信道獨立地傳輸信息，數據率必然可以提高。MIMO將多徑無線信道與發射、接收視為一個整體進行優化，從而實現高的通信容量和頻譜利用率。這是一種近于最優的空域時域聯合的分集和干擾對消處理。系統容量是表征通信系統的最重要標志之一，表示了通信系統最大傳輸率。對于發射天線數為N,接收天線數為M的MIMO系統，假定信道為獨立的瑞利衰落信道，并設N、M很大，則信道容量C近似為：C=[min(M,N)]Blog2(P/2)。其中B為信號帶寬，P為接收端平均信噪比，min(M,N)為M，N的較小者。上式表明，功率和帶寬固定時，MIMO系統的最大容量或容量上限隨最小天線數的增加而線性增加。而在同樣條件下，在接收端或發射端采用多天線或天線陣列的普通智能天線系統，其容量僅隨天線數的對數增加而增加。相對而言，多入多出對于提高無線通信系統的容量具有極大的潛力。可以看出，此時的信道容量隨著天線數量的增大而線性增大也就是說可以利用MIMO信道成倍地提高無線信道容量，在不增加帶寬和天線發送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高。利用MIMO技術可以提高信道的容量，同時也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。目前MIMO技術領域另一個研究熱點就是空時編碼。常見的空時碼有空時塊碼、空時格碼。空時碼的主要思想是利用空間和時間上的編碼實現一定的空間分集和時間分集，從而降低信道誤碼率。MIMO的三種主要技術當前，MIMO技術主要通過3種方式來提升無線傳輸速率及品質：（1）空間復用：系統將數據分割成多份，分別在發射端的多根天線上發射出去，接收端接收到多個數據的混合信號后，利用不同空間信道間獨立的衰落特性，區分出這些并行的數據流。從而達到在相同的頻率資源內獲取更高數據速率的目的。空間復用技術是在發射端發射相互獨立的信號，接收端采用干擾抑制的方法進行解碼，此時的空口信道容量隨著天線數量的增加而線性增大，從而能夠顯著提高系統的傳輸速率。使用空間復用技術時，接收端必須進行復雜的解碼處理。業界主要的解碼算法有：迫零算法（ZF），MMSE算法，最大似然解碼算法（MLD），分層空時處理算法（BLAST）。（2） 傳輸分集技術，以空時編碼為代表：在發射端對數據流進行聯合編碼以減小由于信道衰落和噪聲所導致的符號錯誤率。空時編碼通過在發射端的聯合編碼增加信號的冗余度，從而使信號在接受端獲得分集增益，但空時編碼方案不能提高數據率。空時編碼主要分為空時格碼和空時塊碼。空時格碼在不犧牲系統帶寬的條件下，能使系統同時獲得分集增益和編碼增益。但是當天線個數一定時，空時格碼的解碼復雜度隨著分集程度和發射速率的增加呈指數增加。為減小接收機的解碼復雜度，Alamouti提出了空時塊碼（STBC）的概念，STBC使得接收端只需采用簡單的線形處理進行解碼，從而降低了接收機的復雜度。MIMO信道中的衰落特性可以提供額外的信息來增加通信中的自由度（degreesoffreedom）。從本質上來講，如果每對發送接收天線之間的衰落是獨立的，那么可以產生多個并行的子信道。如果在這些并行的子信道上傳輸不同的信息流，可以提供傳輸數據速率，這被成為空間復用。需要特別指出的是在高SNR的情況下，傳輸速率是自由度受限的，此時對于m根發射天線n根接收天線，并且天線對之間是獨立均勻分布的瑞利衰落的。（3） 波束成型：系統通過多根天線產生一個具有指向性的波束，將信號能量集中在欲傳輸的方向，從而提升信號質量，并減少對其他用戶的干擾。波束成型技術又稱為智能天線，通過對多根天線輸出信號的相關性進行相位加權，使信號在某個方向形成同相疊加，在其他方向形成相位抵消，從而實現信號的增益。當系統發射端能夠獲取信道狀態信息時（如TDD系統），系統會根據信道狀態調整每根天線發射信號的相位（數據相同），以保證在目標方向達到最大的增益；當系統發射端不知道信道狀態時，可以采用隨機波束成形方法實現多用戶分集。MIMO三種技術的優缺點及應用場景空間復用能最大化MIMO系統的平均發射速率，但只能獲得有限的分集增益，在信噪比較小時使用，可能無法使用高階調制方式，如16QAM等。無線信號在密集城區、室內覆蓋等環境中會頻繁反射，使得多個空間信道之間的衰落特性更加獨立，從而使得空間復用的效果更加明顯。無線信號在市郊、農村地區，多徑分量少，各空間信道之間的相關性較大，因此空間復用的效果要差許多。對發射信號進行空時編碼可以獲得額外的分集增益和編碼增益，從而可以在信噪比相對較小的無線環境下使用高階調制方式，但無法獲取空間并行信道帶來的速率紅利。空時編碼技術在無線相關性較大的場合也能很好的發揮效能。因此，在MIMO的實際使用中，空間復用技術往往和空時編碼結合使用。當信道處于理想狀態或信道間相關性小時，發射端采用空間復用的發射方案，例如密集城區、室內覆蓋等場景；當信道間相關性大時，采用空時編碼的發射方案，例如市郊、農村地區。這也是3GPP在FDD系統中推薦的方式。波束成型技術在能夠獲取信道狀態信息時，可以實現較好的信號增益及干擾抑制，因此比較適合TDD系統。波束成型技術不適合密集城區、室內覆蓋等環境，由于反射的原因，一方面接收端會收到太多路徑的信號，導致相位疊加的效果不佳；另一方面，大量的多徑信號會導致DOA信息估算困難。