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从专业角度认识Wi-Fi无线技术

来源:IT技术网编辑:素还真发布于:2013-09-04人围观技术无线Wi-Fi

Wi-Fi无线技术相信对无线网络爱好者来说绝对不会陌生,它以低成本低功耗的特点而著称。被广大的制造商,运营商看好。那么,下面将为大家把Wi-Fi无线技术“一层一层拨开”详细介绍一下。

Wi-Fi无线技术的概念

Wi-Fi为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11),可用于无线局域网(WLAN)接入。 Template:网络协议

Wi-Fi无线技术的来龙去脉

Wi-Fi第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点(Access Point,AP)的协调下进行。

1999年加上了两个补充版本: 802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层,802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。 2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用,因此802.11b得到了最为广泛的应用。苹果公司把自己开发的802.11 标准起名叫AirPort。1999年工业界成立了Wi-Fi联盟,致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。 802.11标准和补充。

◆802.11 ,1997年,原始标准(2Mbit/s 工作在2.4GHz)。

◆802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s工作在5GHz) 。

◆802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s工作在2.4GHz) 。

◆802.11c,符合802.1D的媒体接入控制层(MAC) 桥接(MAC Layer Bridging) 。

◆802.11d,根据各国无线电规定做的调整。

◆802.11e ,对服务等级(Quality of Service, QS) 的支持。

◆802.11f,基站的互连性(Interoperability) 。

◆802.11g,物理层补充(54Mbit/s工作在2.4GHz) 。

◆802.11h,无线覆盖半径的调整,室内(indoor) 和室外(outdoor) 信道(5GHz频段) 。

◆802.11i,安全和鉴权(Authentification)方面的补充。

◆802.11n,導入多重輸入輸出 (MIMO) 技術,基本上是802.11a的延伸版。

除了上面的IEEE标准,另外有一个被称为IEEE802.11b+的技术,通过PBCC技术(Packet Binary Convolutional Code) 在IEEE802.11b(2.4GHz频段) 基础上提供22Mbit/s的数据传输速率。但这事实上并不是一个IEEE的公开标准,而是一项产权私有的技术(产权属於美国德州仪器,Texas Instruments)。也有一些被稱為802.11g+的技術,在IEEE802.11g的基礎上提供108Mbit/s的傳輸速率,跟 802.11b+一樣,同樣是非標準技術,由無線網絡晶片生產商Atheros所提倡的則為SuperG。

Wi-Fi无线技术的技术简述

网络成员和结构

◆站点(Station) ,网络最基本的组成部分。

◆基本服务单元(Basic Service Set, BSS) 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。

◆分配系统(Distribution System, DS) 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium) 逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的,尽管它们物理上可能会是同一个媒介,例如同一个无线频段。

◆接入点(Acess Point, AP) 。接入点即有普通站点的身份,又有接入到分配系统的功能。

◆扩展服务单元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上,并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。

◆关口(Portal) ,也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或其它网络联系起来。

这儿有3种媒介,站点使用的无线的媒介,分配系统使用的媒介,以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重迭。IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址 (Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。IEEE802.11没有具体定义分配系统,只是定义了分配系统应该提供的服务(Service) 。整个无线局域网定义了9种服务,

◆5种服务属於分配系统的任务,分别为,联接(Association), 结束联接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再联接(Reassociation) 。

◆4种服务属於站点的任务,分别为,鉴权(Authentication), 结束鉴权(Deauthentication), 隐私(Privacy), MAC数据传输(MSDU delivery)。

Wi-Fi无线技术的动作原理

Wi-Fi 的设置至少需要一个Access Points (APs)和一个以上(含)的clients. AP 每100ms将SSID (Service Set Identifier, "Network name") 经由beacons封包广播一次,beacons封包的传输速率是1 Mbit/s, 并且长度相当的短,所以这个广播动作对网络效能的影响不大. 因为Wi-Fi规定的最低传输速率是1 Mbit/s ,所以确保所有的Wi-Fi Client端都能收到這個SSID广播封包.client 可以由此決定是否要和這一个SSID的AP连线。使用者可以设定要连线到哪一个SSID。 LAN's.Wi-Fi标准需许可接入,对完全client开放.这是Wi-Fi的一个优势,同时意味着一个无线适配器可能比另外一个工作的更好,Wi- Fi以空气为媒介,这就相当于一个non-switched以太网络,而在non-switched网络中,冲突(collisions)是能够产生的.

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