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無線wifi原理

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無線wifi原理

  Wi-Fi是一種允許電子設(shè)備連接到一個(gè)無線局域網(wǎng)(WLAN)的技術(shù),通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射頻頻段。學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了無線WiFi的相關(guān)內(nèi)容,供大家參考閱讀!

  技術(shù)原理

  無線網(wǎng)絡(luò)在無線局域網(wǎng)的范疇是指“無線相容性認(rèn)證”,實(shí)質(zhì)上是一種商業(yè)認(rèn)證,同時(shí)也是一種無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù),以前通過網(wǎng)線連接電腦,而Wi-Fi則是通過無線電波來連網(wǎng);常見的就是一個(gè)無線路由器,那么在這個(gè)無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以采用Wi-Fi連接方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網(wǎng)線路,則又被稱為熱點(diǎn)。

  主要功能

  無線網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)可以簡(jiǎn)單的理解為無線上網(wǎng),幾乎所有智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦都支持Wi-Fi上網(wǎng),是當(dāng)今使用最廣的一種無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。實(shí)際上就是把有線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換成無線信號(hào),就如在開頭為大家介紹的一樣,使用無線路由器供支持其技術(shù)的相關(guān)電腦,手機(jī),平板等接收。手機(jī)如果有Wi-Fi功能的話,在有Wi-Fi無線信號(hào)的時(shí)候就可以不通過移動(dòng)聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng),省掉了流量費(fèi)。

  無線網(wǎng)絡(luò)無線上網(wǎng)在大城市比較常用,雖然由Wi-Fi技術(shù)傳輸?shù)臒o線通信質(zhì)量不是很好,數(shù)據(jù)安全性能比藍(lán)牙差一些,傳輸質(zhì)量也有待改進(jìn),但傳輸速度非???,可以達(dá)到54Mbps,符合個(gè)人和社會(huì)信息化的需求。Wi-Fi最主要的優(yōu)勢(shì)在于不需要布線,可以不受布線條件的限制,因此非常適合移動(dòng)辦公用戶的需要,并且由于發(fā)射信號(hào)功率低于100mw,低于手機(jī)發(fā)射功率,所以Wi-Fi上網(wǎng)相對(duì)也是最安全健康的。

  但是Wi-Fi信號(hào)也是由有線網(wǎng)提供的,比如家里的ADSL,小區(qū)寬帶等,只要接一個(gè)無線路由器,就可以把有線信號(hào)轉(zhuǎn)換成Wi-Fi信號(hào)。國外很多發(fā)達(dá)國家城市里到處覆蓋著由政府或大公司提供的Wi-Fi信號(hào)供居民使用,我國也有許多地方實(shí)施”無線城市“工程使這項(xiàng)技術(shù)得到推廣。在4G牌照沒有發(fā)放的試點(diǎn)城市,許多地方使用4G轉(zhuǎn)Wi-Fi讓市民試用。

  應(yīng)用領(lǐng)域

  網(wǎng)絡(luò)媒體

  由于無線網(wǎng)絡(luò)的頻段在世界范圍內(nèi)是無需任何電信運(yùn)營(yíng)執(zhí)照的,因此WLAN無線設(shè)備提供了一個(gè)世界范圍內(nèi)可以使用的,費(fèi)用極其低廉且數(shù)據(jù)帶寬極高的無線空中接口。用戶可以在Wi-Fi覆蓋區(qū)域內(nèi)快速瀏覽網(wǎng)頁,隨時(shí)隨地接聽撥打電話。而其它一些基于WLAN的寬帶數(shù)據(jù)應(yīng)用,如流媒體、網(wǎng)絡(luò)游戲等功能更是值得用戶期待。有了Wi-Fi功能我們打長(zhǎng)途電話(包括國際長(zhǎng)途)、瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)電子郵件、音樂下載、數(shù)碼照片傳遞等,再無需擔(dān)心速度慢和花費(fèi)高的問題。Wi-FiWi-Fi技術(shù)與藍(lán)牙技術(shù)一樣,同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術(shù)。

  掌上設(shè)備

  無線網(wǎng)絡(luò)在掌上設(shè)備上應(yīng)用越來越廣泛,而智能手機(jī)就是其中一份子。與早前應(yīng)用于手機(jī)上的藍(lán)牙技術(shù)不同,Wi-Fi具有更大的覆蓋范圍和更高的傳輸速率,因此Wi-Fi手機(jī)成為了2010年移動(dòng)通信業(yè)界的時(shí)尚潮流。

  日常休閑

  2010年無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍在國內(nèi)越來越廣泛,高級(jí)賓館、豪華住宅區(qū)、飛機(jī)場(chǎng)以及咖啡廳之類的區(qū)域都有Wi-Fi接口。當(dāng)我們?nèi)ヂ糜?、辦公時(shí),就可以在這些場(chǎng)所使用我們的掌上設(shè)備盡情網(wǎng)上沖浪了。廠商只要在機(jī)場(chǎng)、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設(shè)置“熱點(diǎn)”,并通過高速線路將因特網(wǎng)接入上述場(chǎng)所。這樣,由于“熱點(diǎn)”所發(fā)射出的電波可以達(dá)到距接入點(diǎn)半徑數(shù)十米至100米的地方,用戶只要將支持Wi-Fi的筆記本電腦或PDA或手機(jī)或psp或ipodtouch等拿到該區(qū)域內(nèi),即可高速接入因特網(wǎng)。

  在家也可以買無線路由器設(shè)置局域網(wǎng)然后就可以痛痛快快的無線上網(wǎng)了。

  無線網(wǎng)絡(luò)和3G技術(shù)的區(qū)別就是3G在高速移動(dòng)時(shí)傳輸質(zhì)量較好,但靜態(tài)的時(shí)候用Wi-Fi上網(wǎng)足夠了。