OFDM技術OFDM技術原理隨著通信需求的不斷增長，寬帶化已成為當今通信技術領域的主要發展方向之一，而網絡的迅速增長使人們對無線通信提出了更高的要求。為有效解決無線信道中多徑衰落和加性噪聲等問題，同時降低系統成本，人們采用了正交頻分復用（OFDM）技術。OFDM是一種多載波并行傳輸系統，通過延長傳輸符號的周期，增強其抵抗回波的能力，基本原理是：高速信息數據流通過串并變換，分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸，每個子信道中的符號周期相對增加，這樣可減少因無線信道多徑時延擴展所產生的時間彌散性對系統造成的碼間干擾。另外，由于引入保護間隔，在保護間隔大于最大多徑時延擴展的情況下，可以最大限度地消除多徑帶來的符號間干擾。如果用循環前綴作為保護間隔，還可避免多徑帶來的信道間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。與傳統的均衡器比較，它最大的特點在于結構簡單，可大大降低成本，且在實際應用中非常靈活，對高速數字通信量一種非常有潛力的技術。OFDM系統的關鍵技術（1）時域和頻域同步OFDM系統對定時和頻率偏移敏感，特別是實際應用中FDMA、TDMA利CDMA等多址方式結合使用時，時域和頻率同步顯得尤為重要。與其他數字通信系統一樣，同步分為捕獲和跟蹤兩個階段。在下行鏈路中，基站向各個移動終端廣播發送同步信號，所以，下行鏈路相對簡單，容易實現。在上行鏈路中，來自不問移動終端的信號必須同步到達基站，才能保證子載波間的正交件。基站根據各移動終端發來的子載波攜帶信息進行時域和頻域同步信息的提取，再由基站發回移動終端，以便讓移動終端進行向步。具體實現時，同步將分為時域同步和領域同步，也可以時域和頻域向時進行同步。（2）信道估計在OFDM系統中，信道估計主要有兩個問題，一是導頻信息的選擇。由于無線信道常常是衰落倍道，需要不斷對信道邁進行跟蹤，因此導信息也必須個斷地傳送。二是復雜度較低的和導頻跟蹤能力良好的信道估計格的設計。（3）信道編碼和交織為了提高數字通信系統性能，信通編碼和交織是普遍采用的方法。對于衰落信道的隨機錯誤可以采用交織技術，通常還同時采用編碼技術，以提高系統性能。（4）降低峰值平均功率比由于OFDM情號時域上表現為N個正交子裁波信號的疊加，當這N個信號恰恰好均以峰值相加時，OFDM信號也將嚴生最大峰值，該峰值功率足平均功率的N倍。盡管峰值功率出現的概率較低，但是為了不失真的傳輸OFDM信號，要求發射功率放大器有很高的線性度，從而導致發射效率極低。因此高的峰均比限制了OFDM系統的實際運用。OFDM技術的優點（1）OFDM具有非常高的頻譜利用率。OFDM系統各子信道間不但沒有保護頻帶，而且相鄰信道間信號的頻譜的主瓣還相互重疊，但各子信道信號的頻譜在頻域上是相互正交的，各子載波在時域上是正交的，OFDM系統的各子信道信號的分離（解調）是靠這種正交性來完成的。另外，OFDM的個子信道上還可以采用多進制調制（如頻譜效率很高的QAM），進一步提高了OFDM系統的頻譜效率，這一點在頻譜資源有限的無線環境中很重要。（2） 抗多徑干擾與頻率選擇性衰落能力強，由于OFDM系統把數據分散到許多個子載波上，大大降低了各子載波的符號速率，從而減弱多徑傳播的影響，若再通過采用加循環前綴作為保護間隔的方法，甚至可以完全消除符號間干擾。（3） 采用動態子載波分配技術能使系統達到最大比特率。通過選取各子信道，每個符號的比特數以及分配給各子信道的功率使總比特率最大。即要求各子信道信息分配應遵循信息論中的“注水定理”，亦即優質信道多傳送，較差信道少傳送，劣質信道不傳送的原則。（4） 通過各子載波的聯合編碼，可具有很強的抗衰落能力。OFDM技術本身已經利用了信道的頻率分集，如果衰落不是特別嚴重，就沒有必要再加時域均衡器。但通過將各個信道聯合編碼，可以使系統性能得到提高。（5） 基于離散傅立葉變換（DFT）的OFDM有快速算法，OFDM采用IFFT和FFT來實現調制和解調，易用DSP實現。OFDM技術的缺點（1） 易受頻率偏差陰影響。由于子信道的頻譜相互覆蓋，這就對它門之間的正交件提出了嚴格的要求。由于無線信道的時變性，在傳輸過程中出現的天線信號頻譜偏移或發射機與接收機本地振蕩器之間存在的頻率偏差,都會使OFDM系統于載波之間的正交性遭到破壞，導致子信道間十擾（ICI）,這種對頻率偏差的敏感件是0FDM系統的主要缺點之一。（2） 存在較高的峰值平均功率比。多載波系統的輸出是多個子信通信號的疊加，因此如果多個信號的相位一致時，所得到的疊加信號的瞬時功率就會遠遠高于信號的平均功率，導致較大的峰值平均功率比（PAPR）。這就對發射機內放大器的線性度提出了很高的要求，因此可能帶來信號畸變，使信號頻譜發個變化，從而導致各個子信道間的正交性遭到破壞，產生干擾，使系統的性能惡化。MIMO-OFDM技術MIMO與OFDM的結合盡管OFDM有著種種優勢，但是對于高速無線通信時代，單純的OFDM系統傳輸容量仍無法大幅提高。MIMO系統在一定程度上可以利用傳播中多徑分量，也就是說MIMO可以抗多徑衰落，但是對于頻率選擇性深衰落，MIMO系統依然是無能為力。目前解決MIMO系統中的頻率選擇性衰落的方案一般是利用均衡技術，還有一種是利用OFDM。