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--I第1章绪论.........................................................11.1引言.........................................................11.2WiFi产生的背景及意义........................................11.3国内外发展现状...............................................2第2章WiFi技术概述................................................22.1WiFi简介....................................................22.2WiFi技术的发展..............................................32.3WiFi技术优点................................................4第3章WiFi技术的原理..............................................53.1WiFi关键技术................................................53.2WiFi协议....................................................73.2.1WiFi协议框架..........................................83.2.2TCP/IP协议............................................93.3WiFi技术结构...............................................103.3.1WiFi技术的网络结构...................................103.3.2WiFi技术的拓扑结构...................................123.4WiFi的传输方式.............................................133.4.1数据的传输............................................133.4.2802.11b传输控制......................................15第4章WiFi的应用及前景...........................................164.1WiFi技术的应用.............................................164.2WiFi的前景.................................................17结论...............................................................19--1第1章绪论1.1引言随着网络技术和手机用户对无线通讯的需求与日俱增，出现了越来越多的无线通讯协议，直接带动了全球WiFi设备呈现迅猛增长的态势，WiFi在互联网时代作为一种短距离无线传输的技术应用，以其独有的优势备受各界的关注。目前我们上网主要采用的是有线接入的方式，正因为这样的接入方式，导致了我们享受网络咨询的同时，受到了上网地点的限制，从而使网络咨询的快速传达大打折扣。而WiFi技术，就解决了这一难题。不仅如此，WiFi作为一种更加方便的接入方式，在同样身为无线接入方式的3G技术，Wi-MAX等技术中也有着自己的优势。3G传输速率只有2M，而且还只限于话音跟数据业务，而Wi-MAX的构建更加的复杂，WiFi与之相比，有着更快的传输速率，更丰富的业务和更简单的构建方法，所以WiFi必将在未来很长一段时间内占据这无线接入方式的主流地位[1]。随着我国WiFi网络技术建设的加速发展，各大场所的WiFi热点数量会越来越多，相信将来无线上网的WiFi创新应用一定会有更大的市场空间。1.2WiFi产生的背景及意义无线网络是IEEE定义的无线网技术，在1999年IEEE官方定义802.11标准的时候，选择并认定了CSIRO发明的无线网技术是世界上最好用的无线技术，因此CSIRO的无线网技术标准就成了2010年无线保真的核心技术标准[2]。1996年，美国网络通讯设备大厂朗讯率先发起成立无线以太兼容性联盟，着手创立无线网络协议，发展起初发展不顺，声势远落蓝牙之后。1999年，WECA更名为WiFi联盟，再度架构一套认证标准，提出通行业界的无线网络技术--802.11一系列规格，包括802.11.b、802.11.a、802.11.等。WiFi作为802.11b的昵称，与以太网络作为IEEE802.3的昵称道理一样。经过WiFi联盟兼容性测试的无线网络产品，即使制造商不同，也可互通与兼容，--2如PCMCIA无线网卡、USB无线模块等。根据WiFi联盟数据显示，自2000年联盟开始进行认证以来，截止2002年底约有680项产品已获得WiFi认证。WiFi技术从提出到现在已经在电信业和IT业引起了广泛的关注和应用。WiFi技术在全球的商用范围很广，用户量巨大，有较为广泛的应用，除了运营商经营以外，包括政府、企业和个人在内，在公共场合、企业内部、家庭都有应用。凭借良好的市场应用基础和快速发展的用户规模，WiFi创新应用的市场空间会越来越大，会对人们的日常生活产生更加深远的影响。1.3国内外发展现状在我国的大中城市中，许多服务性营业场所和图书馆，办公楼等公共场所都已经被WiFi信号覆盖，在这些区域携带支持WiFi的终端即可接入互联网。随着无线城市概念的提出，许多国家和地区都提出来了WiFi网络覆盖计划。2008年香港提出了香港政府WiFi通计划。计划在指定的公共场所设置AP，让所有市民都能免费的接入互联网。另外，据一份WiFi联盟的数据显示，中国已经成为WiFi需求量最大的市场。