第 8 章 無線網路 著作權所有 © 旗標出版股份有限公司

無線傳輸技術介紹 所謂無線網路就是以肉眼看不到的電磁波為傳輸媒介, 來建立實體的網路連線。 若再依電磁波的屬性進一步細分, 則可分為兩大類：光波傳輸和無線電波傳輸。 以光為傳輸媒介的技術常見的有紅外線 (Infrared, IR) 和雷射 (Laser)；而使用無線電波的技術則包括窄頻微波 (Narrowband icrowave)、802.11 無線區域網路、HomeRF 以及藍芽 (Bluetooth) 等技術。

IEEE 802.11 IEEE 802.11 最早由 IEEE 在 1997 年 6 月正式發表, 此文件定義無線網路在實體層(Physical Layer) 與鏈結層 (Data Link Layer) 所使用的標準。

802.11 的網路架構 802.11 規範 2 種無線網路架構：Infrastructure 與 Ad Hoc。 Infrastructure 架構的特徵是用到了AP (Access Point, 俗稱基地台或存取點)。 AP 有 2 個主要的功能： 將收到的無線訊號再生, 然後轉送出去, 補償訊號功率不足, 延長傳輸的距離。 擔任無線網路與有線網路的橋樑, 透過 AP 可以將無線網路與乙太網連接起來。

AP 的主要功能

AP 的主要功能

Access Point

Ad Hoc 網路架構

Ad Hoc 網路架構 此架構的特徵為不使用 AP, 每台電腦使用各自的無線網路卡互傳資料, 例如多台筆記型電腦彼此利用 PCMCIA 無線網路卡相連, 就成為一個 Ad Hoc 架構的無線網路。

802.11b －最普及的無線區域網路規格 由於 802.11 規格所支援的最高傳輸速率僅有 2 Mbps, 遠低於大眾的期待, 因此市場接受度很低。 802.11 工作小組隨後在 1999 年推出加強火力的 802.11b 規格, 終於獲得各廠商的青睞, 也帶動了 WLAN (Wireless LAN, 無線區域網路) 的蓬勃發展。

802.11b 的改進 802.11b 的正式名稱為 Higher-Speed Physical Layer Extension in the 2.4GHz Band, 此名稱隱含的意義為 802.11b 只是擴充 802.11 實體層的功能, 至於其它部分仍然沿用 802.11 的規格。 大體而言, 802.11b 做了以下較重要的修改： 引進 CCK 調變技術 使用短前置訊號和表頭模式

使用短前置訊號和表頭模式 對使用者而言, 上述措施所導致最明顯的進步, 便是傳輸速率涵蓋 1Mbps、2 Mbps、5.5 Mbps 和 11 Mbps 4 種。最高傳輸速率已經接近了 10 Base 乙太網路的水準, 因此逐漸被大眾所接受。

使用短前置訊號和表頭模式 由電腦軟硬體製造廠商、網路設備製造商、消費性電子產品製造商共同組成 WECA (Wireless Ethernet Compatability Alliance) 聯盟, 執行各家產品的相容性認證, 該認證標準稱為 Wi-Fi (Wireless Fidelity)。 凡是通過 Wi-Fi 認證的產品, 表示完全遵循 802.11 組織制定的規格, 所以彼此之間一定可以互通, 不會有不相容的問題。

Wi-Fi 認證的產品

802.11b 的市場現況 在台灣網路市場, 2002 年可以說是802.11b 迅速崛起、深耕奠基的一年。國內外廠商競相推出 802.11b 的無線網路卡與 AP, 而且功能愈來愈強、價格愈來愈低。

802.11b 的未來發展 在 2003 年伊始, 802.11b 就收到對手送來的一份大禮。因為它的頭號勁敵 HomeRF 正式宣布下台一鞠躬、退出戰局, 不再推出新規格。 而藍芽 (Bluetooth)技術在價格、傳輸速率和普及率方面, 都難以威脅 802.11b, 因此 802.11b 穩居 WLAN 市場盟主寶座。