OFDM提高頻譜利用率的作用畢竟是有限的，在OFDM的基礎上合理開發空間資源，也就是MIMO+OFDM，可以提供更高的數據傳輸速率。另外ODFM由于碼率低和加入了時間保護間隔而具有極強的抗多徑干擾能力。由于多徑時延小于保護間隔，所以系統不受碼間干擾的困擾，這就允許單頻網絡(SFN)可以用于寬帶OFDM系統，依靠多天線來實現，即采用由大量低功率發射機組成的發射機陣列消除陰影效應，來實現完全覆蓋。因此，MIMO與OFDM技術的結合成為一種優化組合，其頻譜利用率高、信號傳輸穩定、高傳輸速率等基本特性能夠滿足下一代無線傳輸網發展要求。總而言之，在MIMO-OFDM系統中，增加了頻域的分集和復用作用，帶來了更大的系統增益和系統容量。MIMO-OFDM系統的關鍵技術(1)MIMO空時信號處理技術空時信號處理是隨著MIMO技術而誕生的一個嶄新的概念，與傳統信號處理方式的不同之處在于其同時從時間和空間兩方面研究信號的處理問題。空時信號處理包括發射端的信令方案和接收端的檢測算法。從信令方案的角度看，MIMO可以大致分為空時編碼(STC:SpaceTimeCoding和空間復用(SM:SpatialMultiplexing)兩種。將空間復用和空時編碼相結合，能在保證每個數據流獲得最小分集增益的條件下，最大化平均數據率，從而得到高頻譜效率和傳輸質量的良好折中。(2)同步對于無線通信來說，無線信道存在時變性，在傳輸中存在的頻率偏移會使MIMO-OFDM系統子載波之間的正交性遭到破壞，相位噪聲對系統也有很大的損害。為解決MIMO-OFDM的同步問題，出現了多種同步算法，主要是針對循環擴展和特殊的訓練序列以及導頻信號來進行，其中較常用的有利用奇異值分解的ESPRIT同步算法和ML估計算法，其中ESPRIT算法雖然估計精度高，但計算復雜、計算量大;而ML算法利用OFDM信號的循環前綴，可以有效地對MIMO-OFDM信號進行頻偏和時偏的聯合估計，而且與ESPRIT算法相比，其計算量要小得多。目前，對MIMO-OFDM技術的同步算法研究得比較多，需要根據具體的系統具體設計和研究，利用各種算法融合進行聯合估計才是可行的。(3)信道估計在MIMO-OFDM系統中，發送端編碼和接收端信號檢測都需要真實準確的信道狀態信息。信道狀態信息的準確性將直接影響著MIMO-OFDM系統的整體性能。然而對于MIMO-OFDM系統，不同的信號同時從不同的天線發射出去，對于每一個天線、每一個子載波都會對應很多個信道參數，信道參數太多，對信道估計帶來了較大的困難。但對于不同的子載波，同一空分信道的參數是相關的，我們可以利用這一相關特性得到參數的估計方法。(4)信道糾錯編碼糾錯編碼技術在現代數字通信的作用毋庸置疑，作為改善數字信道通信可靠性的一種有效手段，低復雜度、高性能的編碼方案明顯可以大大提高系統的性能。在數字通信領域，比較常用的編碼方法主要有卷積碼、分組碼、Turbo碼和LDPC(低密度奇偶校驗)碼。而其中最受人們關注、理論最成熟的是Turbo碼和LDPC碼。(5)自適應技術自適應傳輸的基本思想是根據傳輸信道的實際情況，改變發射功率的水平、每個子信道的符號傳輸速率、QAM星座大小、編碼等參數或這些參數的組合以維持恒定的誤碼率。對于同一MIMO-OFDM通信系統的所有子載波來說，其誤碼率主要由經歷衰落最嚴重的子信道決定。在頻率選擇性衰落信道中，隨著平均信噪比的增加，系統的誤碼率下降十分緩慢。可以對不同的子信道選用不同的無線傳輸參數，即采用不同的發射功率、傳輸速率、調制和編碼參數，使信噪比不同的每個子信道得到其最佳的一一對應的傳輸方案。簡單地說，就是在不犧牲誤碼率的情況下，通過傳輸質量好的子信道采用高速傳輸，而在質量不好的子信道以降低傳輸速率等方式來提供較高的頻譜使用效率。自適應技術大大減少了對均衡和交織的依賴，提升了通信系統的性能。智能天線概述許多因素限制了無線通信系統的性能和容量。這些因素包括：有限的頻譜、時延擴展、同信道干擾和多徑衰減。這些因素將導致最終用戶會遇到整個音域的服務質量問題，包括從根本就沒有聲音到極快的傳輸速度等許多問題。為了解決這個問題的一個技術就是采用一種新的劃算的智能天線技術。智能天線能夠壓制干擾信號、抗信號衰減和提高信號傳輸距離，從而提高無線系統的性能和容量。采用智能天線獲得的信噪比增益將提高傳輸距離。然而，這種增益也可以解釋為在802.11系統中數據速率的提高，因為更高的信噪比意味著更高的數據速率。智能天線系統(1)波束切換天線系統波束切換天線系統是在覆蓋范圍內產生多個不同指向的窄波束，每一時刻僅選擇一個波束覆蓋范圍進行通信．其中，每個波束可以由單個有向天線陣元(如喇叭口天線)產生，也可以由多個天線陣元組成天線陣產生，波束切換智能天線的“智能性”主要體現在其波束切換要受到波束選擇算法的控制．具體而言，在波束切換系統中，波束選擇算法首先要確定用戶處于哪個波束中，然后將開關切換到具有最佳接收性能的那個波束．波束切換系統使用固定的波束形成網絡，一般在射頻端實現．這樣的渡束切換系統存在一些局限．首先，對于那些波達方向與期望接收分量方向十分接近的多徑分量，系統無法保證期望分量免受其干擾．其次，由于扇貝現象，無線設備接收到的功率電平要發生波動。扇貝現象是指當DOA與BFN產生的波束軸線發生偏離時，天線方向圖的滾降系數將發生變化，是角度的函數.