Wi-Fi四大技術發展趨勢辨析

2019-11-05 02:33:27

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供稿：網友

　　在2006和2007兩年中，具有自身能夠治理網絡、能夠跟蹤用戶位置、能夠與3G網絡無縫隙整合等特性的802.11硬件將問世。專家猜測，Wi-Fi的發展將有四大趨勢，分別是：網絡配置趨向智能化、網絡結構趨向標準化、位置感知趨向精確化和網絡漫游趨向廣泛化。
　　
　　無線組網技術原本相當復雜，因此要求用戶對無線工程和網絡協議有所了解。然而Wi-Fi使這一技術變得相當簡單，甚至非常簡單。眾所周知的802.11a和802.11b標準幾經發展變化已趨于結合，現在已經發展到了802.11v。盡管大多數新的標準尚未定稿，但它們都代表了在Wi-Fi技術今后發展的方向和技術創新的趨勢。
　　
　　盡管Wi-Fi安全和QoS問題的重要性依然如故，但這些即將到來的技術創新將遠遠超出兩者所涉及的領域。的確，許多Wi-Fi網絡并不安全，其原因是配置不當或設備陳舊，而并非網絡產品或標準本身固有的缺陷。有了802.11i和Wi-Fi保護接入(WPA)，無線網絡的完全性方能與有線網絡相提并論。
　　
　　QoS的命運同樣如此。雖然用于區分業務優先級和提供帶寬的802.11e標準尚未被正式批準，但大多數新的Wi-Fi產品已經開始支持該標準。Wi-Fi聯盟還將根據Wi-Fi多媒體(WMM)計劃，批準用該標準來解決區分優先級技術方面的互通性問題。在2005年，支持QoS和安全標準的Wi-Fi電話也將面市。
　　
　　而在明后兩年中，自身具有治理網絡、跟蹤用戶位置、與3G網絡無縫隙整合等特性的802.11硬件將會問世。這才是最為值得關注的新的技術創新。事實上，改進網絡性能的最大的創新是網絡治理，以及無線鏈路和網絡基礎設施方面涌現出的新技術。智能程度更高的無線接入點(AP)設備將大大簡化用戶的配置過程，但接入點之間的漫游以及從Wi-Fi到3G網絡的漫游所需的信令協議的出臺將需要較長時間，業界有多數專家稱，這樣的漫游協議可能要到2006年才能見分曉。
　　
　　Wi-Fi在軟件方面也有新的發展。物理位置跟蹤與虛擬定位數據庫的整合可能使人們通過最合適的通信方法在任何時間傳遞任何信息。此外，Wi-Fi將繼續向更高的數據傳輸速度邁進，很多廠商已經迫不及待地利用專用技術改進客戶機的性能，但支持百兆速率的802.11n的通用標準產品可能要到2007年才會推向市場。
　　
　　網絡配置趨向智能化
　　
　　Wi-Fi廠商對于在無線網絡中的哪一層何處嵌入智能治理功的問題爭論了兩年：是嵌入在每個AP內還是放在中心處理設備（如無線交換機）上？現在答案清楚了：為了適應變化多端的無線環境，二者都是有必要的。
　　
　　在分布式智能無線網絡中，下一代AP的智能程度很高，在必要時無需通知中心處理設備就可采取獨立行動，而AP之間的協同作用則需遵循空中交通管制指令，同樣需要一定的協議進行治理。就最佳性能而言，明天的Wi-Fi網絡治理還需獲得更多設備的支持。
　　
　　此外，采用智能程度更高的AP的一大好處就是，在部署無線網絡時，它將不再需要人工勘察站址。目前，許多網絡工程人員已經得益于這種分布式的Wi-Fi智能架構，其最初的效果就是減少AP站址勘察的時間和工作量。有的廠商(如Airespace和Trapeze網絡公司)已經推出了能夠實時執行站址勘察的系統，從而使AP可以按照覆蓋范圍變化的需求，自動調整AP的傳輸功率。通過連續監測無線電波，它們還能幫助監測并發現無線網絡中的非法入侵者，從而免除了技術人員人工采用頻譜分析儀進行分析的需求。
　　
　　AP的另一發展趨勢是變得更小、更便宜，再集合以太網供電(PoE)的推廣使用，以后在部署無線網絡的時候就有可能完全不需要人工勘察站址了。那時，只需要設計少量幾個AP，網絡工程人員就能夠簡化各個站址的配置設置，讓AP自由組織網絡。甚至有的公司(如Aruba無線網絡公司)已把這種設計概念譽為“無線網狀網”，即在每個以太網插座中裝入一個AP，讓AP之間進行無線通信，從而使無線網絡可以進一步擺脫線纜的束縛。
　　
　　網絡結構趨向標準化
　　
　　AP之間的協同作用可以減少相互之間的信號干擾，以提高數據吞吐率，并增強網絡的可靠性。例如，Meru網絡公司和Extricom公司都推出了能夠在網絡中將不同的無線信道用于同一AP的Wi-Fi設備，從而不需要頻率規劃，在理論上使無線信道的容量增至三倍。思科公司則更為注重客戶端的改進，說服幾乎每個NIC制造商在其硬件中嵌入思科可兼容的擴展程序（CCX）。CCX可使思科公司的Aironet AP從客戶端收集有關無線信號變化的數據，并進行自身的微調傳輸以適合每臺客戶機。
　　
　　目前，上述技術都是設備廠商的專有技術，也就是說并只能在同一家廠商的AP之間實現。不過，正在制定的兩種新標準會使這種情況發生改變。一是在基礎設施方面，Airespace和諾基亞正引領IETF，致力于制定不同廠商AP能夠在一起運行的標準。該標準稱作無線接入點的控制和提供（CAPWAP）協議。預計今年上半年，該標準的建議書（RFC）就將初步完成，支持該協議的互通產品可能將在明年問世。值得關注的是，思科公司目前尚未做出支持該標準的承諾。