  無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,在世界范圍內(nèi)罕見成功先例。問題集中在兩個(gè)方面:一是大型運(yùn)營(yíng)商對(duì)這一模式的不認(rèn)可;二是本身缺乏有效的商業(yè)模式。但基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的無線局域網(wǎng)已經(jīng)日趨普及,這意味將來可以十分方便的應(yīng)用。一旦存在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的公眾場(chǎng)合,解決了運(yùn)營(yíng)商的互聯(lián)互通、高收費(fèi)、漫游性的問題,Wi-Fi將來從一個(gè)成功的技術(shù)轉(zhuǎn)化為成功的商業(yè)。

  客運(yùn)列車

  2014年11月28日14時(shí)20分,中國首列開通WiFi服務(wù)的客運(yùn)列車——廣州至香港九龍T809次直通車從廣州東站出發(fā),標(biāo)志中國鐵路開始WiFi(無線網(wǎng)絡(luò))時(shí)代。

  列車WiFi開通后,不僅可觀看車廂內(nèi)部局域網(wǎng)的高清影院、玩社區(qū)游戲,還能直達(dá)外網(wǎng),刷微博、發(fā)郵件,以10-50兆的帶寬速度與世界聯(lián)通。

  公共廁所

  公廁免費(fèi)WIFI

  重慶南岸區(qū)2016年將修建20座帶有免費(fèi)WIFI功能的公廁 。

  產(chǎn)生背景

  無線網(wǎng)絡(luò)是IEEE定義的無線網(wǎng)技術(shù),在1999年IEEE官方定義802.11標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候,IEEE選擇并認(rèn)定了CSIRO發(fā)明的無線網(wǎng)技術(shù)是世界上最好的無線網(wǎng)技術(shù),因此CSIRO的無線網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),就成為了2010年Wi-Fi的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

  無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由澳洲政府的研究機(jī)構(gòu)CSIRO在90年代發(fā)明并于1996年在美國成功申請(qǐng)了無線網(wǎng)技術(shù)專利。(US Patent Number 5,487,069)發(fā)明人是悉尼大學(xué)工程系畢業(yè)生Dr John O'Sullivan領(lǐng)導(dǎo)的一群由悉尼大學(xué)工程系畢業(yè)生組成的研究小組 。IEEE曾請(qǐng)求澳洲政府放棄其無線網(wǎng)絡(luò)專利,讓世界免費(fèi)使用Wi-Fi技術(shù),但遭到拒絕。澳洲政府隨后在美國通過官司勝訴或庭外和解,收取了世界上幾乎所有電器電信公司(包括蘋果、英特爾、聯(lián)想、戴爾、AT&T、索尼、東芝、微軟、宏碁、華碩,等等)的專利使用費(fèi)。2010年我們每購買一臺(tái)含有Wi-Fi技術(shù)的電子設(shè)備的時(shí)候,我們所付的價(jià)錢就包含了交給澳洲政府的Wi-Fi專利使用費(fèi)。

  2010年全球每天估計(jì)會(huì)有30億臺(tái)電子設(shè)備使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),而到2013年底CSIRO的無線網(wǎng)專利過期之后,這個(gè)數(shù)字預(yù)計(jì)會(huì)增加到50億。

  無線網(wǎng)絡(luò)被澳洲媒體譽(yù)為澳洲有史以來最重要的科技發(fā)明,其發(fā)明人John O'Sullivan被澳洲媒體稱為”Wi-Fi之父“并獲得了澳洲的國家最高科學(xué)獎(jiǎng)和全世界的眾多贊譽(yù),其中包括歐盟機(jī)構(gòu),歐洲專利局,European Patent Office(EPO)頒發(fā)的European Inventor Award 2012,即2012年歐洲發(fā)明者大獎(jiǎng)。

  組成結(jié)構(gòu)

  一般架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的基本配備就是無線網(wǎng)卡及一臺(tái)AP,如此便能以無線的模式,配合既有的有線架構(gòu)來分享網(wǎng)絡(luò)資源,架設(shè)費(fèi)用和復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)。如果只是幾臺(tái)電腦的對(duì)等網(wǎng),也可不要AP,只需要每臺(tái)電腦配備無線網(wǎng)卡。AP為Access Point簡(jiǎn)稱,一般翻譯為“無線訪問接入點(diǎn)”,或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線局域網(wǎng)絡(luò)的橋梁。有了AP,就像一般有線網(wǎng)絡(luò)的Hub一般,無線工作站可以快速且輕易地與網(wǎng)絡(luò)相連。特別是對(duì)于寬帶的使用,Wi-Fi更顯優(yōu)勢(shì),有線寬帶網(wǎng)絡(luò)(ADSL、小區(qū)LAN等)到戶后,連接到一個(gè)AP,然后在電腦中安裝一塊無線網(wǎng)卡即可。普通的家庭有一個(gè)AP已經(jīng)足夠,甚至用戶的鄰里得到授權(quán)后,則無需增加端口,也能以共享的方式上網(wǎng)。

  硬件設(shè)備

  隨著無線網(wǎng)絡(luò)的不斷興起和發(fā)展,2010年無線網(wǎng)絡(luò)模塊的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛!