通常BFN產生的波束在3dB點處交叉.因此當無線設備從某個波束的中心移向邊緣時，用戶的信號強度要發生變化．波束形成天線系統波束形成天線系統由天線陣元間距小于或等于1／2電波波長的多個天線陣元構成．可呈現為線陣、圓陣或面陣等不同幾何分布，并可動態地調節各個天線的權值，利用電波相干疊加的原理減少干擾，實現系統容量的提升。自適應天線系統的波束形成過程（主要指陣列權值的調整）既可以在射頻完成．也可以在中頻或基帶完成，但一般在基帶進行波束形成比較簡單．陣列權值的自適應調整過程可以使陣列產生的波束方向動態地對準來波方向，并可以在于擾方向設置零陷，起到于擾抑制的作用．因此，在WLAN中應用自適應波束形成技術，除了可以提供波束切換系統能夠提供的陣列增益外，還可以提供干擾抑制增益，從而有效地提高系統容量和傳輸速率。（3）分集天線系統分集天線系統由陣元間距遠大于電波波長的多個天線構成，其幾何分布可以具有不規則性和任意性．在大多數散射環境中，分集天線是一種非常有效的抵御多徑衰落的方法，通過使接收到的多徑信號變成互不相關的信號，從而達到改善系統接收性能的目的．分集天線同波束形成天線的最大不同在于：前者要求分集用的多信號彼此之間應經歷理想的獨立衰落，而后者則要求多個天線陣元上的多信號彼此之間應具有理想的相關性．另外，分集天線更適合應用于寬帶系統．無線局域網絡無線局域網絡組建方法可以簡單也可以復雜，最簡單的網絡可以只要兩個裝有無線適配卡的PC,放在有效距離內，這就是所謂的對等網絡，這類簡單網絡無需經過特殊組合或專人管理，任何兩個移動式PC之間不需中央服務器就可以相互對通。無線網絡訪問點可增大Ad-Hoc網絡移動室PC之間的有效距離到原來的兩倍。因為訪問點是連接在有線網絡上，每一個移動式PC都可經服務器與其它移動式PC實現網絡的互連互通，每個訪問點可容納許多PC，視其數據的傳輸實際要求而定，一個訪問點容量可達15到63個PC。無線網絡交換機和PC之間有一定的有效距離，在室內約為150米，戶外約為300米。在大的場所例如倉庫中或在學校中，可能需要多個訪問點，網橋的位置需要事先考察決定，使有效范圍覆蓋全場并互相重疊，使每個用戶都不會和網絡失去聯絡。用戶可以在一群訪問點覆蓋的范圍內漫游。訪問點把用戶在不知不覺中從一個訪問點的覆蓋范圍轉移到另一個訪問點的覆蓋范圍，確保通訊不會中斷。為了解決覆蓋問題，在設計網絡時可用接力器來增大網絡的轉接范圍，接力器看起來和功能上都像是訪問點，但接力器并不接在有線網絡上。接力器望文生義，其作用就是把信號從一個AP傳遞到另一個AP或EP來延伸無線網絡的覆蓋范圍。EP可串在一起，將訊號從一個AP傳遞到遙遠的地方。若要將在第一棟樓內無線網絡的范圍擴展到一公里甚至數公里以外的第二棟樓，其中的一個方法是在每棟樓上安裝一個定向天線，天線的方向互相對準，第一棟樓的天線經過網橋連到有線網絡上，第二棟樓的天線是接在第二棟樓的網橋上，如此無線網絡就可接通相距較遠的兩個或多個建筑物.無線局域網絡的拓撲結構無線局域網的拓撲結構可歸納為兩類，即無中心網絡和有中心網絡。（1） 無中心網絡無中心網絡是最簡單的無線局域網結構，又稱為無AP網絡、對等網絡或Ad-Hoc。它由一組有無線接口的計算機、無線客戶端組成一個獨立基本服務集，這些無線客戶端由相同的工作組名、ESSID和密碼，網絡中任意兩個站點之間均可直接通信。無中心網絡一般使用公用廣播信道，每個站點都可競爭公用信道，而信道接入控制MAC協議大多采用CSMA載波監測多址接入類型的多址接入協議。這種結構的優點是網絡抗毀性好、建網容易、成本較低。這種結構的缺點是當網絡中用戶數量、站點數量過多時激烈的信道競爭將直接降低網絡性能。此外，為了滿足任意兩個站點均可直接通信，網絡中的站點布局受環境限制較大。因此這種網絡結構僅適應于工作站數量相對較少，一般不超過15臺的工作群，并且這些工作站應離得足夠近。（2） .有中心網絡有中心網絡也成結構化網絡，它由一個或多個無線AP以及一系列無線客戶端構成。在有中心網絡中，一個無線AP以及與其關聯的無線客戶端被稱為一個BSS,兩個或多個BSS可構成一個ESS擴展服務集。有中心網絡使用無線AP作為中心站，所有無線客戶端對網絡的訪問均由無線AP控制。這樣，當網絡業務量增大時，網絡吞吐性能及網絡時延性能的惡化并不強烈。由于每個站點只要在中心站覆蓋范圍內就可與其他站點通信，故網絡布局受環境限制比較小。此外，中心站為接入有線主干網提供了一個邏輯訪問點。有中心網絡拓撲結構的弱點是，抗毀性差，中心站點的故障容易導致整個網絡癱瘓，并且中心站點的引入增加了網絡成本。wifi無線局域網絡的組成部分（1） 站點。這是網絡最基本的組成部分，可以是一臺PC機，也可以是如PDA等手持無線設備。（2） 基本服務單元BSS。802.11標準規定的無線局域網的最小構件。一個基本服務單元BSS包括一個基站和若干個站點，所有的站點在本BSS內都可以直接通信，但在和本BSS以外的站點通信時都必須通過本BSS的基站.最簡單的服務集可以只由兩個站點組成，每個站點都可以動態的聯結到基本服務單元中。（3） 分配系統DS。用于連接不同的基本服務單元.分配系統通過必要的邏輯服務將匹配地址分配給目標站點，使移動終端設備得到支持，并在多個BSS間實現無縫整合。