安徽電信無線局域網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃和運(yùn)營策略摘要無線技術(shù)的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了人類對于通信的終極夢想，真正擺脫了時(shí)間與空間的束縛，達(dá)到了隨時(shí)隨地隨意進(jìn)行溝通的可能。隨著無線通信技術(shù)從模擬發(fā)展到數(shù)字，電信業(yè)務(wù)從語音通信到數(shù)據(jù)通信，出現(xiàn)了很多技術(shù)。而WLAN在過去的兩年里得到了空前的發(fā)展，性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，價(jià)格不斷降低。從個(gè)人用戶、企業(yè)用戶到運(yùn)營商，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈不斷壯大，孕育著巨大的商機(jī)。根據(jù)中國電信和安徽電信對WLAN整體規(guī)劃建設(shè)要求進(jìn)行了本項(xiàng)目的研究。本文介紹了WLAN采用的關(guān)鍵技術(shù)，IEEE80211協(xié)議的主要內(nèi)容，以及應(yīng)用范圍和實(shí)例。該系列標(biāo)準(zhǔn)主要速率為卜2MBPS的8021L，11MBPS的802“B，54MBPS的80211A，22MBPS的802“G，以及108MBPS的8021LN等。闡述了WLAN中OFDM數(shù)字調(diào)制技術(shù)，包括OFDM基本原理、調(diào)制方式、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還介紹了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和安全性等。通過與藍(lán)牙、GPRS、CDMAIX、3G等無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的比較，闡述各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和分析了各自的市場定位。根據(jù)安徽省實(shí)際情況和目前各大電信運(yùn)營商現(xiàn)狀，提出安徽電信建設(shè)規(guī)劃WLAN項(xiàng)目必要性。通過對認(rèn)證技術(shù)PPPOE、WEBPORTAL、8021X的分析，提出適合安徽電信認(rèn)證技術(shù)的全省WLAN組網(wǎng)方案。利用安徽電信寬帶用戶發(fā)展情況與WLAN用戶發(fā)展相關(guān)性，并運(yùn)用一元線性回歸預(yù)測方法，根據(jù)近4年的安徽電信寬帶用戶的變化來預(yù)測2007年WLAN用戶、業(yè)務(wù)發(fā)展和運(yùn)營策略，為安徽電信WLAN項(xiàng)目建設(shè)提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞無線局域網(wǎng)熱點(diǎn)IEEE80211OFDM規(guī)劃策略ANHUITELECOMWLANPLANANDRUNNINGTHETRAGICABSTRACTTHEAPPEARANCEOFWIRELESSTECHNOLOGYREALIZESTHEMANKINDSULTIMATEDREAMOFCOMMUNICATION，GETSRIDOFTHECONSTRAINTOFTHETIMEANDSPACETOMAKECOMMUNICATIONATANYTIMEANDANYWHEREPOSSIBLEMANYTELECOMMUNICATIONTECHNOLOGIESHAVEAPPEAREDASTHEDEVELOPMENTOFWIRELESSCOMMUNICATIONTECHNOLOGYFROMANALOGYTODIGITAL，TELECOMSERVICEFROMVOICETODATACOMMUNICATIONWIRELESSLANHASGOTUNPRECEDENTEDDEVELOPMENTOVERTHEPASTTWOYEARS，WITHTHEPERFORMANCEIMPROVINGCONSTANTLY，THERANGEOFAPPLICATIONEXPANDINGCONSTANTLY，ANDTHEPRICEREDUCINGGRADUALLYTHEWIRELESSLANINDUSTRYCHAINISSTRENGTHENINGCONSTANTLY，HAVINGTHEENORMOUSBUSINESSOPPORTUNITY,FROMPERSONALUSERS，TOENTERPRISEUSERSTOTHETELECOMMUNICATIONOPERATORSACCORDINGTOTHENECESSARITYOFCHINATELCECOMANDANHUITELECOMSWLANPLAN，THISARTICLESTUDYTHEITEMTHISARTICLEINTRODUCESTHEKEYTECHNOLOGYTHATWLANADOPTS，THEMAINCONTENTOFIEEE80211ANDTHERANGEOFAPPLICATIONANDSOMECASESTHESTANDARDSPEEDOFTHISSERIESIS80211OF12MBPS，8021LBOF11MBPS，80211AOF54MBPS，802ILGOF22MBPS，AND80211NOF108MBPS，ETCTHISARTICLEINTRODUCESOFDMSDIGITALMODULATIONTECHNIQUEOFWLAN，INCLUDINGOFDMSFUNDAMENTALPRINCIPLE、MODULATIONTECHNIQUEANDSYSTEMREALIZATIONTHISARTICLEALSOINTRODUCESNORMALSTANDARDPHYSICSLAYER，DATACHAINLAYER,SECURITYANDETCTHISARTICLEANALYSESTHEADVANTAGESANDDISADVANTAGESOFTHEDIFFERENTTECHNOLOGYSUCHASBLUETOOTH，GPRS，CDMALX，3G,ETC，ANDITSOBJECTMARKETS，ANDPUTOUTTHEWIRELESSLANSAPPLICATIONPLACEATPRESENTACCORDINGTOPRACTICALSITUATIONOFANHUIPROVINCEANDNOWALLTELECOMRUNNINGENTERPRISES，THEARTICLEGIVESUSTHENECESSITYOFANHUITELECOMWLANSITEMACCORDINGTOTHEANALYSISOFAUTHENTICATIONTECHNIQUEPPPOE、WEBPORTAL、802IX，THEARTICLEANHUITELECOMTHEBUILDINGNETWORKOFWLANUSINGTHEMETHODOFONELINEARITYREGRESSIONANDACCORDINGLOTHECHANGEOFANHUITELECOMBROADBANDCLIENTS，THEARTICLEGIVESUSTHE2007WLANCLIENTS、SERVICEANDRUNNINGTHETRAGICANDSUPPLYTHEBASEMENTOFANHUITELECOMBUILDINGWLANKEYWORDSWIRELESSLANHOTSPOTIEEE80211OFDMPLANTRAGIC插圖清單圖卜LPC卡PCI客戶適配器、接入點(diǎn)、網(wǎng)橋、天線和附件2圖21單一頻率、頻分復(fù)用和正交頻分多路復(fù)用6圖22正交方法原理6圖23OFDM調(diào)制器9圖24OFDM解調(diào)器10圖31無線技術(shù)及其市場定位14圖4IPPPOE認(rèn)證方式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)22圖42DHCPWEB認(rèn)證方式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)23圖43用戶