WiFi在中国的渗透率达到21.8%。到2016年，预计中国将新增1.1亿个WiFi家庭，占全球WiFi家庭总量的31%。在全球WiFi热点部署中，68.6%的WiFi热点在亚太地区部署，拉丁美洲占了12.3%，欧洲占了9%，北美占了8.7%，中东及非洲地区则仅有1.4%。在亚太地区，仅中国就已部署了62万个WiFi热点[3]。预计2017年末的WiFi设备累计出货量将接近200亿台，并且将在2013年-2018年之间继续保持15%的年复合增长率，届时将超过1.05亿个[4]。第2章WiFi技术概述2.1WiFi简介“WiFi”是WirelessFidelity的缩写，即无限局域网，是一种可以将个人电脑、手持设备（如pad、手机）等终端以无线方式互相连接的技术，事实上--3它是一个高频无线电信号。无线保真是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性[5]。有人把使用IEEE802.11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把无线保真等同于无线网际网路（Wi-Fi是WLAN的重要组成部分）由于作为WiFi产品的标准是遵循IEEE所制定的802.11x系列标准，所以一般所谓的802.11x系列标准都属于WiFi。而目前最流行的标准就是802.11b，也就是无线的标准协议。该标准从802.11的2MB基础带宽增加到11MB，达到局域网水平，而且802.11g还可以兼容802.11b，因此成为市场新贵[6]。2.2WiFi技术的发展WiFi产品的标准是遵循IEEE——美国电工电子技术协会所制定的802.11系列标准，它是美国电机电子工程师协会为解决无线网络设备互连，于1997年6月制定发布的无线局域网标准。所以一般所谓的802.11X系列标准都属于WiFi。IEEE802.11主要用于解决办公室局域网和校园中用户与用户终端的无线连接，其业务主要局限于数据访问，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE又相继推出了802.11b，802.11a和802.11g3个新标准，下面分别进行简要的介绍。IEEE802.11标准的制定推动了无线网络的发展，但由于传输速率只有1~2Mbps，该标准未能得到广泛的发展与应用。1999年，IEEE通过了新的IEEE802.11a和IEEE802.11b标准。IEEE802.11b定义了使用直接序列扩频调制技术，在2.4GHz频带实现速率为11Mbps的无线传输。由于DSSS技术的实现比OFDM容易，IEEE802.11b标准的发展比IEEE802.11a快得多，在1999年年末首先出现了支持IEEE802.11b标准的产品，随后得到广泛商用，并通过互通性测试。IEEE802.11b已成为当今WLAN的主流标准。随着用户需求的增加，又诞生了IEEE802.11a标准，该标准工作在5GHz频段，最大速率可达54Mbps。采用OFDM调制技术的IEEE802.11a标准与IEEE802.11b相比，具有两个明显的优点：第一，提高了每个信道的最大传输速率（11~54Mbps）第二，增加了非重叠的信道数。2002年年初，首次出现了支持--4IEEE802.11a标准的产品。2001年1月，IEEE802.11g标准以草案的形式面世，在2003年5月以成为正式标准。IEEE802.11g标准既能提供与IEEE802.11a相同的传输速率，又能与已有的IEEE802.11b设备后向兼容[7]。IEEE802.11g也工作在ISM2.4GHz频段，在速率不大于11Mbps时，仍采用DSSS调制技术；当传输速率高于11Mbps时，则采用传输效率更高的OFDM调制技术。虽然IEEE802.11高的传输效率高，但是性能却下降许多。2.3WiFi技术优点(1)无需布线WiFi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要，具有广阔市场前景。目前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开去，甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。(2)简单的组建方法一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP，如此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源，架设费用和复杂程序远远低于传统的有线网络。如果只是几台电脑的对等网，也可不要AP，只需要每台电脑配备无线网卡。它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。有了AP，就像一般有线网络的Hub一般，无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。特别是对于宽带的使用，WiFi更显优势。有线宽带网络ADSL、小区LAN等到户后，连接到一个AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个AP已经足够，甚至用户的邻里得到授权后，则无需增加端口，也能以共享的方式上网。(3)长距离工作无线WiFi的工作距离不大，在网络建设完备的情况下，802.11b的真实工作距离可以达到100米以上，而且解决了高速移动时数据的纠错问题、误码问题，WiFi设备与设备、设备与基站之间的切换和安全认证都得到了很好的解决。--5第3章WiFi技术的原理WiFi技术是目前最主流的无线网络标准，虽然标准在很久以前就已经制定了，但是由于技术不成熟所导致的传输速度慢（遗失数据严重），使得市场接受程度偏低。不过自从英特尔公司向市场推出名为迅驰（Centrino）的无线整合技术后，整个无线网络市场又被重新挖掘出来。WiFi正逐渐走向成熟，下面就来介绍下这种逐渐被社会认可的技术的系统原理。3.1WiFi关键技术WiFi所遵循的802.11标准是以前军方所使用的无线电通信技术。而且，至今还是美