正是分配系統DS，使擴展服務單元ESS對上層的表現就像一個基本服務單元BSS一樣。（4） 接入點AP。基本服務單元里面的基站就叫做接入點AP，但其作用和網橋相似。AP既有普通站點的身份，又有接入到分配系統的功能。（5） 擴展服各單元ESS。由分配系統和基本服務單元組合而成。一個基本服務單元可以是孤立的，也可以通過接入點AP連接到主干分配系統DS，然后再接入到另一個基本服務單元BSS，這樣就構成了一個擴展服務單元ESS.（6） 門橋。802.11定義的新名詞，作用就相當于網橋。用于將無線局域網和有線局域網或者其他網絡聯系起來。所有來自非802.11局域網的數據都要通過門橋才能進入IEEE802.11的網絡結構。門橋可以使這兩種類型的網絡實現邏輯上的綜合。wifi無線局域網構建的約束條件近幾年WiFi技術的發展不僅使其在企業和家庭范圍得到了廣泛的應用，在一些條件比較特殊、有線網不易架設的環境下尤其得到了發展。電信運營商也在熱點地區，如機場、賓館、會議中心等地布設的WLAN，更使人們方便的享受著無線服務業務。無線局域網的構建除了具有快速、方便等特點外，成本低廉也越來越成為一個重要因素。隨著廠家對wifi產品和技術的不斷投入，接入點、天線和無線網卡等基本設備越來越便宜。構建一個無線網絡以及設計應用方案首先要考慮客戶需求。對于無線局域網來說，評估客戶需求必須要考慮接入網絡的接入點數量、數據類型以及流量。（1）接入點數量。架設無線網絡首先要考慮到節點數量，也就是要用多少節點天線或者接入點。最簡單的計算方法就是考慮在30mX50m的空間里有多少用戶端也就是站點。如果站點少于50個，那么在這個區域有一個接入點就夠了。如果多于50個，為保證通信質量就要考慮多個接入點了。同時也要考慮網絡的拓撲結構和接入點AP的最理想位（2）數據類型。數據類型也是架設網絡的重要因素。數據類型一般包括視頻流、音頻流（VoIP）和普通數據。無線網絡所要支持的數據類型決定了設備的選取和QoS的配置。（3） 數據流量。數據流量的相關參數決定了要架設的無線網絡的性能指標。要保證無線網絡能提供可靠穩定的服務，對客戶需求的數據流量進行評估是必不可少的。評估必須報告每個站點的流量需求以及總的需求。還有一些如延時、帶寬、廣播還是單播等網絡約束條件，有了這些參數，我們才能配置和構架與之相對應的無線網絡。例如，如果客戶對數據流量要求比較高，我們可以多加一個接入點AP,或在接入點AP上加一塊無線網卡使該接入點可以提供兩個接口，以保證客戶的帶寬和最優的延時。wifi無線局域網絡覆蓋及優化wifi覆蓋區域類型（1） 多樓層多間隔室內區域（A類）：酒店/賓館、寫字樓、辦公樓、醫院、高校教學樓、圖書館等。（2） 大范圍室內開闊區域（B類）：機場候機廳、火車站候車廳、會展中心展覽區、各類賣場、室內體育館、大型記者招待室等。（3）小范圍室內覆蓋（D類）：咖啡廳、茶室等休閑場所、西餐廳/快餐連鎖店、聯通/銀行營業廳、汽車4S店、小型酒店會議室、小型商業樓宇會議室等。（4） 住宅小區（C類）：普通住宅樓、大型住宅小區、超大型小區（5） 室外區域（E類）：室外休閑廣場、步行街、室外體育館、校園、工業園區等。wifi覆蓋優化（1）室外AP覆蓋室外AP覆蓋往往采用大功率AP和高增益天線，室外型AP由外向里發送信號，阻隔較少，高功率穿透力強。其應用場景主要是室外、沒有室內覆蓋的區域或小型樓宇，主要針對C類進行覆蓋。該方式存在以下需要注意的問題：室外wifi信號和室內wifi信號之間存在干擾，該方案需要對室內網絡部署具有很強的控制能力，因此不適合提供家庭接入覆蓋;由于室內需要共享接入到室外wifi接入設備，該方案需要考慮到信號覆蓋和接入需求之間的關系；wifi為共享帶寬，無法保障單個用戶的帶寬；AP的連接可采用有線中繼、5.8GHzwifi網橋或MESH網絡;采用室外覆蓋方式建設時，應積極考慮共用GSM基站資源。wifi可共用的基站資源為機房、電源、傳輸、抱桿和鐵塔等基礎設施，暫不考慮共用GSM基站天饋線系統。如果是對高層樓宇進行室外AP覆蓋，大中城市商務區熱點樓層高度一般在20層以上。根據經驗，一套室外AP設備配合定向天線，可以覆蓋約7層高的樓。由于樓層較高，天線的垂直覆蓋角度達不到要求，由于入射角度大，信號只有進行多次反射才能到達，因此會變得很弱。為了減小入射角度，那么就需要高樓附近能提供能使天線入射角度變小的樓房。（2）室內AP覆蓋依據室內分布系統建設情況wifi建設有以下幾種思路：①新建室內分布系統新建工程方案設計規范中必須要求對WIRI進行規劃，對合路器的損耗及滿足所有網絡邊緣場強的要求提供研判。對于存在需求的室分站點，需對wifi系統組網、系統容量及天線出口功率進行設計，建議采用二級合路方式進行設計。建設思路分為三個階段：合理地將wifi融入多網方案的設計中并確保可實施性及具備良好的覆蓋效果，做好wifi接口預留但并不施工；多網系統施工階段安裝wifi設備只覆蓋大廳及電梯廳等公共區域；完全依據方案設計對新建樓宇進行wifi全覆蓋。建網初期可根據樓宇的性質及重要性進行組網。wifi全覆蓋預計投資將增加30%，但避免了二次進場施工。②已建室內分布系統將wifi合路進現有室分系統不僅可以節約投資，而且利用現有傳輸等資源大大縮短了建網周期，是一種比較理想的建設思路。