接入驗(yàn)證和計(jì)費(fèi)流程27圖44全省認(rèn)證方式28圖45漫游認(rèn)證流程30圖46WLAN組網(wǎng)圖40圖51中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D47圖52園區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D49插表清單表21IEEE80211協(xié)議層件3表4一L三種認(rèn)證技術(shù)比較21表42全省區(qū)域城市名規(guī)劃表29表43接入市中心到省中心漫游認(rèn)證請求包屬性內(nèi)容31表44省中心到開戶市中心漫游認(rèn)證請求包屬性內(nèi)容32表45開戶市中心到省中心漫游認(rèn)證成功32表46開戶市中心到省中心漫游認(rèn)證失敗33表47省中心到接入市中心漫游認(rèn)證成功33表48省中心到接入市中心漫游認(rèn)證失敗34表49AP和無線網(wǎng)卡的參數(shù)技術(shù)條件37表410AP覆蓋半徑38表411安徽電信寬帶用戶數(shù)和WLAN用戶數(shù)統(tǒng)計(jì)表41表412全省2007年AP規(guī)劃和增加設(shè)備統(tǒng)計(jì)表42獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)志和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得合肥工業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解合肥工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)合肥工業(yè)大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分論文內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書學(xué)位論文作者簽名螭糾B導(dǎo)師簽名簽字日期0B年C；月1日另C猙簽7EL期。緯6月F日電話乙69乙F郵編Z弓。DF群致謝侖文能夠順利完成，首先感謝我的導(dǎo)師單承贛教授。單老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)F易近人的學(xué)者風(fēng)范，已使我受益非淺。學(xué)業(yè)上的諄諄教導(dǎo)，令我感動(dòng)。最重要的，單老師身上流露出一種可貴的對待工作的敬業(yè)精神，這是會讓我收益終生的財(cái)富。同時(shí)，在本論文的完成過程中，單老師給予了很多的幫助和支持，在此表示由衷的感謝。感謝我的父母多年來對我的無微不至的愛護(hù)、關(guān)心和培養(yǎng)。感謝我的夫人在我碩士生學(xué)習(xí)期間和寫論文期間對我的幫助和支持。感謝在這幾年的學(xué)習(xí)中對我支持的工大計(jì)算機(jī)學(xué)院和研究生部的所有老師。感謝我所在安徽電信有限公司的領(lǐng)導(dǎo)和同事們的幫助。感謝我的所有朋友，你們與我共享快樂，分擔(dān)憂愁。最后，我要感謝所有曾經(jīng)關(guān)心幫助過我的人。作者朱猛2006年6月1日第一章無線局域網(wǎng)的概念在過去的幾年里，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了空前的發(fā)展，其中WLAN更是大放異彩，在上海APEC會議、2002韓日世界杯上，WLAN都大顯身手，讓世人耳目一新。在業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)廠商們的努力推動(dòng)下，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，大有即將盛行于世的先兆。在2002年的消費(fèi)電子展覽會上，比爾蓋茨毫不掩飾內(nèi)心的激動(dòng)和熱望“未來十年將是無線的天下”。2003年3月世界上最大的計(jì)算機(jī)微處理器生產(chǎn)廠家INTEL公司推出迅馳處理器，它集成了P4微處理器、芯片組和WLAN，他標(biāo)志著世界上最大的計(jì)算機(jī)微處理器生產(chǎn)廠家已進(jìn)軍無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，可見無線網(wǎng)絡(luò)孕育著巨大的商機(jī)。無線局域網(wǎng)WIRELESSLOCALAREANETWORK一一WLAN1于一種短距離無線通信技術(shù)，它是以無線信道為傳輸媒介構(gòu)成的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，通過無線射頻技術(shù)RF在空中傳輸數(shù)據(jù)、話音和視頻信號。無線局域網(wǎng)可以在一些特殊的應(yīng)用環(huán)境中彌補(bǔ)依靠銅纜或光纜構(gòu)成的有線局域網(wǎng)的不足，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的延伸，使個(gè)人計(jì)算機(jī)PC具有可移動(dòng)性，能迅速、方便地解決通過有線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)信道的連通問題?；蛘咧苯犹娲芯€網(wǎng)絡(luò)，建立覆蓋廣泛的無線寬帶接入網(wǎng)，為運(yùn)營上帶來全新的盈利網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。WLAN最基本的設(shè)備包括AP、WIRELESSLANCARD、LIRELESSBRIDGE以及天線等幾部分APACCESSPOINT也稱無線接入點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)橋接器，一個(gè)AP能夠在幾十至上百米的范圍內(nèi)連接多個(gè)無線用戶，AP的主要作用是將無線網(wǎng)絡(luò)接入以太網(wǎng)，其次要將各無線網(wǎng)絡(luò)客戶端連接到一起，相當(dāng)于以太網(wǎng)的集線器，使裝有無線網(wǎng)卡的PC可以通過AP共享有線局域網(wǎng)絡(luò)甚至廣域網(wǎng)絡(luò)的資源。除此之外，AP還具有網(wǎng)管的功能，實(shí)施對接入無線局域網(wǎng)的PC的控制、管理。WIRELESSLANCARD也稱無線網(wǎng)卡，一般有PCMCIA、ISA、PCI等幾種，安裝到PC上。WIRELESSBRIDGE也稱無線橋接器，主要是用來連接兩棟大樓或進(jìn)行長距離傳輸時(shí)使用，由AP和高增益定向天線組成。無線局域網(wǎng)的天線有定向型UNIDIRECTION和全向型OMNIDIRECTION兩種，定向型天線適合于長距離使用如果采用高增益的定向天線，WLAN甚至可以實(shí)現(xiàn)20公里以上的遠(yuǎn)程連接；而全向型天線則適合區(qū)域性使用。無線局域網(wǎng)的用戶端有兩種基本的工作方式一種為構(gòu)架模式INFRASTRUCTURE，接入無線局域網(wǎng)的PC機(jī)通過AP接入以太網(wǎng)或通過AP彼此共享網(wǎng)絡(luò)資源另一種為對等模式，使用對等網(wǎng)絡(luò)PEERTOPEER操作系統(tǒng)，構(gòu)成個(gè)簡易網(wǎng)絡(luò)ADHOC，使多個(gè)安裝了IEEE80211B標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的PC機(jī)相互連接，無需通過AP，共享資源。圖卜1PC卡PCI客戶適配器、接入點(diǎn)、網(wǎng)橋、天線和附件2第二章IEEE80211無線局域網(wǎng)協(xié)議目前無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)眾多，除了各標(biāo)準(zhǔn)組織定的標(biāo)準(zhǔn)外，一些產(chǎn)業(yè)集團(tuán)和設(shè)備生產(chǎn)廠商還自行開發(fā)了許多通訊方式。