  但是Wi-Fi模塊畢竟是一高頻性質(zhì)的產(chǎn)品,它不象普通的消費(fèi)類電子產(chǎn)品,生產(chǎn)設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)有一些莫名其妙的現(xiàn)象和問題,讓一些沒有高頻設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程師費(fèi)勁心思,有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的從業(yè)人員,往往也是需要借助昂貴的設(shè)備來協(xié)助分析。

  對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)部分的處理,有直接把Wi-Fi部分Layout到PCB主板上去的設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì),需要勇氣和技術(shù),因?yàn)楸旧砟K的價(jià)格不高,主板對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品價(jià)格不菲,當(dāng)有Wi-Fi部分產(chǎn)生的問題,調(diào)試更換比較麻煩,直接報(bào)廢可惜;所以很多設(shè)計(jì)都愿意采用模塊化的Wi-Fi部分,這樣可以直接讓W(xué)i-Fi部分模塊化,處理起來方便,而且模塊可以直接拆卸,對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)和具體的耗損也有很大幫助。

  具體的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)該和相關(guān)Wi-Fi模塊咨詢時(shí),要考慮清楚以下方面:

  通信接口方面:2010年基本是采用USB接口形式,PCIE和SDIO的也有少部分,PCIE的市場(chǎng)份額應(yīng)該不大,多合一的價(jià)格昂貴,而且實(shí)用性不強(qiáng),集成的很多功能都不會(huì)使用,其實(shí)也是一種浪費(fèi)。

  供電方面:多數(shù)是用5V直接供電,有的也會(huì)利用主板設(shè)計(jì)中的電源共享,直接采用3.3V供電。

  天線的處理形式:可以有內(nèi)置的PCB板載天線或者陶瓷天線;也可以通過I-PEX接頭,連接天線延長(zhǎng)線,然后讓天線外置。

  規(guī)格尺寸方面:這個(gè)可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求,最小的有nano型號(hào)(可以直接做nano無線網(wǎng)卡);有可以做到迷你型的12*12左右(通常是外置天線方式采用);通常是25*12左右的設(shè)計(jì)多點(diǎn)(基本是板載天線和陶瓷天線多,也有外置天線接頭)。

  跟主板連接的形式:可以直接SMT,也可以通過2.54的排針來做插件連接(這種組裝/維修方便)。

  軟件的調(diào)試要結(jié)合具體的方案主控,畢竟Wi-Fi部分僅僅是一個(gè)無線的收發(fā)而已。很多用戶在咨詢的時(shí)候,很容易混淆!可以說,2013年Wi-Fi模塊應(yīng)用最火爆的領(lǐng)域就是MID市場(chǎng),同時(shí)傳統(tǒng)的一些網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域應(yīng)用市場(chǎng)也有滲透,比如一些工業(yè)控制領(lǐng)域/網(wǎng)絡(luò)播放領(lǐng)域/甚至一些遙控領(lǐng)域也有在考慮的,基本上是能用到網(wǎng)絡(luò)的部分都希望嘗試無線化!

  網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

  一個(gè)Wi-Fi聯(lián)接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)成員和結(jié)構(gòu)站點(diǎn)(Station),網(wǎng)絡(luò)最基本的組成部分。

  基本服務(wù)單元(Basic Service Set,BSS)是網(wǎng)絡(luò)最基本的服務(wù)單元。最簡(jiǎn)單的服務(wù)單元可以只由兩個(gè)站點(diǎn)組成。站點(diǎn)可以動(dòng)態(tài)地聯(lián)結(jié)(Associate)到基本服務(wù)單元中。

  分配系統(tǒng)(Distribution System,DS)。分配系統(tǒng)用于連接不同的基本服務(wù)單元。分配系統(tǒng)使用的媒介(Medium)邏輯上和基本服務(wù)單元使用的媒介是截然分開的,盡管它們物理上可能會(huì)是同一個(gè)媒介,例如同一個(gè)無線頻段。

  接入點(diǎn)(Access Point,AP)。接入點(diǎn)既有普通站點(diǎn)的身份,又有接入到分配系統(tǒng)的功能。

  擴(kuò)展服務(wù)單元(Extended Service Set,ESS)。由分配系統(tǒng)和基本服務(wù)單元組合而成。這種組合是邏輯上,并非物理上的--不同的基本服務(wù)單元物有可能在地理位置相去甚遠(yuǎn)。分配系統(tǒng)也可以使用各種各樣的技術(shù)。

  關(guān)口(Portal),也是一個(gè)邏輯成分。用于將無線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)或其它網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來。

  這兒有3種媒介,站點(diǎn)使用的無線的媒介,分配系統(tǒng)使用的媒介,以及和無線局域網(wǎng)集成一起的其它局域網(wǎng)使用的媒介。物理上它們可能互相重疊。

  IEEE802.11只負(fù)責(zé)在站點(diǎn)使用的無線的媒介上的尋址(Addressing)。分配系統(tǒng)和其它局域網(wǎng)的尋址不屬無線局域網(wǎng)的范圍。

  IEEE802.11沒有具體定義分配系統(tǒng),只是定義了分配系統(tǒng)應(yīng)該提供的服務(wù)(Service)。整個(gè)無線局域網(wǎng)定義了9種服務(wù),5種服務(wù)屬于分配系統(tǒng)的任務(wù),分別為,聯(lián)接(Association),結(jié)束聯(lián)接(Diassociation),分配(Distribution),集成(Integration),再聯(lián)接(Reassociation)。

  4種服務(wù)屬于站點(diǎn)的任務(wù),分別為,鑒權(quán)(Authentication),結(jié)束鑒權(quán)(Deauthentication),隱私(Privacy), MAC數(shù)據(jù)傳輸(MSDU delivery)。

  主要區(qū)別

  Wi-Fi解禁問題再引關(guān)注

  Wi-Fi與藍(lán)牙技術(shù)一樣,同屬于短距離無線技術(shù),是一種網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。在日常生活中,它早已得到普遍應(yīng)用,并給人們帶來極大的方便:白領(lǐng)們?cè)谛前涂酥袨g覽網(wǎng)頁、記者在會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)發(fā)回稿件、普通人在自己家中隨心所欲的選擇用手機(jī)或者多臺(tái)筆記本電腦無線上網(wǎng),這些都離不開Wi-Fi。