但由于大多數站點前期未做wifi系統進行規劃，改造難度顯而易見。對原有室內覆蓋系統進行改造，需要注意無線頻率、饋線損耗、源器件頻段、發射功率、接收靈敏度等問題，改造室內分布系統時應考慮同時滿足GSM/DCS/3G/wifi共用室內分布系統需求。（3）獨立AP布點覆蓋方案一般來說，普通辦公環境，要求中等密度連續覆蓋時，或者用戶只對若干個單個房間實現熱點覆蓋的情況下，AP的規劃較為簡單。比如酒店的公共休息區、小酒吧、咖啡廳、西餐廳等區域，通常面積都不大（小于100平方米），每個場所所放一個AP即可滿足覆蓋要求。對于大面積區域或者稍復雜的應用環境，且用戶對傳輸速率和信號質量要求較高時，建設wifi時需要對AP的架設位置、AP采用頻點、AP隔離距離等進行專門的規劃。此類區域的wifi規劃，首先，需要綜合考慮覆蓋和容量兩方面的因素，在了解用戶覆蓋范圍和覆蓋密度需求的基礎上，確定該網絡所需AP數量及其擺放位置；然后，再根據各AP的擺放位置，參考一定原則來確定各AP應設定占用的頻點。從覆蓋角度而言，需考慮現場的無線傳播環境、空間面積、平面分布、建筑材料等來確定單個AP在該空間內可能的覆蓋范圍和效果。從容量角度而言，要收集預計該區域內客戶端可能的用戶數量與密度，應注意用戶對數據速率的要求、同時聯機數量等種種因素，這些因素都會影響到聯機的質量和速率，故依實際環境的不同，規劃方案也會有較大差異。（4）交叉補點覆蓋方案進行中大型規模的室內覆蓋，系統結構設計較復雜，工程改造量相對較小，采用wifi信號源接入室內分布系統，輔以獨立AP布點覆蓋少數盲點，最終達到無縫覆蓋的良好效果。既可滿足公共場所開闊地帶，如樓宇大廳、電梯廳、機場的覆蓋要求，又可兼顧如寫字樓、政府部門辦公樓、賓館、酒店、會議中心等存在中度容量需求。AP信號源接入分布系統，設計要求及硬件改造要求與共GSM、WCDMA分布式系統覆蓋方案基本相同。當原有GSM室內系統的天線分布位置不滿足wifi的覆蓋能力、范圍要求時，可不考慮對天線做移動或通過改變功率分配器增加終端天線，而是采用獨立AP規劃方法，對少量熱點進行覆蓋補盲。4wifi網絡應用wifi網絡應用現狀wifi網絡應用概述wifi網絡目前已經得到了比較廣泛的使用，wifi熱已經讓各個領域的企業毫不保留地投入其中。這里面包括電信運營商、集成商、通信設備提供商和IT廠商，以至那些從前與信息技術毫無瓜葛的酒店、機場，乃至小小的咖啡屋。現在wifi的覆蓋范圍越來越廣泛了，高級賓館，豪華住宅區，飛機場以及咖啡廳之類的區域都有wifi接口。當我們去旅游，辦公時，就可以在這些場所使用我們的掌上設備盡情網上沖浪了。除了在熱點地區建設wife網絡以外，企業無線局域網是另一個龐大的市場。基于wifi網絡的主要應用模式（1） 企業或者家庭內部無線接入模式在企業內部或者家庭架設AP,所有在覆蓋范圍內的wifi終端（包括筆記本、PDA、手機、打印機等）通過這個AP實現內部通信，或者通過AP作為寬帶接入出口連接到互聯網，這是目前最普及的應用方式，此時的wifi提供的是家庭網絡或者企業內部網絡的接入功能,用戶主要是通過wifi上網獲得服務。有相當一部分的公眾服務行業為了提升服務環境，為客戶提供了wifi接入服務。在這種應用模式中因為不涉及主體（AP的擁有者）對客戶（非AP擁有者）提供服務而獲取收入，因此不存在商業運營的問題。但是值得注意的是，這種模式隨著wifi技術和雙模終端（手機+wifi）的出現，有提供移動IP電話服務的傾向。一部分企業將對WLAN基礎架構進行升級，使之能夠支持更多的傳統網絡應用，而基于WLAN架構的新型語音技術的出現，使得很多企業的內部網絡能夠通過wLAN提供融合的語音、數據和多媒體應用，成為統一通信的主要發展方向之一。另一方面，無線手持終端（包括WLAN和移動雙模手機、內置wifi的PDA等）的普及為無線VOIP業務的推廣起到很強的推動作用。（2） 電信運營商提供的無線寬帶接入服務在用戶駐地網跑馬圈地大量建設的同時，幾家基礎電信運營商在很多賓館、機場等公眾服務場所紛紛架設AP，為公眾用戶提供wifi接入服務。用戶可以以購買密碼卡或者通過手機短信申請開通業務獲得服務。目前該模式的應用發展并不理想，原因主要有3個：一是運營商自身對中國市場的這個服務并不重視，在跑馬圈地之后沒有明確的營銷方案，銷售業績考核與ADSL等寬帶接入同等對待，員工發展的積極性也不高；二是用戶認為資費過高，使用不夠方便；三是覆蓋孤島問題，目前各運營商的AP之問是無法漫游的，于是形成了覆蓋的孤島，用戶無法管理自己的使用預期。不過目前運營商對公共場所WLAN的重視程度在逐漸提高。當用戶的隨時上網糾慣逐步培養起來之后．在公眾場合提供WLAN接入服務的商機逐步呈現。（3） “無線城市”的綜合服務模式所謂“無線城市”，是指在城市內架設基本全覆蓋的wifi網絡，為公眾提供隨時隨地的移動寬帶接入服務。全世界已經有超過600個城市開始或計劃建設“無線城市”，越來越多的城市將“無線城市”作為城市的基礎建沒，并試圖通過無線寬帶網絡來尋求新的經濟活力。“無線城市”基本都是由市政府全部或部分投資和委托建設的，根據建設后經營主體和經營方式的不同，具體的盈利模式可分為以下幾種：ISP模式、廣告模式、市政獨營模式和合作社模式。