但市場上使用主流標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的產(chǎn)品仍占絕大多數(shù)。目前，國際上主要的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有IEEE系列標(biāo)準(zhǔn)、ETSI標(biāo)準(zhǔn)、ISO標(biāo)準(zhǔn)、HOMERFL0HOMERF20等，目前最為流行的為IEEE80211B，以及最新的覆蓋范圍最大50公里，或可提供70MBPS數(shù)據(jù)傳輸速率的80216A等協(xié)議。下面簡單介紹一下IEEE系列標(biāo)準(zhǔn)美國的電氣和電子工程師學(xué)會IEEEINSTITUTEOFE1ECTRICALANDELEETRONICSENGINEERS最早于1997年制訂了無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)IEEE802112，由IEEE頒布的80211系列標(biāo)準(zhǔn)已成為無線局域網(wǎng)的主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。21IEEE80211系列標(biāo)準(zhǔn)介紹IEEE80211是IEEE于1997年6月發(fā)布的最早的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)具有較好的開放性，可以實(shí)現(xiàn)不同廠商產(chǎn)品的互聯(lián)；標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了傳輸可以采用窄帶微波NARROWBANDMICROWAVE、擴(kuò)頻SPREADSPECTRUM及紅外線INFRARED等三種技術(shù)，實(shí)際上一般普遍使用擴(kuò)頻方式；IEEE80211的介質(zhì)訪問控制MEDIUMACCESSCONTR01采用CSMACACARTIERSENSEMULTIPLEACCESSCOLLISIONAVOIDANCE協(xié)議，其傳輸方式類似IEEE8023的以太網(wǎng)協(xié)議CSMACDCARRIERSENSEMULTIPLEACCESSCOLLISIONDETECTION，但在物理層作了修改，以實(shí)現(xiàn)在噪聲較多的無線環(huán)境中順利傳輸數(shù)據(jù)。表2IIEEE80211協(xié)議層數(shù)據(jù)鏈路層8022MAC8021L層物理802“層直接序列擴(kuò)跳頻擴(kuò)頻紅外頻由于IEEE8021L的傳輸速率不高為2MBPS以及產(chǎn)品價(jià)格昂貴等原因，沒有受到消費(fèi)者的重視，在IEEE8021LB問世之后，市場占有率明顯變小。下面介紹一下目前該標(biāo)準(zhǔn)流行的幾個(gè)系列。21_1IEEE8021IB。1311999年9月，IEEE8021LB高速無線局域網(wǎng)標(biāo)制訂后，加速了無線局域網(wǎng)的發(fā)展，使其進(jìn)入大眾市場。IEEE8021LB目前為市場上主流的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，它實(shí)際上是IEEE80211標(biāo)準(zhǔn)的一種擴(kuò)展形式，只定義了直接序列擴(kuò)頻DIRECTSEQUENCESPREADSPECTRUM一一DSSS調(diào)制的傳輸方式；通過直接序列擴(kuò)頻把原來高功率、窄頻率的信號變?yōu)榈凸β?、寬頻率的信號同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率也得到了大大的提高一一最高可達(dá)到11MBPS。另外，IEEE80211B標(biāo)準(zhǔn)的工作頻段選定在24GHZ，主要是由于該頻段為美國聯(lián)邦通訊委員會FCC定義的工業(yè)科學(xué)醫(yī)療INDUSTRIALSCIENTIFICMEDICAL一一ISM頻段，對工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療領(lǐng)域開放。為了保證各廠商產(chǎn)品的兼容性問題，出CISCO、IBM、INTEL、3COM、NOKIA和微軟等無線局域網(wǎng)廠商組成了非贏利的機(jī)構(gòu)一一無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟WECAWIRELESSETHERNETCOMPATIBILITYA1LIANCE，WECA組織的成立促進(jìn)了IEEE8021LBWLAN產(chǎn)品的兼容性和標(biāo)準(zhǔn)化。WECA通過對不同廠商的產(chǎn)品進(jìn)行IEEE80211B規(guī)范的驗(yàn)證，以實(shí)現(xiàn)真正意義上的多廠商產(chǎn)品的互操作性，對符合該組織認(rèn)證并經(jīng)互通性測試認(rèn)可的產(chǎn)品，頒發(fā)“WIFIWIRELESSFIDELITY”證書，表示該產(chǎn)品具有良好的兼容性，能夠與其他廠商的8021LB設(shè)備共同工作，因而IEEE80211B產(chǎn)品又稱為“WIFI”。212IEEE80211AIEEE組織內(nèi)另一個(gè)無線局域網(wǎng)工作小組IEEE8021LTASKGROUPA，在IEEE8021LB標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之后，又制訂了更為高速的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)一一IEEE80211A。由于24GHZ的ISM頻段的開放性，沒有使用授權(quán)的限制，致使頻段內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品太多，容易產(chǎn)生信號干擾，不能保證通信質(zhì)量，因此，IEEE8021LA采用了5GHZ作為信號傳輸頻段；另外，標(biāo)準(zhǔn)采用了正交頻分多路復(fù)用ORTHOGONALFREQUENCYDIVISIONMULTIPLEXING一一OFDM4的調(diào)制技術(shù)，有效地解決了傳輸信號時(shí)所產(chǎn)生的多重路徑衰減問題，并使頻道的利用率比一般的調(diào)制技術(shù)高；從傳輸速度看，IEEE8021LA的最高傳輸速率可達(dá)54MBPS，幾乎是IEEE8021LB傳輸速度的五倍。213IEEE8021LG由于在IEEE8021LA與IEEE802兒B標(biāo)準(zhǔn)之間存在頻段與調(diào)制方式不同等問題，使得兩種產(chǎn)品之間不能互通，因此已擁有IEEE8021LB產(chǎn)品的用戶無法利用IEEE8021LA設(shè)備來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品速度上的升級，IEEE8021LG就是為這段過渡時(shí)間所發(fā)展的規(guī)范，它構(gòu)建在已有的1EEE8021LB物理層與媒體層標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，選擇24GHZ作為工作頻段，并將傳輸速率提高到22MBPS以上，使已經(jīng)使用了IEEE8021IB產(chǎn)品的用戶以IEEE8021LG實(shí)現(xiàn)速度升級的需求。22OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)OFDM并不是新生事物，它由多載波調(diào)制MCM5發(fā)展而來。美國軍方早在上世紀(jì)的50、60年代就創(chuàng)建了世界上第一個(gè)MCM系統(tǒng)，在1970年衍生出采用大規(guī)模子載波和頻率重疊技術(shù)的OFDM系統(tǒng)。