  但一直以來,由于工信部明令禁止支持Wi-Fi功能的手機(jī)在國內(nèi)獲得入網(wǎng)許可,洋品牌手機(jī)要想進(jìn)入中國大陸市場(chǎng)必須摘除Wi-Fi模塊或屏蔽該功能,成為被很多人戲稱的“閹割版”手機(jī)。

  “如果進(jìn)入中國市場(chǎng)的是‘閹割版’iPhone,那發(fā)布之日就是我去買水貨之時(shí)。”很多一直以來對(duì)Wi-Fi功能被禁不滿的iPhone擁躉們都不約而同的表達(dá)了類似觀點(diǎn)。

  想了解Wi-Fi國內(nèi)被禁的重要原因,就不得不提到另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)———WAPI的存在。2003年出臺(tái)的WAPI標(biāo)準(zhǔn)(全名為無線局域網(wǎng)鑒別與保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)),作為中國自主研發(fā)、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無線局域網(wǎng)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),與Wi-Fi是兩個(gè)不同協(xié)議,最大的區(qū)別是安全加密的技術(shù)不同。出于對(duì)互聯(lián)網(wǎng)安全的考慮,中國一直強(qiáng)烈建議推薦WAPI作為一個(gè)獨(dú)立的國際標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)手機(jī)的Wi-Fi功能之所以被取消,也正因?yàn)閃i-Fi協(xié)議并非中國大陸官方所認(rèn)可。

  是WAPI勝利還是Wi-Fi變相解禁

  中國本打算于2004年6月1日起強(qiáng)制實(shí)施WAPI標(biāo)準(zhǔn),但遭到了英特爾等美國公司乃至美國政府的抵制,直至2009年6月WAPI首次獲美、英、法等10余個(gè)國家成員的一致同意,將以獨(dú)立文本形式推進(jìn)為國際標(biāo)準(zhǔn)。

  很多業(yè)內(nèi)人士對(duì)2010年前的WAPI和Wi-Fi之爭(zhēng)還記憶猶新。

  2003年底,國家質(zhì)檢總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布公告,稱自2004年6月1日起將開始強(qiáng)制實(shí)施WAPI標(biāo)準(zhǔn)。此舉隨即遭到了英特爾等美國公司乃至美國政府的抵制,并威脅將停止在中國開展無線業(yè)務(wù),聲稱與WAPI 標(biāo)準(zhǔn)相比,西方公司更愿意采用它們自己的標(biāo)準(zhǔn)。2004年4月22日,中美兩國經(jīng)過談判,當(dāng)時(shí)的中國國務(wù)院副吳儀表示,中國同意美方提出的要求,將不強(qiáng)制實(shí)施WAPI標(biāo)準(zhǔn)。7月,中國向國際標(biāo)準(zhǔn)組織正式提交了WAPI提案,但之后中國的WAPI標(biāo)準(zhǔn)遇到了前所未有的阻擊,WAPI標(biāo)準(zhǔn)成為國際標(biāo)準(zhǔn)一事被迫擱淺。

  誰曾想,這一等就是5年,直至2009年6月,事情才又有了重大轉(zhuǎn)機(jī)。中國WAPI產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟公開確認(rèn),在2010年的國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO/IECJTC1/SC6會(huì)議上,WAPI首次獲美、英、法等10余個(gè)國家成員的一致同意,將以獨(dú)立文本形式推進(jìn)為國際標(biāo)準(zhǔn)。有專家將此事件視為 “美方第一次開始履行‘推進(jìn)WAPI成為國際標(biāo)準(zhǔn)’承諾的標(biāo)志性事件”。

  按照2010年工信部的最新政策,凡是加裝WAPI功能的手機(jī)可入網(wǎng)檢測(cè)并獲進(jìn)網(wǎng)許可證,原則是這類手機(jī)在有WAPI網(wǎng)絡(luò)時(shí)可以使用WAPI接入,而搜索不到WAPI時(shí),則可通過Wi-Fi進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)接入,但純Wi-Fi手機(jī)仍不能上市。

  操作方法

  與非Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作

  如果你是T-Mobile Wi-Fi用戶,但你現(xiàn)在處于另一個(gè)運(yùn)營(yíng)商提供的熱點(diǎn)范圍內(nèi),那你是不能使用Wi-Fi的。在未來,你的Wi-Fi設(shè)備能夠查詢到“外網(wǎng)(其它運(yùn)營(yíng)商的無線網(wǎng)絡(luò))”服務(wù),并可以安全地接入,你的用戶身份將和你一起漫游,使你能夠使用各種不同的Wi-Fi服務(wù)。

  802.11u標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后用戶將會(huì)更靈活地使用無線網(wǎng)絡(luò),未來的Wi-Fi為了會(huì)對(duì)外廣告它們的服務(wù),只要你服從它的條款就可以鏈接到它們,根據(jù)你的身份,你可以訪問其它網(wǎng)絡(luò)中所有或部分服務(wù)的子集,在緊急情況下,你可以獲得最基本的連接和功能,802.11u標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃在2010年6月最后審批。

  自我管理的客戶端

  Wi-Fi設(shè)備廠家已經(jīng)想了許多辦法使它們的設(shè)備與無線訪問點(diǎn)更智能地結(jié)合工作,無線訪問點(diǎn)自身的管理已經(jīng)相當(dāng)成熟,但無線客戶端的管理還是空白。