802.11b 的未來發展 但是 802.11a 及 802.11g 正急起直追, 這兩種規格都擁有更高的傳輸速率、更安全的加密技術, 一旦產品量產上市、價格平民化, 可望奪下 802.11b 的王位。 許多廠商已開始將 2004年的研發和生產重心逐漸轉移到 802.11a 或 802.11g。

802.11a 與 802.11g－雙雄爭霸 802.11a 的全名為 High Speed Physical layer in The 5GHz Band。 和 802.11b 同樣地, 802.11a 也只是擴充802.11 實體層的功能, 其它部分則沿用 802.11 的規格。但是由於實體層有極大的變異, 導致 802.11a 和 802.11b 彼此無法相容。

802.11a 的特點 使用 5 GHz 頻帶 最大傳輸速率為 54 Mbps

使用 5 GHz 頻帶 由於微波爐、無線電話、藍芽裝置和 802.11b 等等都使用 2.4 GHz 頻帶, 使得該頻帶顯得很擁擠, 時常會出現彼此互相干擾的狀況。因此 802.11a 捨棄 2.4 GHz 頻帶不用, 改用 5 GHz 頻帶。 更精確地說, 它使用 5.15～5.25 GHz、5.25～5.35 GHz 與 5.725～5.825 GHz 三段頻帶, 每一段頻帶有 4 個 20MHz 的頻帶可供使用, 因此 802.11a 總共有 12 個可用頻帶。

使用 5 GHz 頻帶 5 GHz 頻帶又稱為 UNII (Unlicensed National Information Infrastructure) Band, 在美國與台灣均開放免申請即可使用, 但是有些國家則列為管制頻帶。 不使用 2.4 GHz 頻帶所造成的負面影響, 便是 802.11a 與 802.11b 彼此不相容, 在購買網路設備時要特別注意。

802.11a 的現況 產品價格昂貴： 802.11a 產品價格動輒上萬元, 若要整個企業全面採用, 所需的預算通常會讓老闆猶豫再三。 與 802.11b 不相容： 由於 802.11a 與 802.11b 不相容, 但是 802.11b 畢竟占有絕大多數的市場, 想要消費者忍痛放棄它實屬不易, 因此 802.11a 僅能吸引尚未架設無線區域網路的用戶。

802.11a 的未來 為了解決上述問題, 網路晶片組廠商一方面將多個晶片整合到 1、2個晶片, 以降低晶片組成本, 連帶降低產品價格；另一方面開發適用於 802.11a 和 802.11b 雙規格的雙頻晶片, 以便使兩種網路能互相交換資料。

802.11g 市面上, 許多人將 802.11g 視為 802.11b 的火力加強版。因為前者與後者相容, 但是具有更高的傳輸速率。 所以 802.11g 的出現, 彷彿宣告了 802.11b 時代即將走入歷史, 猶如當年 100 Mbps 乙太網路卡取代 10 Mbps 乙太網路卡一般。

802.11g 的特點 使用2.4 GHz 頻帶 最大傳輸速率為 54 Mbps 因為 802.11b 也用 2.4 Ghz 頻帶, 這意味著802.11b 產品能相容於 802.11g。換言之, 802.11g 產品與 802.11b 產品能建立連線, 所以很適合用來將現有的 802.11g 網路逐步升級。 最大傳輸速率為 54 Mbps

802.11g 的現況與未來 802.11g 擁有 802.11a 的最高傳輸速率, 又能和 802.11b 相容, 可說是兼具兩派之優點, 因此被許多人視為無線區域網路的明日之星。 在 802.11g 的標準規格定案之後, 各家廠商均卯足全力生產 802.11g 的產品, 在 2004 年推出的 WLAN 產品幾乎都是 802.11g 的天下, 自然會將 802.11b 淘汰出局。

802.11g 的現況與未來 一向是無線網路產品主要合作對象的筆記型電腦廠商, 也都紛紛向 802.11g 靠攏。802.11g 勢必能成為無線區域網路的主流。

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