要持續無線區域網路(WLAN)的成功優勢，在於能夠同時運用802.11a和802.11g兩種標準。結合這兩種網路可提供最輕鬆和最有效的方式，容納大量的傳統資料流量，並確保如VoIP等應用能獲得高品質的QoS...
要持續無線區域網路(WLAN)的成功優勢，在於能夠同時運用802.11a和802.11g兩種標準。結合這兩種網路可提供最輕鬆和最有效的方式，容納大量的傳統資料流量，並確保如VoIP等應用能獲得高品質的QoS。本文將探討802.11g標準如何限制WLAN的可靠性，並說明802.11ag雙頻網路如何突破這些限制而達到成本效益。
藉由雙頻網路的策略，系統廠商可以繼續提供高效能、高覆蓋率與強大的無線傳輸能力，進而推動WLAN產品的普及率。802.11ag雙頻網路的優點如下：
‧傳輸速率更快：802.11a(5GHz)網路具有充足的額外頻譜，相較於802.11g已經擁擠不堪的2.4GHz頻帶，能提供更高頻寬流量所需的空間。
‧頻譜更多元：一般最佳狀態資料流量(best-effort traffic)對延遲(latency)比較不敏感，故此在2.4GHz上傳輸也沒有問題。但對於如VoIP等應用，則採用低干擾的5GHz頻段比較理想。
‧單一庫存單位(Single stock-Keeping Unit，SKU)：藉由802.11ag雙頻解決方案，可以更加容易和更有效地應用測試與發展資源，利用單一產品類型涵蓋不同的市場。
雖然802.11g產品長久以來在家庭與企業環境中運作良好，但隨著WLAN的使用方式正在改變，以及802.11g本身技術的限制，相關的問題已漸漸浮現。802.11g與其它多種產品(如微波爐與無線電話等)共用2.4GHz，這些產品會干擾802.11g網路。
此外，不同的802.11g網路也會彼此干擾，而在2.4GHz頻帶上使用的傳統802.11b網路也會減少可用的頻寬，特別是由於802.11b裝置的「準備傳輸」(clear to send)交換必須優先於802.11g網路的傳輸，因而造成802.11g網路額外的延遲。此外，802.11b不能有效率地使用可用的頻譜，而當802.11b的資料流越多，原本比較有效率的802.11g裝置反而會受到限制(圖1)。
即使干擾不是個問題，802.11g標準只有三個無重疊通道。歸納而言，802.11g日後可能面臨的困境如下：
‧無重疊通道數量過少
‧受到其它產品干擾而降低通道的容量與可靠性
‧802.11bg全面的覆蓋率造成網路同頻干擾
‧802.11bg相互操作降低原有的速度
‧高頻寬需求的應用需要整個通道
802.11g網路所提供的頻寬一直是有限的資源，隨著影音資料流的增加，業界也逐漸面臨瓶頸。
要克服802.11g的限制，方法其實相當直接，就是結合802.11a與802.11g，以大幅擴充頻寬與QoS，而目前市面上已有802.11ag雙頻單晶片解決方案。
802.11a與802.11g有何不同？表1簡介了兩個網路各自的特點，而其中主要的差異在於802.11a採用5GHz頻帶，能提供更多的通道與頻寬，而且與其它裝置明顯不會互相干擾，因此非常適合VoIP與HDTV等多媒體應用。
有些人認為在長距離下，5GHz系統的效能比2.4GHz系統差，這是錯誤觀念。如圖2所示，有不同的因素影響傳輸的品質，而與頻段相關的射頻擴散傳播特性相比，這些因素整體而言對無線網路效能的影響更大。事實上，許多5GHz系統的覆蓋範圍比2.4GHz系統更佳。
除了頻帶之外，WLAN射頻也必須使用適當的無線傳輸電力與訊號處理運算法，運用正確的天線種類，並針對特定的應用與環境而提供所需的接收敏感度。不良的網路效能通常是由於不良的無線架構設計所引致。