但在以后相當(dāng)長的一段時(shí)間，OFDM理論邁向?qū)嵺`的腳步放緩了。由于OFDM的各個(gè)子載波之間相互正交，采用FFT實(shí)現(xiàn)這種調(diào)制，但在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)時(shí)傅立葉變換設(shè)備的復(fù)雜度、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)振蕩器的穩(wěn)定性以及射頻功率放大器的線性要求等因素都成為OFDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)的制約條件。后來經(jīng)過大量研究，終于在20世紀(jì)80年代，MCM獲得了突破性進(jìn)展，大規(guī)模集成電路讓FFT技術(shù)的實(shí)現(xiàn)不再是難以逾越的障礙，一些其它難以實(shí)現(xiàn)的困難也都得到了解決，自此，OFDM走上了通信的舞臺，逐步邁入高速M(fèi)ODEM和數(shù)字移動(dòng)通信的領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代，OFDM開始被歐洲和澳大利亞廣泛用于廣播信道的寬帶數(shù)據(jù)通信，數(shù)字音頻廣播DAB、高清晰度數(shù)字電視HDTV和無線局域網(wǎng)WLAN。隨著DSP芯片技術(shù)的發(fā)展，格柵編碼技術(shù)、軟判決技術(shù)、信道自適應(yīng)技術(shù)等成熟技術(shù)的應(yīng)用，OFMD技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和完善指日可待。221OFDM的基本原理“。OFDM是一種特殊的多載波傳送方案，單個(gè)用戶的信息流被串并變換為多個(gè)低速率碼流100HZ50KHZ，每個(gè)碼流都用一條載波發(fā)送。OFDM棄用傳統(tǒng)的用帶通濾波器來分隔子載波頻譜的方式，改用跳頻方式選用那些即便頻譜混疊也能夠保持正交的波形，因此我們說，OFDM既可以當(dāng)作調(diào)制技術(shù)，也可以當(dāng)作復(fù)用技術(shù)。OFDM增強(qiáng)了抗頻率選擇性衰落和抗窄帶干擾的能力。在單載波系統(tǒng)中，單個(gè)衰落或者干擾可能導(dǎo)致整條鏈路不可用，但在多載波系統(tǒng)中，只會有一小部分載波受影響。糾錯(cuò)碼的應(yīng)用可以幫助其恢復(fù)一些易錯(cuò)載波上的信息。像這樣用并行數(shù)據(jù)傳送和頻分復(fù)用的思路早在20世紀(jì)60年代的中期就被提出來了。在傳統(tǒng)的并行通信系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)頻帶被劃分為N個(gè)互不混疊的子信道，每個(gè)子信道被一個(gè)獨(dú)立的信源符號調(diào)制，即N個(gè)子信道被頻分復(fù)用。這種做法，雖然可以避免不同信道互相干擾但卻以犧牲頻帶利用率為代價(jià)，這在頻帶資源如此緊張的今天尤其不能忍受。上個(gè)世紀(jì)中期，人們又提出了頻帶混疊的子信道方案，信息速率為A，并且每個(gè)信道之間距離也為AHZ，這樣可以避免使用高速均衡和抗突發(fā)噪聲差錯(cuò)，同時(shí)可以充分利用信道帶寬，節(jié)省了50。為了減少各個(gè)子信道間的干擾，我們希望各個(gè)載波間正交。這種“正交”表示的是載波的頻率間精確的數(shù)學(xué)關(guān)系。如前所述，傳統(tǒng)的頻分復(fù)用的載波頻率之間有一定的保護(hù)間隔，通過濾波器接收所需信息。在這樣的接收機(jī)下，保護(hù)頻帶分隔不同載波頻率，這樣就使頻譜的利用率低。OFDM可以滿足兩方面要求，第一它不是在一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)用一個(gè)頻率或載波來傳輸信息，而是將傳輸信息分配到N個(gè)子載波傳輸，每個(gè)子載波的時(shí)間間隔增加了N倍或傳輸信息減少為1N。因此盡管每個(gè)單獨(dú)的子載波的數(shù)據(jù)傳輸率降低為1N，但由于有N個(gè)不同的載波并行傳輸，因此系統(tǒng)總的傳輸速率是一樣的。第二，由于分成了N個(gè)子載波，TMAXT率也下降為TMAXTN，這意味著每個(gè)子載波所能承受的多路徑和ISI為原來的N倍18。FF圖2L單一頻率、頻分復(fù)用和正交頻分多路復(fù)用F上圖顯示了單一頻率，頻分復(fù)用和正交頻分多路復(fù)用。頻分復(fù)用和正交頻分多路復(fù)用都可以將信息分配到N個(gè)子載波傳輸，但是正交頻分多路復(fù)用利用了頻率的正交性干擾為零的特點(diǎn)，在有限的頻寬內(nèi)增加了子載波的數(shù)量，大幅增加了傳輸率。圖22正交方法原理OFDM通過確保予載波之間相互正交來解決帶寬的問題，上圖解釋了正交方法的原理。我們看到圖中有三個(gè)子載波，每個(gè)均攜帶有調(diào)制信號。三個(gè)子載波組成一個(gè)OFDM碼，然后發(fā)送到信道內(nèi)。不過在實(shí)際的OFDM系統(tǒng)中，由于每個(gè)波形分別采用不同的相移鍵控PSK和正交幅度調(diào)制QAM，這些波形的相位或振幅將有所不同。這里為了描述方便，所顯示的子載波波形相位與振幅都一致。每個(gè)子載波的頻譜由一個(gè)正弦函數(shù)表示，其特性是當(dāng)中央頻率時(shí)振幅達(dá)到峰值，而在此頻率的整數(shù)倍時(shí)振幅為零。由于在每個(gè)函數(shù)振幅達(dá)到峰值時(shí)，其它子載波對它的影響為零，因此OFDM接收器能有效地將每個(gè)子載波進(jìn)行檢波。正是由于這種正交性使得子載波可以緊密交迭從而有效地利用有限的頻譜，最終實(shí)現(xiàn)54MBPSWLAN物理鏈按速率。222OFDM的主要技術(shù)2221調(diào)制方式。OFDM系統(tǒng)的各個(gè)載波可以根據(jù)信道的條件來使用不同的調(diào)制，比如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等等，以頻譜利用率和誤碼率之間的最佳平衡為原則。選擇滿足一定誤碼率的最佳調(diào)制方式可以獲得最大頻譜效率。多徑信道的頻率選擇性衰落會導(dǎo)致接收信號功率大幅下降，達(dá)到30DB之多，信噪比也大幅下降。使用與信噪比相匹配的調(diào)制方式可以提高頻譜利用率。眾所周知，可靠性是通信系統(tǒng)運(yùn)行是否良好的重要考核指標(biāo)，因此系統(tǒng)通常選擇BPSK或QPSK調(diào)制，這樣可以確保在信道最壞條件下的信噪比要求，但是這兩種調(diào)制的頻譜效率太低。如果使用自適應(yīng)調(diào)制，那么在信道好的時(shí)候終端就可以使用較高的調(diào)制，同樣在終端靠近基站時(shí)，調(diào)制可以由BPSK1BITSHZ轉(zhuǎn)化成16QAM64QAM46BITSHZ，整個(gè)系統(tǒng)的頻譜利用率得到大幅度的改善，自適應(yīng)調(diào)制能夠使系統(tǒng)容量翻番。但任何事物都有其兩面性，自適應(yīng)調(diào)制也不例外。它要求信號必需包含一定的開銷比特，以告知接收端發(fā)射信號所采用的調(diào)制方式，并且，終端需要定期更新調(diào)制信息，這又勢必會增加更多的開銷比特。OFDM技術(shù)將這個(gè)矛盾迎刃而解，通過采用功率控制和自適應(yīng)調(diào)制協(xié)調(diào)工作的技術(shù)。信道好的時(shí)候，發(fā)射功率不變，可以增強(qiáng)調(diào)制方式如64QAM，或者在低調(diào)制如QPSK時(shí)降低發(fā)射功率。