  如果你在訪問點(diǎn)和客戶端同時(shí)采用新的Wi-Fi管理協(xié)議,它們之間的協(xié)作會(huì)更有趣。

  想象一下你的上網(wǎng)本W(wǎng)i-Fi適配器,或Wi-FiVoIP電話在未發(fā)送和接收無線信號(hào),或僅共享位置數(shù)據(jù)時(shí),可以節(jié)省電力,訪問點(diǎn)可以將Wi-Fi語音會(huì)議重定向到一個(gè)更理想的相鄰訪問點(diǎn)上,或者重定向到一個(gè)負(fù)載較低的訪問點(diǎn)上。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)可以定位一個(gè)客戶端的位置,例如,在建筑物外,或在大街上,可以基于這些數(shù)據(jù)授予客戶端連接操作。

  802.11v標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)在2010年7月底完成,在Wi-Fi管理方面將會(huì)有許多增強(qiáng)特性,它將為統(tǒng)計(jì)收集增加一個(gè)計(jì)數(shù)器陣列,增加電源管理,提高電池壽命,并改善位置數(shù)據(jù)支持。

  Wi-Fi聯(lián)盟的Wi-Fi多媒體接納控制規(guī)范也正在處理客戶端協(xié)調(diào)問題,該規(guī)范正在開發(fā)中,它可以讓無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)商和管理流媒體會(huì)話,因此高清晰視頻不會(huì)切斷相同訪問點(diǎn)上的Wi-Fi語音會(huì)話,Wi-Fi聯(lián)盟正在考慮具體的Wi-Fi為了管理規(guī)范,主要是借用幾個(gè)相關(guān)的IEEE標(biāo)準(zhǔn),然后再增加額外的無線管理功能。

  改善移動(dòng)性

  在以前的標(biāo)準(zhǔn)中缺乏RF管理,因?yàn)樵L問點(diǎn)和客戶端之間,以及與相鄰無線設(shè)備之間通常彼此不了解,它們只了解自己的無線電波頻率,這種局限性使得想管理RF也很困難。

  例如,當(dāng)一個(gè)Wi-Fi手機(jī)進(jìn)入某個(gè)訪問點(diǎn)范圍時(shí),它會(huì)觸發(fā)一個(gè)盲目的尋找過程,如果客戶端可以詢問它的訪問點(diǎn)“你的鄰居是誰,哪一個(gè)是最佳連接訪問點(diǎn)?”,這樣設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)就可以更好地協(xié)作,與此同時(shí),Wi-Fi訪問點(diǎn)可以“看”到客戶端的RF環(huán)境,確定弱信號(hào)或不足的覆蓋面,然后采取措施優(yōu)化連接。

  2011年發(fā)布的IEEE802.11k無線資源管理標(biāo)準(zhǔn)解決了這個(gè)問題,通過智能RF(射頻)管理改善移動(dòng)性,但Wi-Fi設(shè)備廠家已經(jīng)實(shí)施了一系列的專有功能以應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),Aruba 自適應(yīng)無線管理技術(shù)的2.0版本就是一個(gè)例子。

  同時(shí),Wi-Fi聯(lián)盟使用11k的某些特性構(gòu)思它的語音企業(yè)認(rèn)證,目標(biāo)是優(yōu)化大規(guī)模的,企業(yè)級(jí)Wi-Fi語音環(huán)境通話質(zhì)量。

  個(gè)人區(qū)域

  Wi-Fi是一個(gè)端到端的連接,未來的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),你的設(shè)備無論在哪里都可以直接連接到其它客戶端設(shè)備,例如搭載低功耗芯片的Ozmo設(shè)備讓外圍設(shè)備可以通過Wi-Fi直接連接到你的筆記本電腦。

  Wi-Fi聯(lián)盟最新公布的Wi-Fi Direct(WFD)項(xiàng)目,將讓你筆記本電腦上的Wi-Fi卡繞過訪問點(diǎn),直接連接到無線打印機(jī),數(shù)碼相機(jī),投影儀,傳感器或等離子屏幕。作為一個(gè)行業(yè)規(guī)范,WFD將在固件中引入新的協(xié)議實(shí)現(xiàn),這樣就不需要對(duì)硬件做改動(dòng)了。

  同時(shí),Wi-Fi訪問點(diǎn)通過802.11z標(biāo)準(zhǔn)(定于2010年7月完成)也可以變成點(diǎn)到點(diǎn)連接引擎,它將為直接連接配置提供擴(kuò)展,客戶端設(shè)備從一個(gè)訪問點(diǎn)請(qǐng)求許可直接連接到另一個(gè)附近的客戶端設(shè)備,但數(shù)據(jù)不通過訪問點(diǎn),客戶端仍然與訪問點(diǎn)連接,由訪問點(diǎn)提供全套安全和管理服務(wù)。

  加速方法

  大多數(shù)情況下通過設(shè)置固定協(xié)議加速Wi-Fi速度。

  第一步,先把手機(jī)里的連接過的Wi-Fi去掉,也就是選擇不保存!(版本的不同顯示的也不同。)

  第二步,在瀏覽器中輸入192.168.1.1或者192.168.0.1(本地)進(jìn)入路由器的控制面板,選擇設(shè)置向?qū)А?/p>

  第三步,把模式修改成11g Only,一般默認(rèn)的是11bgn Mixed。

  第四步,重啟路由器,然后手機(jī)重新連接Wi-Fi。

  (注:上述方式僅為兼容Wi-Fi終端,對(duì)提速無用,且為N年前的做法。如今設(shè)備均可自動(dòng)適配,無需進(jìn)行該設(shè)置。)

