無線wifi什么原理是什么

　　Wi-Fi是一個無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟所持有。學習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!

　　無線WiFi的技術(shù)原理

　　無線網(wǎng)絡(luò)在無線局域網(wǎng)的范疇是指“無線相容性認證”，實質(zhì)上是一種商業(yè)認證，同時也是一種無線聯(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);常見的就是一個無線路由器，那么在這個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。

　　無線WiFi的主要功能

　　無線網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)可以簡單的理解為無線上網(wǎng)，幾乎所有智能手機、平板電腦和筆記本電腦都支持Wi-Fi上網(wǎng)，是當今使用最廣的一種無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。實際上就是把有線網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換成無線信號，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，平板等接收。手機如果有Wi-Fi功能的話，在有Wi-Fi無線信號的時候就可以不通過移動聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)，省掉了流量費。

　　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)安全性能比藍牙差一些，傳輸質(zhì)量也有待改進，但傳輸速度非?？?，可以達到54Mbps，符合個人和社會信息化的需求。Wi-Fi最主要的優(yōu)勢在于不需要布線，可以不受布線條件的限制，因此非常適合移動辦公用戶的需要，并且由于發(fā)射信號功率低于100mw，低于手機發(fā)射功率，所以Wi-Fi上網(wǎng)相對也是最安全健康的。

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

　　無線WiFi的應(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)是無需任何電信運營執(zhí)照的，因此WLAN無線設(shè)備提供了一個世界范圍內(nèi)可以使用的，費用極其低廉且數(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功能我們打長途電話(包括國際長途)、瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)電子郵件、音樂下載、數(shù)碼照片傳遞等，再無需擔心速度慢和花費高的問題。Wi-FiWi-Fi技術(shù)與藍牙技術(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，而智能手機就是其中一份子。與早前應(yīng)用于手機上的藍牙技術(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手機成為了2010年移動通信業(yè)界的時尚潮流。

　　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，高級賓館、豪華住宅區(qū)、飛機場以及咖啡廳之類的區(qū)域都有Wi-Fi接口。當我們?nèi)ヂ糜?、辦公時，就可以在這些場所使用我們的掌上設(shè)備盡情網(wǎng)上沖浪了。廠商只要在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設(shè)置“熱點”，并通過高速線路將因特網(wǎng)接入上述場所。這樣，由于“熱點”所發(fā)射出的電波可以達到距接入點半徑數(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在高速移動時傳輸質(zhì)量較好，但靜態(tài)的時候用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。問題集中在兩個方面：一是大型運營商對這一模式的不認可;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)的公眾場合，解決了運營商的互聯(lián)互通、高收費、漫游性的問題，Wi-Fi將來從一個成功的技術(shù)轉(zhuǎn)化為成功的商業(yè)。

　　客運列車

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

　　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WIFI

　　重慶南岸區(qū)2016年將修建20座帶有免費WIFI功能的公廁 。

　　無線WiFi的產(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標準的時候，IEEE選擇并認定了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)標準，就成為了2010年Wi-Fi的核心技術(shù)標準。

　　無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由澳洲政府的研究機構(gòu)CSIRO在90年代發(fā)明并于1996年在美國成功申請了無線網(wǎng)技術(shù)專利。(US Patent Number 5,487,069)發(fā)明人是悉尼大學工程系畢業(yè)生Dr John O'Sullivan領(lǐng)導(dǎo)的一群由悉尼大學工程系畢業(yè)生組成的研究小組 。IEEE曾請求澳洲政府放棄其無線網(wǎng)絡(luò)專利，讓世界免費使用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。2010年我們每購買一臺含有Wi-Fi技術(shù)的電子設(shè)備的時候，我們所付的價錢就包含了交給澳洲政府的Wi-Fi專利使用費。

　　2010年全球每天估計會有30億臺電子設(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，這個數(shù)字預(yù)計會增加到50億。

　　無線網(wǎng)絡(luò)被澳洲媒體譽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獎和全世界的眾多贊譽，其中包括歐盟機構(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。

　　無線WiFi的組成結(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)費用和復(fù)雜程度遠遠低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)。如果只是幾臺電腦的對等網(wǎng)，也可不要AP，只需要每臺電腦配備無線網(wǎng)卡。AP為Access Point簡稱，一般翻譯為“無線訪問接入點”，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。特別是對于寬帶的使用，Wi-Fi更顯優(yōu)勢，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)(ADSL、小區(qū)LAN等)到戶后，連接到一個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，它不象普通的消費類電子產(chǎn)品，生產(chǎn)設(shè)計的時候會有一些莫名其妙的現(xiàn)象和問題，讓一些沒有高頻設(shè)計經(jīng)驗的工程師費勁心思，有相關(guān)經(jīng)驗的從業(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，這種設(shè)計，需要勇氣和技術(shù)，因為本身模塊的價格不高，主板對應(yīng)的產(chǎn)品價格不菲，當有Wi-Fi部分產(chǎn)生的問題，調(diào)試更換比較麻煩，直接報廢可惜;所以很多設(shè)計都愿意采用模塊化的Wi-Fi部分，這樣可以直接讓Wi-Fi部分模塊化，處理起來方便，而且模塊可以直接拆卸，對于產(chǎn)品的設(shè)計風險和具體的耗損也有很大幫助。

　　具體的硬件設(shè)計應(yīng)該和相關(guān)Wi-Fi模塊咨詢時,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的市場份額應(yīng)該不大，多合一的價格昂貴，而且實用性不強，集成的很多功能都不會使用，其實也是一種浪費。

　　供電方面：多數(shù)是用5V直接供電，有的也會利用主板設(shè)計中的電源共享，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，連接天線延長線，然后讓天線外置。

　　規(guī)格尺寸方面：這個可以根據(jù)具體的設(shè)計要求，最小的有nano型號(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)計多點(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部分僅僅是一個無線的收發(fā)而已。很多用戶在咨詢的時候，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，同時傳統(tǒng)的一些網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域應(yīng)用市場也有滲透，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!