多重路徑訊號(multipath signal)的效能表現便是一個好例子。在傳輸器與接收器之間傳輸無線電訊號，通常是透過多重路徑來接收(如在環境中物體之間反射)，造成接收器會多次接受相同的訊號。因此，接收器必須將這些訊號加以區別。延遲擴散(delay spread，即接收器接到第一個到最後一個同樣的多重路徑訊號之最大時間差)由傳輸環境影響，而並不是完全取決於傳輸頻率。此外，多重路徑之效果可透過OFDM來控制(OFDM是適用於802.11a與802.11g的模組化機制)。因此，導致多重路徑效能出現不同，取決於無線架構與天線的設計，而不是射頻或網路標準。
另一方面，當我們比較了頻內干擾的數量之後，802.11a的優點便顯然易見。由於有太多裝置使用2.4GHz頻帶，有些更是802.11網路相關的裝置，因此干擾層出不窮。對無線傳輸系統而言，干擾會造成災難性的後果，而解決干擾的最佳辦法則是加以避免。如圖3所示，802.11a的5GHz頻段則可以免於微波爐或嬰兒監視器的干擾，而且即使有其它裝置造成干擾，也有24個通道可以加以迴避。
在一般人對於射頻的錯誤觀念中，認為傳輸速度越高，所需的電力就越大，如圖4所示，事實並非如此。CMOS無線電技術的進步，不僅降低所需的電力，更提高了傳輸速度。由於功率消耗受到不同原因所影響，因此，要精確地測量電力並不容易。然而，明顯地，無線電架構設計對於功率消耗的影響，遠遠大於網路的傳輸速度。
隨著無線網路裝置的普及率與使用者數目不斷增加(圖5)，802.11a具備了802.11g所缺乏的多通道優點，無疑地將獲得更多重視。透過高品質的無線電，將可確保802.11a解決方案能支援不同的應用。為了瞭解802.11ag雙頻解決方案對於消費電子產品廠商與PC OEM廠商的影響，可以從家庭環境與企業環境的無線網路趨勢中來分析。
隨著新裝置與服務的導入，如透過寬頻架構傳輸至家庭環境的附加價值服務等，家庭環境對於網路頻寬的需求也快速增加。舉例而言，有線寬頻服務業者對許多家庭使用者，已經提供30Mbps的傳輸速度，遠高於以前的3Mbps。未來針對每個家庭，所提供的頻寬服務將包含高解析度視訊資料流(20Mbps)、2個MPEG2資料流(每個為2至10Mbps)與資料通道(1Mbps)。有報導指出，美國業者Comcast亦宣佈計劃於2006年前為超過4,000萬個家庭提供VoIP服務，相信VoIP服務普及化也是指日可待。
這些服務所需的傳輸頻寬遠超過單一頻道802.11g的網路在無干擾環境中所提供的22Mbps。若傳輸環境中有雜訊，或建築物的遮擋物密度高，802.11g的缺點便更加明顯。如果4間以無線媒體產品來相連網路的公寓採用802.11g網路，其中2間一定會受到共用通道的干擾。
以往一般WLAN上的資料流大多是電子郵件與網路瀏覽，網路重疊並不會造成太大的問題。然而，多媒體資料流(multimedia streaming)則改變了這個情形。隨著越來越多消費者觀看串流視訊(streaming video)若仍使用802.11g，則會容易受到訊號干擾，因而令業者的支援成本增加。
在目前新一代多媒體發展中，PC可用來儲存資料、圖片、視訊、MP3等檔案，因此更需要高速的資料傳輸，才能滿足使用者對存取大型檔案和將大量的數位內容快速備份的需求。
最近微軟的家庭影音網路硬體指南(圖6)說明：「無線基地台與存取點必須以雙頻模式運作、使用802.11a與802.11g通訊協定，而且必須同時支援雙頻。基地台與存取點必須同時支援使用2.4GHz與5GHz的顧客。」