  Wi-Fi共享方法

  在沒有Wi-Fi設(shè)備的情況,iPhone,Pad無法使用Wi-Fi是一件非常郁悶的事,但是可以利用Win7系統(tǒng)自帶的dos命令把筆記本變身為一臺(tái)無線AP發(fā)射器。以提供給iPhone和Pad等設(shè)備上網(wǎng)。

  打開Win7開始菜單,找到命令提示符選項(xiàng),以管理員身份運(yùn)行。

  在命令行上輸入 netsh wlan set hostednetwork mode=allow ssid=scc_wan key=1*197k51*,該字符串命令是將win7系統(tǒng)自帶的虛擬無線網(wǎng)卡功能啟動(dòng)起來,其中"scc_wan"是SSID , "1*197k51*"是無線訪問密碼,mode參數(shù)是用于指定是否啟動(dòng)系統(tǒng)自帶虛擬無線網(wǎng)卡,如果該參數(shù)設(shè)置成allow表示允許啟動(dòng)該虛擬無線網(wǎng)卡,disallow表示禁用。

  返回到控制面板,雙擊”網(wǎng)絡(luò)和共享中心“圖標(biāo),單擊更改適配器設(shè)置按鈕,會(huì)發(fā)現(xiàn)多出一個(gè)“Microsoft Virtual Wi-Fi Adapter”圖標(biāo),表示虛擬無線AP設(shè)備已經(jīng)啟動(dòng)成功。

  共享Internet網(wǎng)絡(luò),在網(wǎng)絡(luò)鄰居屬性里面右擊本地能夠上網(wǎng)的適配器屬性,在彈出目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)連接的屬性對(duì)話框,點(diǎn)選”共享“選項(xiàng)卡,選中對(duì)應(yīng)的設(shè)置頁面中的”允許其他用戶通過此計(jì)算機(jī)的internet連接來連接“等選項(xiàng),同時(shí)在列表中選擇之前配置好的無線網(wǎng)絡(luò),再按確定按鈕。

  重新回來命令提示符下輸入 netsh wlan start hostednetwork,啟動(dòng)虛擬無線服務(wù),即可。

  iPhone和Pad等設(shè)備就可以通過此虛擬無線網(wǎng)絡(luò)來上網(wǎng)了。

  主要特性

  無線風(fēng)行,Wi-Fi也成了“巨星”。Wi-Fi可謂是“金盔鐵甲”,從八個(gè)方面全面包裝自己。下文分別從帶寬,信號(hào),功耗,安全,融網(wǎng),個(gè)人服務(wù),移動(dòng)特性,客戶端全方位為您剖析Wi-Fi的獨(dú)到之處。

  更寬的帶寬

  雖然IEEE啟動(dòng)了兩個(gè)項(xiàng)目打算將802.11標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)速率提高到千兆或幾千兆,但至今也還沒有形成初稿。

  更實(shí)際一點(diǎn)的是802.11n標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)速率提高了一個(gè)等級(jí),可以適應(yīng)不同的功能和設(shè)備,所有11n無線收發(fā)裝置支持兩個(gè)空間數(shù)據(jù)流,發(fā)送和接收數(shù)據(jù)可以使用兩個(gè)或三個(gè)天線組合,蘋果最新的Wi-Fi iPod Touch就含有一顆博通(Broadcom)的無線芯片,支持11n標(biāo)準(zhǔn)。

  很快將會(huì)有芯片支持三、四個(gè)數(shù)據(jù)流,數(shù)據(jù)速率可以分別達(dá)到450Mbps和600Mbps。2009年初,Quantenna通信表示它已經(jīng)研制成功4x4芯片,可以承載高清數(shù)字電視信號(hào)流。

  Wi-Fi設(shè)備供應(yīng)商Ruckus無線的共同創(chuàng)始人及CTO William Kish說:“雖然不會(huì)有很多客戶端設(shè)備支持4個(gè)空間流,只要正確設(shè)計(jì)訪問點(diǎn),將可以利用600Mbps物理層數(shù)據(jù)速率,實(shí)現(xiàn)高速無線骨干網(wǎng)。”

  你可以通過802.11s標(biāo)準(zhǔn)將這些高端節(jié)點(diǎn)連接起來,形成類似互聯(lián)網(wǎng)的具有冗余能力的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。

  更強(qiáng)的射頻信號(hào)

  11n中更多可選的性能特性將會(huì)出現(xiàn)在無線芯片中,無線客戶端和無線訪問點(diǎn)利用這些芯片可以使射頻(RF)信號(hào)更具彈性,穩(wěn)定和可靠,換句話說更象一個(gè)電線。

  無線芯片制造商Atheros公司的CTO William McFarland說:“新的11n物理層技術(shù)將使Wi-Fi功能更強(qiáng)大,在給定范圍內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸速率更高,傳輸距離更長(zhǎng)”。

  這些性能特性包括:低密度奇偶校驗(yàn)碼,提高糾錯(cuò)能力;發(fā)射波束形成,它使用來自Wi-Fi客戶端的反饋,讓一個(gè)訪問點(diǎn)集中處理客戶端的射頻信號(hào);空間時(shí)分組編碼(STBC),它利用多重天線提高信號(hào)可靠性。

  McFarland說:“如今你帶著一個(gè)有Wi-Fi功能的筆記本繞建筑物一周,你會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率下降或消失,但使用STBC后,連接將會(huì)繼續(xù)工作”。

  Wi-Fi功耗更低

  802.11n在功耗和管理方面進(jìn)行了重大創(chuàng)新,不僅能夠延長(zhǎng)Wi-Fi智能手機(jī)的電池壽命,還可以嵌入到其它設(shè)備中,如醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備,樓宇控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)定位跟蹤標(biāo)簽和消費(fèi)電子產(chǎn)品??梢圆粩嗟乇O(jiān)測(cè)和收集數(shù)據(jù),可基于用戶的身份和位置進(jìn)行個(gè)性化。