功率控制與自適應(yīng)調(diào)制要取得平衡，也就是說對于一個(gè)遠(yuǎn)端發(fā)射臺，它有良好的信道，若發(fā)送功率保持不變，可使用較高的調(diào)制方案如64QAM；若功率可以減小，調(diào)制方案也相應(yīng)降低，可使用QPSK。失真、頻偏也是在選擇調(diào)制時(shí)必須考慮的因素。傳輸?shù)姆蔷€性會造成互調(diào)失真IMD，此時(shí)信號具有較高的噪聲電平，信噪比一般不會太高；失步和多普勒平移所造成的頻率偏移使信道間失去正交特性，僅僅L的頻偏就會造成信噪比下降30DB。信噪比限制了最大頻譜利用率只能接近57BITSHZ。自適應(yīng)調(diào)制要求對信道的性能有充分的了解，如果在差的信道上使用較強(qiáng)的調(diào)制方式，那么就會產(chǎn)生很高的誤碼率，影響系統(tǒng)的可靠性。多用戶OFDM系統(tǒng)的導(dǎo)頻信道或參考碼字可以用來測試信道的好壞。發(fā)送一個(gè)已知數(shù)據(jù)的碼字，在滿足通信極限的情況下測量出每條信道的信噪比，根據(jù)這個(gè)信噪比來確定最適合的調(diào)制方式。2222信道分配為用戶分配信道有多種方式，最主要的兩種是分組信道分配、自適應(yīng)信道分配。1分組信道最簡單的方法是將信道分組分配給每個(gè)用戶，這樣可以使由于失真、各信道能量的不均衡和頻偏所造成的用戶間的干擾最小。但載波分組會使信號容易衰落。載波跳頻可以解決這個(gè)問題。分組隨機(jī)跳頻空閑時(shí)間較短，約11個(gè)字符時(shí)間。利用時(shí)間交織和前向糾錯(cuò)可以恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)，但是會降低系統(tǒng)容量增加信號時(shí)延。2自適應(yīng)跳頻這是一種新的基于信道性能的跳頻技術(shù)。信道用來傳遞對它來說具有最佳信噪比的信號。因?yàn)槊總€(gè)用戶的位置不同，所以信號的衰落模式也不相同，因此每個(gè)用戶收到的最強(qiáng)信號都不同于其他用戶，從而相互之間不會發(fā)生沖突。初步研究表明，在頻率選擇性信道采用自適應(yīng)跳頻可以大幅提高信號接收功率，能夠達(dá)到520DB，令人驚異。事實(shí)上，自適應(yīng)跳頻消除了頻率選擇性衰落。多徑信道中，速率為1GBITS的信號的頻響特性每15CM就會發(fā)生很大的變化，因此信號的頻率刷新速率要比15CM的移動(dòng)速率快很多，一般情況下終端每移動(dòng)5AM刷新一次就足夠了。比如終端以每小時(shí)60KM的速度移動(dòng)，刷新速率就是大約330次秒。跳頻的開銷比特?cái)?shù)量與用戶速率、用戶數(shù)量以及系統(tǒng)是全雙工還是半雙工有關(guān)。全雙工系統(tǒng)的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的工作頻率的間隔至少應(yīng)大于40MHZ，信道數(shù)量是用戶數(shù)的兩倍，發(fā)射的參考碼字的數(shù)量比用戶數(shù)多1個(gè)，也就是說除了每個(gè)用戶需要發(fā)送一個(gè)參考碼字外，基站的前向信道也必需發(fā)送一個(gè)。采用并行通信可以減少參考碼字，20個(gè)用戶可以共用一個(gè)參考碼字。對于一個(gè)LOMBITS帶寬全雙工系統(tǒng)，有100個(gè)速率為50KBITS的用戶，調(diào)制方式是QPSK，其開銷比特將占整個(gè)數(shù)據(jù)的3050。而時(shí)分半雙工系統(tǒng)可以減少開銷比特，只有10“15。當(dāng)信道變化太快，跳頻速度跟不上時(shí)，用隨機(jī)跳頻代替自適應(yīng)跳頻。由于這種轉(zhuǎn)換非常快，所以衰落時(shí)間很短暫，采用時(shí)間交錯(cuò)和前向糾錯(cuò)能夠補(bǔ)償這種衰落。時(shí)間交錯(cuò)要求盡可能短，否則會增加時(shí)延。223多天線ODFM由于碼率低和加入了時(shí)間保護(hù)間隔而具有極強(qiáng)的抗多徑干擾能力。由于多徑時(shí)延小于保護(hù)間隔，所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾，這就允許單頻網(wǎng)絡(luò)SFN可以用于寬帶OFDM系統(tǒng)，依靠多天線來實(shí)現(xiàn)，即采用由大量低功率發(fā)射機(jī)組成的發(fā)射機(jī)陣列消除陰影效應(yīng)，來實(shí)現(xiàn)完全覆蓋。多天線系統(tǒng)非常適用于無線局域網(wǎng)。一般的局域網(wǎng)由于陰影效應(yīng)，信號無法完全覆蓋，需要使用中繼器。對于傳統(tǒng)系統(tǒng)來說，中繼器可能會帶來多徑干擾，但OFDM不存在這個(gè)問題，它的中繼器可以加在任何需要的地方，不僅可以完全覆蓋網(wǎng)絡(luò)，并且可以消除多徑干擾。2240FDM系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)83123由上面的原理分析可知，若要實(shí)現(xiàn)OFDM，需要利用一組正交的信號作為子載波。我們再以碼元周期為T的不歸零方波作為基帶碼型，經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后送入信道傳輸。OFDM調(diào)制器如圖23所示。要發(fā)送的串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)編碼器形成了M個(gè)復(fù)數(shù)序列，此復(fù)數(shù)序列經(jīng)過串并變換器變換后得到碼元周期為T的M路并行碼，碼型選用不歸零方波。用這M路并行碼調(diào)制M個(gè)子載波來實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用。COJN加FOSIN洄一“圖23OFDM調(diào)制器在接收端也是由這樣一組正交信號在一個(gè)碼元周期內(nèi)分別與發(fā)送信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)解調(diào)，恢復(fù)出原始信號。OFBM解調(diào)器如圖24所示。COS田PF，VRD柱呷一卜串DM數(shù)井I據(jù)信道變R解霓換碼器“器。廠州廣_SINFD“一LFD圖24OFDM解調(diào)器系統(tǒng)主要分為發(fā)送、信道和接收3大部分。2241OFDM發(fā)送部分輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼后以較高速率傳輸，設(shè)每個(gè)碼元周期為T，經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換后變成較低速率的N路并行信號。再經(jīng)N點(diǎn)IDFT調(diào)制成正交載頻的基帶信號，基帶信號通過加載波調(diào)制到射頻部分，發(fā)射部分將射頻信號發(fā)射到通信信道中。由于不同載頻間的信號不相關(guān)，因此碼元周期可以延拓來減小同一載頻間的碼間串?dāng)_。碼元周期延拓后的理論長度最大可達(dá)到NT。輸入的N個(gè)數(shù)據(jù)符號AN，NO，1，2，N1表示頻域數(shù)據(jù)符號，經(jīng)過IDFT變換后得到時(shí)域數(shù)據(jù)符號AK，KO，L，N一1，即4專嘭21其中WNEXP一J2NN，而加，伸拙羅們A地來功率和信息速率的損失，其中功率損失可以定義為VGUARD1019爭I”，即當(dāng)保護(hù)間隔占到20時(shí)，功率損失不到1DB。但是帶來的信息速率損失達(dá)20。同時(shí)為了保持子載波間的正交性，該保護(hù)間隔必須是循環(huán)前綴，此時(shí)OFDM的符號周期為乃建RT22保護(hù)間隔的離散長度，即樣點(diǎn)個(gè)數(shù)驢竿I眩，根據(jù)式1和式2，包含保護(hù)間隔、功率歸一化的OFDM的抽樣序列XV為鏟去萎脅V一小_1。2242OFDM信道部分傳輸通道中可表示為一個(gè)多徑模型。