无线局域网（WLAN）以其部署简单、提供高带宽接入以及使用开放的无线ISM频点等优越特性，近年来赢得了人们的青睐，获得了迅猛的发展。在大规模部署无线局域网的时候，如何有效地利用这一网络基础设备，融合下一代网络的关键技术，构建新一代无线网络应用，成为了规划和设计这一无线网络的核心问题。无线局域网技术是从有线局域网技术中发展而来的，这使得现有的各种有线网络的应用都能无缝移植到WLAN中来，同时，WLAN无线介质的特性也为创建全新的网络应用提供了可能。“应用决定网络的生存与发展”，本文基于清华大学无线实证网络已经和正在实施的多项应用服务和解决方案，从无线语音通信、无线安全监控、无线定位导航等三个方面，介绍并展望了下一代无线网络的典型应用。

便捷的语音通信

Wi-Fi SIP Phone有机地将VoIP技术与无线局域网技术相结合，以远低于现有移动通信系统的成本以及高带宽特性带来的新应用体验，来满足人们对于高品质语音通信的需求。当前，主流的Wi-Fi手机均采用SIP协议作为信令协议。

清华大学实证网中已经部署了Wi-Fi语音业务。在无线覆盖的区域，用户可以使用Wi-Fi终端互相通信；通过语音落地网关，用户还可以十分便利地拨打国内、国际长途电话。实证网络在部署与实施这类典型应用的时候也面临着很多问题，如：数据/语音同时传输的问题，端系统移动切换的问题，以及不同厂商间的设备兼容性问题等。

为了提高带宽利用率，在实证网中采用了数据、语音同传的方案，但这也带来了一个问题：如果网络中业务繁忙，由于数据之间的相互竞争，会产生很大的时延。这对于像www、ftp这样的传统非实时数据业务并没有太大的影响，但对于实时性极强的语音通信则不可接受。为此，我们使用Multi-SSID技术来解决如何保障数语同传网络中语音质量的问题：使用不同的SSID来区分语音业务和数据业务，并赋予语音业务更高的优先级，语音业务的数据包总是被优先处理，以保障语音质量。

在WLAN中，用户在不同AP间漫游是很频繁的事，漫游时必须保证用户的连接不中断，尤其在语音通信中，更要减少漫游延迟以保障通话质量。通常来说，要保障通话质量必须保证切换时延小于100ms。在我们的实证网中，通过特定的优化，很好地实现了这一指标，无论是同一子网中的漫游还是跨子网的漫游都能保证切换延迟小于60ms。同时，系统还支持高速车载情况下的语音通信。实验表明，在60km/h高速移动中，Wi-Fi手机还是能够很好地保持通信，不影响通信质量。

在实证网建设中，我们也发现设备厂商各自SIP协议的实现有所不同，以致不同厂商的Wi-Fi手机不能互通。为此，我们通过在SIP服务器端的二次开发，解决了这一问题，实现了参与测试的多款Wi-Fi手机终端（如Abovecable、Hitachi等）之间的互联互通。

灵活的监控服务

传统的视频监控主要通过安装摄像头，然后铺设专门线缆传输摄像头采集的数据来实现，这样的方案不仅部署不便而且可扩展性差。采用无线视频监控的方案则要便利、灵活得多：只需提供一个电源，就能在任何有无线覆盖的区域快速部署无线视频监控；由于摆脱了线缆的束缚，可以说无线监控是随心所欲，边角旮旯无所遁形。同时无线视频监控也彻底解放了监控人员：传统的监控系统都需要监控人员坐在监控室中，才能看到监控图像；而使用无线信号传输监控信息，只要在无线网覆盖的区域，监控人员便可以使用PDA等无线终端直接观看监控信息。这种灵活的监控方式还可以应用到户外现场直播等，比起现在拖着长长“尾巴”的电视直播要便利得多。

实现无线视频监控的关键点，一是需要有无线基础设施，二是需要有支持无线回传的摄像头。所有这些都在我们的实证网络中成为了现实：利用我们搭建的实证网络，配备SONY公司最新型的SNC-RZ25P无线摄像头，无线视频监控摆在了我们面前（如图1）：