例如在ISP模式中，ISP（包括傳統運營商）通過自己建設或者與市政府共同建設“無線城市”網絡并運營，再將業務批發、零售給用戶、企業以及市政府，以便收回投資。廣告模式則大多是采用免費或者低價方式為大眾提供接入服務，通過登錄界面的廣告收入維持運營。wifi行業應用（1）企業應用網絡要在企業中得到深入廣泛的應用，那么必須從企業管理進入企業的各個領域，包括復雜繁忙的生產現場或是多樣化的企業環境。計算機網絡確實推進了企業的管理方式和生產能力，但是網絡布線成為了網絡在企業中生長的棘手問題。企業網絡化的改造受到網絡布線的重大限制，甚至在一些生產場合，網絡布線的代價甚高，甚至可能性很小。企業的網絡必須從煩瑣的網絡布線中解脫，而無線網絡技術和產品正幫助著渴望計算機網絡迅速成長的企業。無線網絡產品在企業環境中的典型應用包括：a生產環境及安全的遠程監控；b遠程數據采集及傳送，生產數據查詢；c自動化生產過程遠程控制；d數控設備遠程控制、機器人/機械手控制；e庫存管理，倉庫盤點；f大中型企業內部建筑物網絡連接；g企業工地應用；h故障處理以及各種臨時性連接。（2） 交通運輸交通運輸行業的重要特征之一就是流動性，包括行業中的承運管理方、承運的工具、流動的貨物、流動的旅客等等。而迅速流動的特征及對象正是無線網絡產品的主要針對市場，因為無線網絡解決方案具有構建迅速、使用自由的重要特征，這些特征是任何基于線纜的網絡產品無法比擬的，例如在空曠的碼頭、機場、貨物集散中心這些場合，利用無線網絡產品可以在不依賴環境的情況下構建局域網絡。無線網絡不僅可以用于交通運輸行業的生產和管理，而且還可以為網絡時代的交通運輸環境提供信息增殖服務。在交通運輸行業無線網絡產品至少可以在以下的應用中體現出其吸引力：a計算機輔助調度；b實時遠程交通報告系統；c車隊指揮及控制：城市公交，學校班車，租車服務，機場車輛服務；d無線安全監控，包括碼頭、航道、道路、機場；e具有空間自由的停車管理系統；f航空行李及貨物控制；g實時旅客信息發布（信息咨詢站，車站，路牌等）；h移動售票服務；i機場旅客Internet訪問無線接入服務。（3） 零售行業零售行業大型化、集團化的趨勢產生了對計算機管理系統的依賴性，大型的經營場地中計算機網絡擔任了重要的業務數據處理角色。然而經營場地的擴建、調整對計算機網絡設計和建設卻提出了相當高的要求，隨著場地的擴充和信息點的迅速增長，網絡系統的建設費用已經相當可觀，況且還存在著無法預見的應用需求。無線網絡產品空間自由的特征正是解決零售行業這一問題的輕松方案。如果大型商場的倉儲管理、POS結算受到網絡線纜的約束，不僅會給經營者帶來不便，對消費者同樣也會有很大的影響。利用無線網絡產品，商場的經營自由度將會得到前所未有的發展。在零售行業，無線網絡產品可以方便地用于以下的應用之中：a倉儲管理及盤點工作；b貨品價格管理及檢驗；c實時銷售記錄訪問；d利用商品數據庫提供靈活多樣的顧客服務；e貨物歸還處理；f迅速建立自由的收費點（POS）。（4）醫療行業無線網絡產品的自由和便捷是對醫療行業最具有吸引力的特點。任何密集的網絡線纜都無法滿足醫療行業環境及業務特征的需求，突發、移動、清潔、便利等特性是用于醫療行業的計算機網絡必須具有的性能。但是直到無線網絡產品的出現，并沒有一種性能價格比優秀的網絡組網方案能夠滿足醫療衛生行業的需求。擺脫了網絡線纜束縛的無線網絡產品為醫療衛生行業的應用提供無可挑剔的行業解決方案。a病房看護監控；b生理支持系統及監控；c支持系統供給及資源管理；d急救系統監控；e災情救援支持。（5）教育行業教育行業是多媒體網絡技術展現優勢的大舞臺，從幼兒園到高等院校，計算機網絡建設正在迅速地開展之中。校園網絡已經成為大多數校園的必要設施。無論對于一個已經擁有寬帶校園網絡的，或是一個還未建設校園網絡的教育單位，無線網絡技術仍然是一個可以發揮巨大優勢的新事物。利用無線網絡技術和產品，可以迅速建立一個校園網絡，以滿足學生和教師的任意聯網需要。對于較為完善的校園信息系統，通過無線網絡可以使得訪問網上教育資源變得自由和輕松，無論在教室、宿舍、學術交流中心，甚至是充滿綠意的校園草坪，無線網絡將鋪蓋校園的任何地方。在教育行業，以下這些典型的應用都將充滿巨大的誘惑力。a迅速建立小型或中型的校區網絡，投資甚少；b為已建成的校園網絡增加網絡覆蓋面，使網絡覆蓋整個校區；c學生宿舍網絡接入系統；d校園活動需要的臨時性網絡，如招生活動、學術交流活動；e任意地點訪問教育網絡資源，包括教室、會議中心，甚至戶外；wifi技術作為無線局域網家族中的重要組成部分，近年來發展迅速。伴隨著3G的快速發展，越來越多的運營商正在推出（或考慮推出）允許wifi無線網絡訪問其PS域數據業務的服務，以緩解蜂窩網數據流量壓力，在新的市場環境下，wifi無線網絡的應用又迸發出新的活力。本文對wifi的概念、特點等作了簡要介紹，在此基礎上，研究和探討了利用wifi進行組網的室內外組網方案。對于wifi技術而言，漫游、切換、安全、干擾等方面都是運營商組網時需考慮的重點。隨著骨干傳輸網容量和傳輸速率的提高，無論采用平面或者兩層的架構都不會影響到用戶的寬帶快速接入；隨著IAPP以及MobileIP技術的完善、IPv6的發展也可以最終解決漫游和切換的問題。wifi網絡安全wiFi網絡的安全問題無線局域網因其接入速率高、組網靈活，在傳輸移動數據方面尤其具有得天獨厚的優勢。