  網(wǎng)絡(luò)世界(Network World)博主Craig Mathias 寫道“其它現(xiàn)代射頻技術(shù)不能做到的,現(xiàn)在Wi-Fi都能做到了”。

  Atheros的McFarland說:“隨著企業(yè)無線局域網(wǎng)的建設(shè),這些基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)到位,現(xiàn)在只需要添加低功耗傳感器就可以了”。

  嵌入式Wi-Fi無線數(shù)據(jù)通信廠商首腦會(huì)議宣布的802.11a無線通信以各種插件形式提供,讓設(shè)備使用不擁擠的5GHz波段,Gainspan提供的11b/g無線設(shè)備帶有一個(gè)IP軟件堆棧,電力消耗非常低,一塊標(biāo)準(zhǔn)電池可以運(yùn)行幾年,Redpine Signals提供了一個(gè)單流嵌入到11n無線通信中。

  改進(jìn)的安全性

  互聯(lián)網(wǎng)最具破壞性的影響是通過盜竊身份證明,拒絕服務(wù)攻擊,侵犯隱

  私,刺探以及缺乏相應(yīng)的信任手段對(duì)用戶造成的傷害,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)使這一情況變得更糟,如果用戶信任當(dāng)前打開的Wi-Fi連接,有可能使他們?cè)馐軞缧缘娘L(fēng)險(xiǎn)。

  IEEE已經(jīng)批準(zhǔn)了802.11w標(biāo)準(zhǔn),它保護(hù)無線管理幀,使無線鏈路更好地工作,Networks公司首席分析師Matthew Gast說:“Wi-Fi客戶端現(xiàn)在可以接收和采用‘落地網(wǎng)絡(luò)’信息,在此之前這個(gè)信息可能是由攻破訪問點(diǎn)的黑客利用MAC地址偽造的,11w標(biāo)準(zhǔn)切斷了這種攻擊”。

  Aruba Network公司戰(zhàn)略營(yíng)銷主管Michael Tennefoss說:“Wi-Fi將會(huì)使用基于身份的安全,在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中,安全策略與用戶關(guān)聯(lián),而不是與端口關(guān)聯(lián)的,這樣的好處是用戶可以在家,辦公場(chǎng)所,酒店,分支機(jī)構(gòu)和公共場(chǎng)所移動(dòng),安全性不會(huì)受到影響”。

  Wi-Fi信號(hào)圖

  據(jù)英國《每日郵報(bào)》6月19日?qǐng)?bào)道,英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)博士生路易斯·赫南(Luis Hernan)日前繪制出一系列展現(xiàn)人類周圍無形網(wǎng)絡(luò)Wi-Fi連接情況的圖,這些盤旋圍繞的明亮光束猶如幽靈。[6]

  赫南首先利用定制的儀器為Wi-Fi信號(hào)拍照,以展現(xiàn)它們。這套儀器可持續(xù)掃描Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),然后將信號(hào)強(qiáng)度變成彩色發(fā)光二極管。赫南最終獲得纏繞卷曲的彩色光線條紋。[6]

  技術(shù)參數(shù)

  認(rèn)證種類

  前Wi-Fi聯(lián)盟所公布的認(rèn)證種類有:

  *WPA/WPA2:WPA/WPA2是基于IEEE802.11a、802.11b、802.11g的單模、雙模或雙頻的產(chǎn)品所建立的測(cè)試程序。內(nèi)容包含通訊協(xié)定的驗(yàn)證、無線網(wǎng)絡(luò)安全性機(jī)制的驗(yàn)證,以及網(wǎng)絡(luò)傳輸表現(xiàn)與相容性測(cè)試。

  *WMM(Wi-Fi MultiMedia):當(dāng)影音多媒體透過無線網(wǎng)絡(luò)的傳遞時(shí),要如何驗(yàn)證其帶寬保證的機(jī)制是否正常運(yùn)作在不同的無線網(wǎng)絡(luò)裝置及不同的安全性設(shè)定上是WMM測(cè)試的目的。

  * WMM Power Save:在影音多媒體透過無線網(wǎng)絡(luò)的傳遞時(shí),如何透過管理無線網(wǎng)絡(luò)裝置的待命時(shí)間來延長(zhǎng)電池壽命,并且不影響其功能性,可以透過WMM Power Save的測(cè)試來驗(yàn)證。

  *WPS(Wi-Fi Protected Setup):這是一個(gè)2007年年初才發(fā)布的認(rèn)證,目的是讓消費(fèi)者可以透過更簡(jiǎn)單的方式來設(shè)定無線網(wǎng)絡(luò)裝置,并且保證有一定的安全性。當(dāng)前WPS允許透過Pin Input Config(PIN)、Push Button Config(PBC)、USB Flash Drive Config(UFD)以及Near Field Communication 、Contactless Token Config(NFC)的方式來設(shè)定無線網(wǎng)絡(luò)裝置。

  *ASD(Application Specific Device):這是針對(duì)除了無線網(wǎng)絡(luò)存取點(diǎn)(Access Point)及站臺(tái)(Station)之外其他有特殊應(yīng)用的無線網(wǎng)絡(luò)裝置,例如DVD播放器、投影機(jī)、打印機(jī)等等。

  *CWG(Converged Wireless Group):主要是針對(duì)Wi-Fi mobile converged devices 的RF 部分測(cè)量的測(cè)試程序。

  發(fā)展前景

  融合3G

  從覆蓋范圍、傳輸速率、基本業(yè)務(wù)類別、可移動(dòng)速率、前向擴(kuò)展、演進(jìn)走向等多方面綜合分析,3G與WLAN是一種可以揚(yáng)長(zhǎng)避短的互補(bǔ)關(guān)系。