且信道中由多徑反射產(chǎn)生的時(shí)延可以認(rèn)為是一個(gè)常數(shù)。從衰減特性上看，信道中信號衰減隨頻率增長有增加的趨勢，并且頻率越高傳輸線效應(yīng)越明顯，發(fā)生諧振的可能性越大，導(dǎo)致在某些頻率下衰減會迅速增加。因此多徑信號傳播模型可表示為式5，G，P1P12吖7。25戶I式中，J為路徑號，也可表示信號經(jīng)過不同路徑到來的先后次序，1為最短路徑。第一項(xiàng)GJ為路徑J的權(quán)系數(shù)由路徑中的反射和透射系數(shù)確定；第二項(xiàng)為衰減部分，其中A0為電力線的衰減參數(shù)，DJ為路徑J的長度；第三項(xiàng)為時(shí)延部分，TJ表示路徑J的時(shí)延。2243OFDM接收部分經(jīng)過信道HT，T和高斯噪聲作用后的接收信號為塒R砸一RHT,RDR鰳26接收信號YT經(jīng)過AO變換后得接收序列YV】，VLG，N一1。ISL只會對接收序列前LG個(gè)樣點(diǎn)形成干擾，因此將前LG個(gè)樣點(diǎn)去掉，就可完全消除ISI的影響。對于去掉保護(hù)間隔的序列YV，VO，N一1，進(jìn)行DFT變換，得DFT輸出的多載波解調(diào)序列RN，NO，N一1，及N個(gè)復(fù)數(shù)點(diǎn)2244OFDM性能分析R了1哥缶N1兒EJTLN。，一127接收端經(jīng)過DFT后的輸出信號RIS可以表示成4部分通過衰落信道的信號、子信道間串?dāng)_、碼間串?dāng)_和加性高斯噪聲。如下所示RISQSHI0ES墨SFJ28其中ES，E0，SS，MS分別為信道衰落，子信道間竄擾，碼間竄擾和加性白噪聲。信道的平均信噪比是I2兩毒”式中N，M，L，F(xiàn)D，TS，NO和ES。N是子信道的個(gè)數(shù)，也就是正交載波的個(gè)數(shù)。M是信道沖擊響應(yīng)的長度L是保護(hù)周期的離散長度FD是最大多普勒頻移；TS是碼元周期畦是第M個(gè)子信道衰落因子的能量；NO是信道加性高斯噪聲的能量ES是接收碼。對于碼間串?dāng)_的解決是OFDM系統(tǒng)最大的優(yōu)勢之一。對應(yīng)與N個(gè)子信道的OFDM系統(tǒng)，相當(dāng)于將每個(gè)碼元展寬為原來的N倍。如果多徑時(shí)延與碼元周期之比TTL，則當(dāng)采用OFDM系統(tǒng)時(shí)，該比例變?yōu)門NT1N，因此多徑時(shí)延的影響對比單頻調(diào)制就小得多。以TM時(shí)，接收到的信號就只包含3部分通過衰落信道的信號、子信道間串?dāng)_和加性高斯噪聲。此時(shí)霸的結(jié)果也變得相對簡潔，如式10I。J羹一210“2NNONLE,信道中的另一個(gè)重要的因素是加性高斯自噪聲。當(dāng)N0為O時(shí)，在理想情況下ESN0OO，接收信號中就不存在加性高斯噪聲分量，因此平均信噪比式9中就不存在高斯噪聲分量，可以寫為式11云霸22211從以上分析可知，影響誤符號率的GB是由多種因素共同組成的，各因素之間相互制約。其中02CI和O2SL是一對矛盾，一般地減小其中之一會增大另外一項(xiàng)。新一代WLAN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均采用了OFDM技術(shù)。較傳統(tǒng)的WLAN技術(shù)，OFDM具有更高的頻譜利用率，以及良好的抗多徑干擾能力。它不僅增加了系統(tǒng)容量，更重要的是它能更好地滿足多媒體通信要求。盡管還是頻分復(fù)用，但OFDM不再通過很多帶通濾波器來實(shí)現(xiàn)，而是直接在基帶處理，這也是OFDM有別于其它系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)之一。OFDM的接收機(jī)實(shí)際上是一組解調(diào)器，它將不同載波搬移至零頻，然后在一個(gè)碼元周期內(nèi)積分。其它載波由于與所積分的信號正交，因此不會對這個(gè)積分結(jié)果產(chǎn)生影響。OFDM的高數(shù)據(jù)速率與子載波的數(shù)量有關(guān)，增加子載波數(shù)目，能夠提高數(shù)據(jù)的傳送速率。OFDM每個(gè)頻帶的調(diào)制方法可以不同，這增加了系統(tǒng)的靈活性。OFDM適用于多用戶的高靈活度、高利用率的通信系統(tǒng)。同其它的通信方法一樣，OFDM的應(yīng)用也有缺陷。首先，多載波的使用使得這種通信技術(shù)，相對于單一載波系統(tǒng)來說，對載頻的偏移和抽樣時(shí)鐘的失配變得更加敏感。其次，OFDM在相對較高的5GHZ頻帶，在FCC功率限制下使用時(shí)，其覆蓋范圍會受到限制。23數(shù)據(jù)安全問題嘲3安全性問題是WLAN應(yīng)用過程中所要面對的最重要的一個(gè)問題。由于無線局域網(wǎng)通過射頻方式以空氣為媒介、通過電波進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)，因此對數(shù)據(jù)的加密比有線網(wǎng)絡(luò)更為重要。盡管IEEE8021LB在第二層運(yùn)用了標(biāo)準(zhǔn)型40位或128位有線對等式保密WIREDEQUIVALENTPRIVACY一一WEP的機(jī)制，其目標(biāo)是為無線局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳輸提供與有線網(wǎng)絡(luò)相同級別的安全保護(hù)措施，還支持第三層及應(yīng)用層的加密如IPSEC安全協(xié)議等，但I(xiàn)EEE802“B的WEP運(yùn)算法存在安全漏洞，難以抵制非法的入侵。為此，業(yè)界許多大公司包括微軟、CISCO等已經(jīng)開始著手解決無線安全檢測和控制方面的問題，進(jìn)行了動(dòng)態(tài)無線密鑰技術(shù)和集中用戶管理等產(chǎn)品的開發(fā)；同時(shí)，無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟WECA還成立了一個(gè)通信保密委員會，以進(jìn)一步加強(qiáng)無線局域網(wǎng)的使用安全性。2002年11月14同中國成立了“無線局域網(wǎng)安全研究小組”。102003年5月12日發(fā)布了中國境內(nèi)唯一合法的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)WAPI，并宣布為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，但引起了業(yè)界嘩然。此次標(biāo)準(zhǔn)之爭暫時(shí)以“WAPI無限期推遲執(zhí)行”結(jié)束。目前，IEEE802工作組針對WLAN安全問題推出了80211I協(xié)議，并在2004年6月25日通過IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會批準(zhǔn)。第三章無線局域網(wǎng)的市場分析目前，主要無線數(shù)據(jù)接入技術(shù)有GPRS、CDMA1X、3G、藍(lán)牙、WLAN等。他們在市場定位上既細(xì)分市場、又相互競爭，下面通過幾種技術(shù)的比較闡述各自的市場定位。GPRS和CDMALX工作頻段在800MHZ1900MHZ，受無線電頻率管制和運(yùn)營牌照限制。都屬于移動(dòng)通信25代技術(shù)，他們都能提供大范圍的覆蓋，移動(dòng)性能好，但是傳輸速率較低，6SM系統(tǒng)上的GPRS速率一般低于50KBPS，CDMALX一般低于LOOKPBS，而且占用移動(dòng)通信系統(tǒng)資源較多，屬于過渡技術(shù)；3G工作頻段在2000MHZ，屬于第三代移動(dòng)通信技術(shù)，受無線電頻率管制和運(yùn)營牌照限制。辦公室內(nèi)可以達(dá)到2MBPS，低速狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)384KBPS。