首先，在摄像端，采用了SONY公司最新型的SNC-RZ25P无线摄像头（如图2），它可以以100度每秒的速度旋转，进行全方位监控；使用MPEG4/JPEG技术进行图像压缩编码，提供每秒30帧的流畅高清晰监控图像。

其次，根据不同场所的部署情况，灵活采用不同的传输技术。在部署了Tropos和Nortel无线网的区域，使用mesh技术来传送监控内容，根据网络负载情况动态选择路由，保证视频传输流畅。在使用Aruba等公司的无线交换机加AP的场景中，则由访问节点将监控内容传送到无线交换机，然后连到监控服务器。

第三，内容服务器负责监控信息的存储和管理。一方面它将接收到的监控信息转发给监控室监控者和无线监控端；另一方面将监控内容保存到可靠的存储器中，以备调用，同时将已经失去价值的监控信息转移到磁带存储器或者删除。

第四，监控端可以根据无线网络部署情况和实际需要灵活选择。监控室可以提供更高质量的监控信息；而通过PDA等无线终端访问监控信息则赋予了监控者更大的灵活性。

精确的定位与导航

无线定位技术

人们一般使用GPS卫星定位来进行精度要求不是很高的室外定位，如果需要更好的精度和进行室内定位，GPS就无能为力了。这时候基于WLAN的无线定位技术就显示了其优越性：这种技术利用终端接收到的AP信号强度来衡量终端与AP的相对距离，汇总相关AP的数据，可以实现精度在10米以内的无线定位。这会给网络管理者以及基于这些网络管理信息的上层应用提供极大的便利，也会给一些无线网中的问题提供一种新的解决思路。例如一直为人们所担心的无线网的安全问题。在无线网络中，许多原本在有线网络中就已经存在的安全问题被放大了，因为黑客可以更加隐蔽地接入无线网络，进行攻击。一般而言，对无线网络的攻击可以分为以下几种：监视攻击，拒绝服务攻击，中间人攻击和客户机到客户机的入侵攻击。其中除监视攻击之外其他所有的攻击都必须关联到AP并与之通信，这就为无线定位提供了数据来源。使用WLAN无线定位技术，我们可以对可疑访问者进行及时的定位和跟踪，及时将其制止，防止危害的进一步扩大。

目前在清华大学FIT楼部署的无线系统中，已经实现了这样的功能。

更好的地图导航

清华大学每年都会召开各种各样的国内、国际会议，如何在使用极少资源的条件下，为每个会议参加者或者普通来访者提供更大的便利，让其迅速准确地到达目的地，值得我们去思考。基于上面的无线定位技术可以很好地解决这个问题。来访者在进入校园之后会自动同附近的AP关联，然后获取地图导航的服务。来访者只需输入目的地，导航软件便会自动计算出最佳路径。在来访者前进过程中，AP会不断对该来访者进行跟踪、定位，如果发现当前来访者的位置和计算得出的应该转弯、选择十字路口的位置相重合，无线导航系统会及时提醒来访者应该前进的方向；这样来访者便可以在无线导航系统的提示下，顺利到达目的地。而且，综合上述的无线监控系统和无线定位系统，还可以根据实际交通情况选择最宽松、最舒适的前进路线。

高效的物体识别

目前采用RFID技术，可以实现对商品或者图书添加无线射频标签，进行无线通信。我们经常遇到这样的情况：虽然图书馆和超市按照图书或商品的类别摆放，但真正要找到自己需要的商品，还是需要一段时间。使用我们上面提到的无线射频技术和无线定位技术，可以极大地提高效率。想象这样的场景：学生站在图书馆的任意一个位置，在无线设备中输入自己想要查找的图书的名字，图书名字通过无线网络传输到图书管理服务器，图书管理服务器在相应的数据库中找到该图书对应的无线射频标签码，然后使用无线定位技术同时对该学生和他要查找的图书进行定位，计算出该学生与他所要查找图书之间的最短路径。最后，学生在无线导航系统的指引下，很快便可以找到自己所需要的图书。