  對(duì)于GPRS、CDMA1x、1xRTT、EV-DO、EV-DV等技術(shù)而言,上下鏈路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的對(duì)稱性是Wi-Fi的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)。對(duì)于3G室內(nèi)的2Mbit數(shù)據(jù)速率,Wi-Fi也具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),它當(dāng)前采用的是802.11b標(biāo)準(zhǔn),理論數(shù)據(jù)速率可達(dá)11Mbit,實(shí)際的物理層數(shù)據(jù)速率支持1、2、5.5、11Mbit可調(diào),覆蓋范圍從100-300m。隨著802.11g/a、802.16e、802.11i、WiMAX等技術(shù)、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善,加上Wi-Fi聯(lián)盟對(duì)市場(chǎng)快速的反應(yīng)能力,Wi-Fi正在進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的階段。其中,作為802.11b發(fā)展的后繼標(biāo)準(zhǔn)802.16(WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access全球微波接入互操作性),已經(jīng)在2003年1月正式獲得批準(zhǔn),雖然它采用了與802.11b不同的頻段(10-66GHz),但是作為一項(xiàng)無線城域網(wǎng)(WMAN)技術(shù),它可以和802.11b/g/a無線接入熱點(diǎn)互為補(bǔ)充,構(gòu)筑一個(gè)完全覆蓋城域的寬帶無線技術(shù)。Wi-Fi/WiMAX作為Cable和DSL的無線擴(kuò)展技術(shù),它的移動(dòng)性與靈活性為移動(dòng)用戶提供了真正的無線寬帶接入服務(wù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)寬帶接入技術(shù)的帶寬特性和QoS服務(wù)質(zhì)量的延伸。

  對(duì)于Wi-Fi技術(shù)而言,漫游、切換、安全、干擾等方面都是運(yùn)營(yíng)商組網(wǎng)時(shí)需考慮的重點(diǎn)。隨著骨干傳輸網(wǎng)容量和傳輸速率的提高,無論采用平面或者兩層的架構(gòu)都不會(huì)影響到用戶的寬帶快速接入;隨著IAPP以及MobileIP技術(shù)的完善、IPv6的發(fā)展也可以最終解決漫游和切換的問題;802.11i標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生將提供更多的包括WPA2、多媒體認(rèn)證等安全策略;不斷成熟的組網(wǎng)方案和干擾預(yù)檢測(cè)機(jī)制都可以減少頻率資源開發(fā)帶來的干擾。

  Wi-Fi/WiMAX的市場(chǎng)目標(biāo)是成為寬帶無線接入城域網(wǎng)技術(shù),基本目標(biāo)是要提供一種城域網(wǎng)領(lǐng)域點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的多廠商環(huán)境下可有效地互操作的寬帶無線接入手段,以實(shí)現(xiàn)滿足3G標(biāo)準(zhǔn)的以無線廣域網(wǎng)WWAN為基本模式、以公眾語音及多媒體數(shù)據(jù)為內(nèi)容、在全球范圍內(nèi)漫游的個(gè)人手機(jī)終端的基本市場(chǎng)定位。Wi-Fi/WiMAX也可以作為3G無線廣域/城域、多點(diǎn)基站互聯(lián)支持手段的補(bǔ)充。

  Wi-Fi/WiMAX的發(fā)展方向包括:網(wǎng)絡(luò)技術(shù),覆蓋更大的范圍,從熱點(diǎn)到熱區(qū)到整個(gè)城市;Wi-Fi手持終端和VoWLAN業(yè)務(wù)必然成為潛在的應(yīng)用模式;基于IP的Wi-Fi/WiMAX的交換技術(shù)和開放的業(yè)務(wù)平臺(tái),將使WLAN網(wǎng)絡(luò)更智能、更易管理;基于多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、等)提供不同等級(jí)的安全方案,將使企業(yè)、個(gè)人用戶可以根據(jù)不同的性價(jià)比來選擇滿足自己需要的安全策略。

  1.基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

  不管是商用的還是正在試驗(yàn)的(CDMA2000/WCDMAR99/R4/TD-SCDMA)3G標(biāo)準(zhǔn)都不是基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò),比如CDMA2000是基于ANSI-41;WCDMA99/TD-SCDMA是基于傳統(tǒng)的GSM-MAP、R4軟交換的承載和控制分離方式,而直到R5引入了IMS才實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P的核心網(wǎng)。顯然全I(xiàn)P的核心網(wǎng)絡(luò)也是3G發(fā)展的方向,采用基于全I(xiàn)P的核心網(wǎng)不但可以與無線接入方式獨(dú)立地發(fā)展,還可以支持包括Wi-Fi/WiMAX、WCDMA、Bluetooth等多種無線接入方式。在3G的R6中已經(jīng)開始把WLAN和3G一同考慮了。

  2.共用開放的業(yè)務(wù)平臺(tái)和運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)

  Wi-Fi/WiMAX和3G不同的承載特性(吞吐量、延時(shí)、QoS、對(duì)稱性等)為用戶享受語音、數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)提供更多的接入方式選擇;它們可通過共用開放的業(yè)務(wù)平臺(tái)融合不同的業(yè)務(wù)引擎實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間互通;根據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)內(nèi)的性能,用戶可以手工或者自動(dòng)選擇接入那個(gè)網(wǎng)絡(luò);同時(shí)支持WLAN和3G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng),可以對(duì)雙網(wǎng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)管理、計(jì)費(fèi)、甚至用戶身份認(rèn)證,最大限度降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、維護(hù)成本。

 

 

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