是移動(dòng)通信的發(fā)展方向，但目前的運(yùn)營成本高，技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)還有待完善和規(guī)范藍(lán)牙工作在24GIIZ的無許可證頻段，傳輸速率12LBPS。適合在短距離替代電纜進(jìn)行通信11。通過上述比較藍(lán)牙技術(shù)適合個(gè)人范圍，WLAN適合本地范圍，2G和3G適合廣域范圍。隨著WLAN技術(shù)的成熟，將會對3G和藍(lán)牙技術(shù)沖擊。圖3一L無線技術(shù)及其市場定位31市場前景根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部相關(guān)數(shù)據(jù)，截止到2005年12月底，中國WLAN用戶總數(shù)達(dá)到34萬戶以上。中國電信和中國網(wǎng)通是市場中的主要推廣力量，同時(shí)，更多的應(yīng)用集中于行業(yè)用戶，包括機(jī)場、會展中心、賓館、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)等多個(gè)行業(yè)都有WLAN的應(yīng)用。無線局域網(wǎng)作為傳統(tǒng)布線網(wǎng)絡(luò)的種替代方案或延伸，將用戶從有線環(huán)境中解放出來，可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地地獲取信息，使用靈活、易于擴(kuò)展，應(yīng)用于需要在移動(dòng)中連網(wǎng)和在網(wǎng)間漫游的場合。隨著開放辦公的流行和手持通信設(shè)各的普及以及無線上網(wǎng)習(xí)慣的逐步培養(yǎng)，人們對移動(dòng)性訪問和存儲信息的需求愈來愈多，因而無線局域網(wǎng)將會在辦公、生產(chǎn)、教育、家庭等領(lǐng)域不斷獲得更廣泛的應(yīng)用。今后一兩年內(nèi)，隨著越來越多的企業(yè)用戶使用無線局域網(wǎng)，同時(shí)無線網(wǎng)卡逐漸成為筆記本電腦的標(biāo)準(zhǔn)配置，無線局域網(wǎng)的使用人數(shù)會迅速上升。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模的不斷擴(kuò)大，將拉動(dòng)WLAN市場的增長。近幾年來，我國互聯(lián)網(wǎng)用戶呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，去年底我國互聯(lián)網(wǎng)用戶己達(dá)11億戶，用戶構(gòu)成正逐漸從原來的高學(xué)歷、高收入階層向其他群體擴(kuò)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模的擴(kuò)大，高端消費(fèi)群體對多媒體業(yè)務(wù)的需求以及對移動(dòng)性的需求正在不斷提高，這有助于WLAN用戶的增長。同時(shí)，WLAN設(shè)備技術(shù)的日益成熟、網(wǎng)絡(luò)安全性的不斷提高和終端設(shè)備的日益普及，將為WLAN的市場增長創(chuàng)造條件。盡管目前用戶數(shù)量較少，但是隨著運(yùn)營商的宣傳與推動(dòng)及無線網(wǎng)卡價(jià)格的進(jìn)一步下調(diào)，無線局域網(wǎng)用戶數(shù)會迅速上升，同時(shí)應(yīng)該注意到WLAN在中國的普及應(yīng)用是從2003年下半年才開始，因此WLAN具有穩(wěn)步增長的客戶群。32目標(biāo)客戶1商旅人士。這類用戶在飛機(jī)場、會展中心、四星以上酒店花費(fèi)很多的時(shí)間，而且往往需要在這些地方充分利用時(shí)問上網(wǎng)或進(jìn)入其公司的網(wǎng)絡(luò)。而且這些用戶往往是公費(fèi)用戶，其公司可能為每人均配有手提電腦和無線網(wǎng)卡，一個(gè)部門可能有一個(gè)帳號，這類用戶的使用需求量是很大的。所以應(yīng)允許一個(gè)帳號同時(shí)多人使用。對于此類高端用戶，應(yīng)該大力爭取，是目前最重要的客戶群。2技術(shù)愛好者。這類用戶不是WLAN業(yè)務(wù)收入的主要來源，這個(gè)群體熱衷于新技術(shù)的嘗試。也是重要的客戶群。卻應(yīng)該作為WLAN推廣的主要對象。3家庭和中小企業(yè)用戶。隨著企業(yè)市場的發(fā)展，WLAN業(yè)務(wù)將會在中小企業(yè)的辦公室和家庭中得到突破性的應(yīng)用。這將會培養(yǎng)人們的使用習(xí)慣，使公眾無線接入網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)量巨大的潛在用戶。另外WLAN消費(fèi)市場的普及率將與具有無線功能的手持移動(dòng)終端的銷量密切相關(guān)。這類用戶主要是培養(yǎng)他們使用WLAN的習(xí)慣。第四章安徽電信WLAN建設(shè)規(guī)劃41安徽省情情況和各大電信運(yùn)營商現(xiàn)狀安徽省是一個(gè)農(nóng)業(yè)大省，全省共有6400多萬人口，其中農(nóng)業(yè)人口占三分之二，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)。安徽省正在制定第十一個(gè)五年20062010年發(fā)展規(guī)劃，按照奮力崛起的要求，大力實(shí)施東向發(fā)展戰(zhàn)略，加速融入長江三角洲，推動(dòng)安徽快速增長，規(guī)劃“十一五”期間經(jīng)濟(jì)年均增長LO。目前安徽電信市場主要有安徽電信、安徽移動(dòng)、安徽聯(lián)通、安徽網(wǎng)通、安徽鐵通、安徽衛(wèi)通六家電信基礎(chǔ)運(yùn)營商。其中安徽移動(dòng)、安徽聯(lián)通主要以無線業(yè)務(wù)移動(dòng)全球通、動(dòng)感地帶、神州行；聯(lián)通世界風(fēng)、UP新勢力、如意通等，截止到2005年底，安徽移動(dòng)、安徽聯(lián)通分別有手機(jī)用戶800萬戶和321萬戶。安徽網(wǎng)通、安徽鐵通主要從事與安徽電信除小靈通一樣以固定電話為主的電信基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，由于進(jìn)入安徽電信市場比較晚，目前用戶規(guī)模還不是很大，截止到2005年底兩家固定電話用戶分別是6萬戶和35萬戶。安徽衛(wèi)通公司主要從事IP電話卡業(yè)務(wù)，沒有固定的用戶群。安徽電信固定電話有線在安徽通信行業(yè)中占有絕對主導(dǎo)地位，到2005年底全省固定電話用戶已達(dá)到1300萬戶其中小靈通為195萬戶，但在無線領(lǐng)域中還尚未達(dá)到主導(dǎo)地位。WLAN具有不需布線，流動(dòng)性強(qiáng)的優(yōu)勢，使其可以作為固定運(yùn)營商所提供的固定寬帶接入的延伸和補(bǔ)充，并為已有的廣大客戶提供無線數(shù)據(jù)增值服務(wù)。隨著WLAN在企業(yè)應(yīng)用的迅速發(fā)展，人們對流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的需求是發(fā)展的必然趨勢。WLAN在一定程度上提高了有線網(wǎng)絡(luò)的競爭力，保證了在競爭中的發(fā)展?jié)摿?。同時(shí)建設(shè)WLAN項(xiàng)目有助于安徽電信樹立市場優(yōu)勢、擴(kuò)展市場空間，提高固網(wǎng)資源利用率及經(jīng)濟(jì)效益。因此做好安徽電信無線寬帶WLAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)對WLAN業(yè)務(wù)發(fā)展有非常重要的作用，規(guī)劃好建設(shè)思路不但能為企業(yè)節(jié)省大量的人力、財(cái)力和精力，而且能保證此項(xiàng)業(yè)務(wù)能穩(wěn)定可持續(xù)的健康發(fā)展。