　　
　　二是在無線端客戶機方面。它的互通性其實更為重要，原因在于大多數網絡包含除AP之外的各式各樣的客戶機。IEEE最新的無線標準802.11v基本上與CAPWAP相同，但該協會已將傳輸功率控制（TPC）標準化。TPC可能是更重要的規范，它包括一些與CCX相同的無線治理功能，也在客戶機方面增加了新的規定，用以降低其傳輸電平，并能在一定程度上延長客戶機電池的使用壽命。
　　
　　據悉，TPC是802.11h標準的組成部分，旨在適應歐洲治理當局擔心無線網絡干擾衛星通信的需求。就這一點而言，美國市場所有的Wi-Fi設備并非都支持該標準。不過在今年，它將日益流行開來。
　　
　　位置感知趨向精確化
　　
　　在網絡匯聚問題未能完全解決之前必須根據定位數據，規定用戶能夠讀取數據的方式，以及用戶需要數據的類型來傳遞信息。
　　
　　位置感知網絡就能夠將用戶的物理位置連接到虛擬可用信息。Wi-Fi通過增加有關個人的物理位置的信息在功能方面也可以變得更加強大。據悉，當前，定位用戶最簡單的方式是找出將用戶連接到每個無線網絡中的AP地址，但這種方式很不精確，因為每個AP可以連接很多雇員，當AP密度增大時覆蓋密度也可以增大，給用戶定位造成困難。
　　
　　另一種定位方式是使用三角測量法，它可以收到從多個AP接收到的信號強度。大多數廠商的AP提供這種測量能力，作為其自動化治理軟件的組成部分，它可以對用戶密度最高的無線覆蓋方向進行測量。但是，三角測量法對Wi-Fi和蜂窩電話其實都不適用，因為802.11b不是設計來讓客戶同時連接到幾個AP的，而且未經許可的頻率干擾也將使信號強度變化無常，從而影響測量效果。
　　
　　在三角測量法的基礎上，RF鑒別法也就脫穎而出。它可以比較信號強度與網絡預先存在的無線模式，使測量精確到幾尺以內，在確定具有物理障礙（如墻壁）的無線環境時，測量效果更為突出。
　　
　　迄今為止，只有兩家廠商，即Airespace和Newbury網絡公司提供RF鑒別法。Airespace公司將它置入自己的AP設備，而Newbury網絡公則將它作為模塊嵌如到其他廠商的AP上。這一技術的最大弱點是，只適合于最初的無線模型，而且需要通過人工站址勘察予以校準。此外，定位數據也可以通過多種無線技術進行傳輸，也就是說除Wi-Fi技術外的其他無線技術也能夠跟蹤用戶的位置信息。例如，諾基亞的匯聚式通信裝置將GPS與GSM話音和Wi-Fi數據結合在一起。許多蜂窩電話也因無線治理的要求包含GPS定位功能。
　　
　　當然，要將上述所有技術整合在一起的工作難度很大。企業定位數據庫一般寄存在ip專用小交換機內，因此不能存儲和處理來自Wi-Fi網絡的位置數據。目前，在IP專用小交換機領域居領導地位的西門子公司將收購Wi-Fi新興網絡公司Chantry，期望解決這一問題，但目前能夠使Wi-Fi裝置和IP專用小交換機都具備存儲和處理功能的廠商只有思科公司。而一些廠商則采用了與其他廠商聯盟的方式，例如Avaya已將其IP專用小交換機與PRoxim和Extreme網絡公司的AP進行整合。值得欣慰的是，IETF也看到這一問題，并開始著手制定新的存儲和轉移定位數據的協議，預計多廠商之間的互通性問題有可能在2007年得到解決。
　　
　　網絡漫游趨向廣泛化
　　
　　漫游是在Wi-Fi中要解決的最難的問題，它要求采用專用疊加技術，還需要眾多彼此競爭的廠商和標準機構通力合作。但真正的漫游移動性，要求的不僅僅是競爭對手之間實現互通性，還需要在不同無線網絡標準之間實現互通性。例如，802.11的IP電話用戶要求能用一種設備在公網和專網之間漫游，從而順利地由3G蜂窩網向Wi-Fi網轉移電話呼叫和數據會話。
　　
　　其次是市場和技術方面的問題。擁有蜂窩電話網絡的電信運營商目前對于支持在Wi-Fi網上漫游的愛好不大。而在Wi-Fi方面，業界也仍未決定客戶機在不同廠商的AP之間漫游的方式，至于從Wi-Fi到蜂窩網的漫游就更不用說了。
　　
　　業界有專家提出，集中式交換無線網絡架構將有助于簡化漫游問題。值得注重的是，除了思科，大多數企業級Wi-Fi交換機廠商答應AP在特定廠商為其提供的交換機之間轉移連接。這種非專有漫游的基礎就是802.11r標準，雖然該標準在2006年之前也很難出臺，但它指明了無線漫游發展的一大方向。
　　
　　在密集型網絡中，客戶機可以連接到幾個不同的AP，但究竟應該連接到哪個AP才能使整個無線網絡更有效率呢。新的802.11k標準旨在解決這個問題，它規定，客戶機需要從各個AP收集信號強度信息，并將此信息發送到交換機，從而確定最適合連接的AP。802.11k小組于2004年3月發布了第一個規范草案，但自那以后，其成員在應向交換機正確報告什么樣的數據類型方面走進了死胡同。因此，不同廠商仍然采用各自的專有解決方案。例如，思科開發出了能廣泛支持報告數據類型的CCX客戶擴展程序，而Propagate網絡公司開發出

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