　　無線WiFi的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

　　一個Wi-Fi聯(lián)接點網(wǎng)絡(luò)成員和結(jié)構(gòu)站點(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。最簡單的服務(wù)單元可以只由兩個站點組成。站點可以動態(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是同一個媒介，例如同一個無線頻段。

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

　　擴展服務(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。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只負責在站點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)。

　　無線WiFi的認證種類

　　前Wi-Fi聯(lián)盟所公布的認證種類有：

　　*WPA/WPA2：WPA/WPA2是基于IEEE802.11a、802.11b、802.11g的單模、雙?；螂p頻的產(chǎn)品所建立的測試程序。內(nèi)容包含通訊協(xié)定的驗證、無線網(wǎng)絡(luò)安全性機制的驗證，以及網(wǎng)絡(luò)傳輸表現(xiàn)與相容性測試。

　　*WMM(Wi-Fi MultiMedia)：當影音多媒體透過無線網(wǎng)絡(luò)的傳遞時，要如何驗證其帶寬保證的機制是否正常運作在不同的無線網(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，如何透過管理無線網(wǎng)絡(luò)裝置的待命時間來延長電池壽命，并且不影響其功能性，可以透過WMM Power Save的測試來驗證。

　　*WPS(Wi-Fi Protected Setup)：這是一個2007年年初才發(fā)布的認證，目的是讓消費者可以透過更簡單的方式來設(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)：這是針對除了無線網(wǎng)絡(luò)存取點(Access Point)及站臺(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、打印機等等。

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

　　無線WiFi的發(fā)展前景

　　融合3G

　　從覆蓋范圍、傳輸速率、基本業(yè)務(wù)類別、可移動速率、前向擴展、演進走向等多方面綜合分析，3G與WLAN是一種可以揚長避短的互補關(guān)系。

　　對于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)的對稱性是Wi-Fi的一個明顯優(yōu)勢。對于3G室內(nèi)的2Mbit數(shù)據(jù)速率，Wi-Fi也具有絕對的優(yōu)勢，它當前采用的是802.11b標準，理論數(shù)據(jù)速率可達11Mbit，實際的物理層數(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)議標準的制定和完善，加上Wi-Fi聯(lián)盟對市場快速的反應(yīng)能力，Wi-Fi正在進入一個快速發(fā)展的階段。其中，作為802.11b發(fā)展的后繼標準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，雖然它采用了與802.11b不同的頻段(10-66GHz)，但是作為一項無線城域網(wǎng)(WMAN)技術(shù)，它可以和802.11b/g/a無線接入熱點互為補充，構(gòu)筑一個完全覆蓋城域的寬帶無線技術(shù)。Wi-Fi/WiMAX作為Cable和DSL的無線擴展技術(shù)，它的移動性與靈活性為移動用戶提供了真正的無線寬帶接入服務(wù)，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)寬帶接入技術(shù)的帶寬特性和QoS服務(wù)質(zhì)量的延伸。

　　對于Wi-Fi技術(shù)而言，漫游、切換、安全、干擾等方面都是運營商組網(wǎng)時需考慮的重點。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標準的產(chǎn)生將提供更多的包括WPA2、多媒體認證等安全策略;不斷成熟的組網(wǎng)方案和干擾預(yù)檢測機制都可以減少頻率資源開發(fā)帶來的干擾。

　　Wi-Fi/WiMAX的市場目標是成為寬帶無線接入城域網(wǎng)技術(shù)，基本目標是要提供一種城域網(wǎng)領(lǐng)域點對多點的多廠商環(huán)境下可有效地互操作的寬帶無線接入手段，以實現(xiàn)滿足3G標準的以無線廣域網(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)漫游的個人手機終端的基本市場定位。Wi-Fi/WiMAX也可以作為3G無線廣域/城域、多點基站互聯(lián)支持手段的補充。

　　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，從熱點到熱區(qū)到整個城市;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，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)提供不同等級的安全方案，將使企業(yè)、個人用戶可以根據(jù)不同的性價比來選擇滿足自己需要的安全策略。

　　1.基于全IP的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　不管是商用的還是正在試驗的(CDMA2000/WCDMAR99/R4/TD-SCDMA)3G標準都不是基于全IP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才實現(xiàn)全IP的核心網(wǎng)。顯然全IP的核心網(wǎng)絡(luò)也是3G發(fā)展的方向，采用基于全IP的核心網(wǎng)不但可以與無線接入方式獨立地發(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)平臺和運營支撐系統(tǒng)

　　Wi-Fi/WiMAX和3G不同的承載特性(吞吐量、延時、QoS、對稱性等)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)平臺融合不同的業(yè)務(wù)引擎實現(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選擇接入那個網(wǎng)絡(luò);同時支持WLAN和3G網(wǎng)絡(luò)的運營支撐系統(tǒng)，可以對雙網(wǎng)實現(xiàn)統(tǒng)一的運營管理、計費、甚至用戶身份認證，最大限度降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、維護成本。