42安徽電信WLAN建設(shè)項(xiàng)目必要性1競爭的需要相對于與移動(dòng)運(yùn)營商的競爭而言，WLAN在一定程度上提供了一種解決方案，使網(wǎng)絡(luò)的靈活性與高速度相結(jié)合，提高了有線網(wǎng)絡(luò)的競爭力，保證了在將來競爭中的發(fā)展?jié)摿ΑＯ鄬τ谂c固定運(yùn)營商的競爭而言，該項(xiàng)目的建設(shè)是穩(wěn)定現(xiàn)有客戶、搶占市場的焦點(diǎn)。隨著WLAN在企業(yè)應(yīng)用的迅速發(fā)展，WLAN高端用戶群不斷壯大，人們對流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的需求是發(fā)展的必然趨勢。2戰(zhàn)略性、前瞻性、樹立優(yōu)勢建設(shè)WLAN項(xiàng)目有助于樹立市場優(yōu)勢、擴(kuò)展市場空間，提高固網(wǎng)資源利用率及經(jīng)濟(jì)效益。隨著越來越多用戶在上班時(shí)間或者離開自己辦公桌的時(shí)候使用手機(jī)，固定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的業(yè)務(wù)量正在向移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)流失。WLAN具有不需布線，流動(dòng)性強(qiáng)的優(yōu)勢，使其可以作為固定運(yùn)營商所提供的固定寬帶接入的延伸和補(bǔ)充，為已有的廣大客戶提供增值服務(wù)，發(fā)揮穩(wěn)定客戶群、增強(qiáng)業(yè)務(wù)競爭能力、開辟新業(yè)務(wù)增長點(diǎn)的積極作用。3積極探索業(yè)務(wù)、建設(shè)和贏利模式由于3G的遲遲推出，以及WLAN技術(shù)的成熟和價(jià)格的下降，越來越多的電信運(yùn)營商感受到了WLAN所帶來的新的盈利點(diǎn)。全球幾乎所有的電信運(yùn)營商都在做自己的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)或已經(jīng)實(shí)際運(yùn)營，中國電信、中國網(wǎng)通、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通等電信運(yùn)營商都已在全國部分城市試點(diǎn)或規(guī)模建設(shè)WLAN網(wǎng)絡(luò)，如中國電信的“天翼通”、中國網(wǎng)通的“無線伴旅”、中國移動(dòng)“隨E行”、中國聯(lián)通的“CDMAIXWLAN”等。建設(shè)WLAN項(xiàng)目有助于探索新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)，拓展業(yè)務(wù)范圍和贏利模式。無線技術(shù)的發(fā)展將不斷改變?nèi)藗兪褂镁W(wǎng)絡(luò)的習(xí)慣，開展該項(xiàng)目有利于及時(shí)跟蹤客戶需求，為業(yè)務(wù)開展提供靈活多樣的選擇。4WLAN應(yīng)用價(jià)值可移動(dòng)性由于沒有線纜的限制，用戶可以在不同的地方移動(dòng)工作，網(wǎng)絡(luò)用戶不管在任何地方都可以實(shí)時(shí)地訪問信息。布線容易由于不需要布線，消除了穿墻或過天花板布線的繁瑣工作，因此安裝容易，建網(wǎng)時(shí)間可大大縮短。組網(wǎng)靈活無線局域網(wǎng)可以組成多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以十分容易地從少數(shù)用戶的點(diǎn)對點(diǎn)模式擴(kuò)展到上千用戶的基礎(chǔ)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。成本優(yōu)勢這種優(yōu)勢體現(xiàn)在用戶網(wǎng)絡(luò)需要租用大量的電信專線進(jìn)行通信的時(shí)候，自行組建的WLAN會為用戶節(jié)約大量的租用費(fèi)用。在需要頻繁移動(dòng)和變化的動(dòng)態(tài)環(huán)境中，無線局域網(wǎng)的投資更有回報(bào)。另外，無線網(wǎng)絡(luò)通信范圍不受環(huán)境條件的限制，室外可以傳輸幾十公里、室內(nèi)可以傳輸數(shù)十、幾百米。在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方面也有與有線網(wǎng)絡(luò)等效的安全加密措施。43安徽電信WLAN建設(shè)方案431認(rèn)證技術(shù)認(rèn)證技術(shù)是AAA認(rèn)證，授權(quán)，計(jì)費(fèi)的初始步驟，AAA一般包括用戶終端、AAACIIENT、AAASERVER和計(jì)費(fèi)軟件四個(gè)環(huán)節(jié)。用戶終端與AAACLIENT之間的通信方式通常稱為”認(rèn)證方式”。目前的主要技術(shù)有以下三種PPPOE、WEBPORTAL、IEEE802IX。三種方式有其產(chǎn)生的背景原因和技術(shù)特點(diǎn)，以下對這三種主要認(rèn)證技術(shù)作一個(gè)簡要的分析1998年后期問世的以太網(wǎng)上點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議PPPOVERETHERNET技術(shù)是由REDBACK網(wǎng)絡(luò)公司、客戶端軟件開發(fā)商ROUTERWARE公司以及WORLDEOM子公司UUNETTECHNOLOGIES公司在IETFRFC制的基礎(chǔ)上聯(lián)合開發(fā)的。主要目的是把最經(jīng)濟(jì)的局域網(wǎng)技術(shù)、以太網(wǎng)和點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議的可擴(kuò)展性及管理控制功能結(jié)合在一起。它使服務(wù)提供商在通過數(shù)字用戶線、電纜調(diào)制解調(diào)器或無線連接等方式，提供支持多用戶的寬帶接入服務(wù)時(shí)更加簡便易行。通過PPPOEPOINTTOPOINTPROTOCOLOVERETHERNET協(xié)議，服務(wù)提供商可以在以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)PPP協(xié)議的主要功能，包括采用各種靈活的方式管理用戶。PPPOE協(xié)議允許通過一個(gè)連接客戶的簡單以太網(wǎng)橋啟動(dòng)一個(gè)PPP對話。PPPOE的建立需要兩個(gè)階段，分別是搜尋階段DISCOVERYSTAGE和點(diǎn)對點(diǎn)對話階段PPPSESSIORLSTAGE。當(dāng)一臺主機(jī)希望啟動(dòng)一個(gè)PPPOE對話，它首先必須完成搜尋階段以確定對端的以太網(wǎng)MAC地址，并建立一個(gè)PPPOE的對話號SESSIONID在PPP協(xié)議定義了一個(gè)端對端的關(guān)系時(shí)，搜尋階段是一個(gè)客戶一服務(wù)器的關(guān)系。在搜尋階段的進(jìn)程中，主機(jī)客戶端搜尋并發(fā)現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備服務(wù)器端。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，主機(jī)能與之通信的可能有不只一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在搜尋階段，主機(jī)可以發(fā)現(xiàn)所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備但只能選擇一個(gè)。當(dāng)搜索階段順利完成，主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將擁有能夠建立