消費者對消費電子產品的期望相當高，希望只要開關一打開，產品便能運作無誤。802.11a可提供足夠且寬敞的頻寬及所需的網路效能以支援無瑕疵(glitch-free)的多媒體服務。消費電子產品廠商已注意到802.11a的優勢，並已運用在多種產品上，當中包含能配合PC壓縮影音內容的數位媒體轉換器，以及無線連結視訊源的DVD放影機、數位電視盒與個人錄影機等。
這些產品將快速成長，並採用高頻寬來分享影音內容。如果一個家庭採用以上其中一項產品與一台使用802.11g網路的PC，便需要一個802.11a/g雙頻路由器或存取點。
要注意的是，本來QoS功能應該能幫助消費電子產品達到所需的品質水準，但QoS只能針對具QoS功能的基地台，因此效果略嫌有限。相較之下，運用802.11a所提供的多重零阻礙優先通道來傳輸多媒體資料，則是更為有效的解決方案。
隨著家庭網路現正朝著已被普遍接受的媒體通訊閘方面發展，影音裝置漸漸往802.11a標準邁進，而資料裝置則仍使用802.11b/g標準。因此，媒體通訊閘必須能支援802.11a/g兩個標準，才能整合各裝置間的活動，以及從戶外傳輸至適當裝置的路由寬頻流量。
由於要處理越來越多的多媒體資料流量，更多企業環境與公共熱點的WLAN正要面對與家庭環境WLAN類似的情況。最佳狀態資料流(best-effort traffic)如大型資料備份與大型媒體檔案傳輸等，均需要持續且如有線連結的傳輸速度。此外，諸如VoIP及影像網路廣播等應用，更是不能容忍與最佳狀態資料流有任何衝突和問題。
在家庭環境中，整個網路覆蓋區只要單一存取點即可。但企業環境不同，必須部署多個存取點才能涵蓋更大的範圍，並且得確保基地台與存取點之比例為容易管理的，如此基地台才能獲得最佳的頻寬與連結品質。
在這樣大型部署下，必須把干擾降至最低或完全消除。在部署數十個甚至數百個存取點的企業環境中，802.11bg雙頻網路所提供的三個無重疊通道已不敷應用。如圖7所示，結合802.11a與802.11g的網路能提供更佳的彈性，可降低或消除重疊的問題。
除了更多的通道之外，多模式的存取點更可針對不同的應用而提供頻譜多樣性，利用不同的傳輸頻段，將VoIP及視像串流的傳輸與資料傳輸分隔開來，802.11a處理媒體資料流，而802.11g則傳輸一般資料流。
要處理企業環境中大面積的覆蓋率、品質要求嚴格的應用與快速的使用率，支援VoIP的雙頻網路是唯一理想的方法。在Motorola/Avaya/ Proxim公佈的共同開發手機/VoIP雙模式電話計畫中，開發者一開始便表示802.11a，而不是802.11g能夠提供網路語音所需的服務層級。雙頻的趨勢也適合高密度的環境，如大學校園、公寓與商用熱點等。這些環境原先採用802.11bg網路，現時服務限制的問題逐漸浮現。
展望未來，802.11ag雙頻存取點可奠定良好基礎，為使用者/顧客帶來更精密的負載平衡(load balancing)機制與分層服務層級。在這方面，可支援兩個通道以上的存取點也許將能有所幫助。
市面上越來越多的筆記型電腦整合了WLAN功能，情況就像當初乙太網路的趨勢一般，以前PC整合了10BT介面，而現在則是100BT。現在10BT介面卡依然存在，所以整合10/100的解決方案可說是現今的主流。無線網路也遵循著相似的模式，但進展的速度更快。802.11b開啟了WLAN的發展，緊接的是更加快速的802.11g。而由於WLAN基地台行動性最高，也因此最有價值，可以最有效率的方式連結至最大數量的存取點(不論是企業環境、家庭環境或公共熱點)。802.11ag能實現這個目標。
而且從製造商的角度來看，802.11ag單晶片組可將所需的開發與測試資源降至最低(有別於需要數個僅是802.11a與802.11g的設計)。透夠雙頻解決方案，營運與成本效率可提升至最高。因此預估，整合802.11ag的雙頻解決方案將很快地普遍應用在市面的PC上。