但是，隨著無線局域網應用領域的不斷拓展，其安全問題也越來越收到重視。與有線網絡不同（可以清楚辨別哪臺電腦連接在網絡上），理論上無線電波范圍內的任何一個站點都可以監聽并登錄無線網絡，所有發送或接收的數據都有可能被截取。如果網絡的安全措施不夠嚴密，則完全有可能被竊聽。為了使授權站點可以訪問網絡而非法用戶無法截取網絡通信，無線網絡安全就顯得至關重要。為此HQE和wifi聯盟做了大量工作，在wifi聯盟里推出了兩種安全方式，一種是WPA，對應了在HQE里面的相當于Tikep的加密方式，還有一種是WPA2,對應了AEES的加密方式。有了這種加密方式之后無線局域網的安全可以得到比較強的保護，但是還存在一種問題，對廣大消費者來說，這兩種方式使用起來都會相對比較復雜，不但要在AP上設置很多安全參數，也需要在網卡上進行相應的設置，這對于有很多不屬于IT界或者從事技術的人員來說是很難搞清楚該進行哪些設置的，而且也比較復雜。所以有很多人使用網絡都是開放狀態下的，其他人都可以接入，這樣又直接帶來了安全隱患。為了更好地解決這個問題,wifi聯盟發動整個wifi聯盟的成員單位專門制定了一套wifi簡單的安全設置方法，用這種方法可以讓AP設備和網卡設備之間進行自動的協商，從而不需人為的介入來配置ISSD、PSK的值等等。WPS目前比較常用的是兩種機制，一種是拼碼的機制。這個方式是在網卡一端或者AP一端輸入對方的拼值，實際是一個數值，大概是6位的數字，輸入數字之后網卡和AP之間可以開始自動協商的過程，直到最后建立了連接。我們就可以用網卡和AP之間進行數據傳輸。PushButton相對來說更為簡單，這種方式相當于在一分鐘之內在網卡一端和AP一端各按下一個按紐，按完這個按紐可以是硬件的，也可以是軟件實現的，這樣就可以啟動自動協商的過程，實現wifi的網絡直接安全設置。WiFi網絡安全的維護方法wifi網絡的物理組網結構可分為基本服務單元BS和擴展服務單元ESS.BSS由客戶端和接入點AP組成，適合小數據量網絡的組建，如果僅僅是短期內進行連接組網，只需要客戶端安裝了無線網卡即可實現端到端的wifi通信。ESS的性能則更穩定。根據wifi網絡的結構特點，針對主要的攻擊手段，可以從站點、接入點AP及網絡主干網安全方面對wifi網絡采取一些安全措施。（1）站點安全。由于站點中包含了大量的機密信息，因此站點安全涉及到整個，iFi網絡安全的核心。為了防止站點被攻擊，通常可以采用的維護方式為:禁止站點自身向外提供數據或者其他服務;對數據資源加密，評估自己數據資源的重要級別，針對不同的安全等級對其采取不同的加密措施和訪問控制，這樣既保證了數據被合法用戶采用，又可以保護數據不被竊取;通過防火墻對數據包進行篩選等。（2） 接入點AP安全。接入點的安全設置同樣是整個wifi網絡安全的保障，通過加密、鑒權以及適當的檢測措施，可以達到AP的安全目的。通常使用的方式包括MAC地址列表的使用、接入管理、鑒權與訪問控制、SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol）監測以及采用保護天線。（3） 主千網關口安全。防火墻的設置主要是對網絡第三層以上的體系結構進行保護，而關口則是網絡第一、二層的一道屏障。關口可以是設置在局域網與因特網、局域網與無線局域網接入點AP之間的具有一定保護作用的硬件設備和相應的軟件。對關口的恰當設置可以使其起到提供防火墻保護網絡、為兩個網絡提供網橋、提供DNS服務的作用。wifi視頻應用探討wifi是當前流行的一種無線局域網技術，具有組網方便、易于擴展等特點。通過對wifi技術的研究，提出一種基于wifi的無線遠程視頻監控系統。系統采用Infrastructure模式組網，物理層采用OFDM技術，數據鏈路層采用PCF模式，并利用IEEE802.1X認證技術保證系統安全。系統組成無線遠程視頻監控系統由端站（視頻采集設備、無線視頻監控終端）、接入點（AP）、認證服務器、視頻服務器組成。（1）端站是網絡的終端設備，包括無線視頻采集設備、無線和有線視頻監控終端。無線視頻采集設備主要由視頻采集單元、模數轉換單元、通信控制單元構成。視頻采集單元主要功能是采集模擬的視頻信息，模數轉換單元將采集到的模擬視頻信息轉換成數字信號，通信控制單元控制視頻采集設備與AP之間的通信過程，支持IEEE802.11b/g通信協議，支持IEEE802.1x認證標準。無線和有線視頻監控終端為安裝了視頻監控客戶端軟件的計算機，可以在本地或遠程實現視頻實時監控。無線視頻監控終端支持IEEE802.11b/g通信協議，支持IEEE802.1X認證標準。有線視頻監控終端支持IEEE802.3（以太網）通信協議，支持IEEE802.1X認證標準。（2） 接入點（AP）通過無線鏈路與端站之間進行通信，支持IEEE802.11b/g通信協議,AP與端站均為可尋址實體，AP通過有線鏈路與IP網絡連接，AP支持用戶的安全控制和對網絡的監控。（3） 認證服務器具有認證功能，認證服務器保存用戶的認證信息，當接收到認證申請時，支持在數據庫中對用戶數據的查詢，在認證完成后，根據用戶信息授權用戶具有不同的屬性。在該系統中認證服務器可以為支持RADIUS協議的服務器。（4） 視頻服務器保存視頻監控信息，實時向監控終端傳送視頻監控信息，并可以根據