wifi技术原理及应用简介

1/18WiFi技术简介WhatisWI-FI?Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-FiAlliance)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。2/18美国电气和电子工程师协会(IEEE)是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会，是目前全球最大的非营利性专业技术学会，其会员人数超过40万人，遍布160多个国家。IEEE致力于电气、电子、计算机工程和与科学有关的领域的开发和研究，在太空、计算机、电信、生物医学、电力及消费性电子产品等领域已制定了900多个行业标准，现已发展成为具有较大影响力的国际学术组织。目前，国内已有北京，上海，西安，郑州等地的28所高校成立IEEE学生分会。WhatisWI-FI?•所谓Wi-Fi，其实就是IEEE802.11b的别称，是由一个名为“无线以太网相容联盟”（WirelessEthernetCompatibilityAlliance,WECA）的组织所发布的业界术语，中文译为“无线相容认证”。它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。随着技术的发展，以及IEEE802.11a及IEEE802.11g等标准的出现，现在IEEE802.11这个标准已被统称作Wi-Fi。从应用层面来说，要使用Wi-Fi，用户首先要有Wi-Fi兼容的用户端装置。3/181999年，WECA更名为Wi-Fi联盟，再度架构一套认证标准，提出通讯行业界的无线网络技术—802.11一系列规格，包括802.11b、802.11a、802.11g等。WhatisWI-FI?•Wi－Fi（WirelessFidelity，无线相容性认证）的正式名称是“IEEE802.11b”，与蓝牙一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。虽然在数据安全性方面，该技术比蓝牙技术要差一些，但是在电波的覆盖范围方面则要略胜一筹。Wi－Fi的覆盖范围则可达300英尺左右（约合90米），办公室自不用说，就是在小一点的整栋大楼中也可使用。因此，Wi－Fi一直是企业实现自己无线局域网所青睐的技术。还有一个原因，就是与代价昂贵的3G企业网络相比，Wi－Fi似乎更胜一筹。关于Wi－Fi的热点都诞生在2002年，在美国，Wi－Fi就像早期的因特网一样，呈现出星火燎原之势。4/185/18WAPI标准1）WLANAuthenticationandPrivacyInfrastructure（无线局域网鉴别和保密基础结构）2）我国无线局域网安全强制性标准WAPI3）认证保密强，更加安全。4）但WiFi与WAPI不兼容，硬件通用，软件可升级。4）当前是WAPI胜利还是WIFI变相解禁？802.11b2.4G-2.5G，11Mbps物理层补充1997、1999年802.11a5.7G-5.8G，54Mbps物理层补充2000年802.11g2.4G-2.5G，54Mbps物理层补充2003年802.11e数据、语音、视频等优先级别，支持QoS（QualityofService）质量服务等级2005年802.11i动态共享密钥，强化安全,WPA2，无线网络安全方面的补充2007年802.11k流量管理，规定了无线局域网络频谱测量规范。体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求2005年802.11fAP间快速漫游，但不支持网段间漫游2006年802.11h频谱管理无线覆盖半径的调整，室内（indoor）和室外（outdoor）信道（5GHz频段）。2007年802.11n5.7G-5.8G，＋100Mbps，多信道传输2007年802.11r包括网段间的快速漫游2007年802.11s无线方式链接AP，网状网2007年802.11u网际切换（WiFi、WiMAX、GSM/CDMA)2007年6/18802.11协议发展历程过去未来现在WLAN标准不断完善，可运营可管理性稳步增强，802.11n已成主流802.11ac802.11adIEEE推出的第一代WLAN标准2.4G频段传输速率1M11b2.4G频段，传输速率提高到5.5M和11M11a5.8G频段传输速率提高到54M传输速率提高到54M2.4G频段兼容11b2.4G频段和5.8G频段传输速率提高到300M兼容11a/11b/11g6G以下频段和60G频段传输速率不小于1Gbit/s协议正在制定和完善之中2012年WiFi的多种模式7/18AD-HOC无线接入点—AP点对多点路由—PtoMP无线客户端—APClient无线转发器—RepeaterAD-HOC（跳接式路由技术）8/18直接与adhoc无线网路中的其它电脑无线互联。这种连线类型仅对两部或更多部电脑之间的连线有用，即一群计算机接上无线网络卡，其中一台计算机连接Internet就可以共享带宽，实现网络共享。比如本图有4台机器同时共享宽带，则每台机器的可利用带宽只有标准带宽的1/3。无线接入点【(Wireless)AccessPoint】9/18相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网。需设置信道、密钥（WEP有线等效保密协议）、网络协议动态主机设置协议（DynamicHostConfigurationProtocol】）、桥接等。点对多点桥接(PtoMP)点对多点网桥的工作频段为5.8GHz，此频段为不收费频段，采用802.11n技术1x1单发单收无线架构，提供最高达150Mbps的传输速率，系统兼容802.11a/n，可将分布于不同地点和不同建筑物之间的局域网连接起来，是真正实现高性能、多功能平台的无线传输设备。10/18无线客户端（APClient）–无线客户端—无线有线互联–自动捕捉信道–手工设置密钥（WEP有线等效保密协议）–自动获取IP地址（如果AP为DHCP）11/18无线转发器（Wirelessrepeater）12/18无线转发器是用来转发无线探测器或者遥控器的信号，构成联动系统的重要器件，当遥控器或探测器和接收装置之间因安装距离较远、通讯信号强度不足时可加装无线转发器(简称转发器),以保证通讯正常可靠。客户端客户端客户端AP无线转发器安装注意事项：将转发器安装在两个需要转发的两个设备之间，位置一般选取在拐角处等信号有明显衰减的位置Wi-Fi的加密方式13/18Wi-Fi(IEEE802.11a/b/g/n)无线网络的认证与加密方式,有OpenSystem、WEP、WPA、WPA2、MACALC,WPS等几种加密方式:OpenSystemAuthentication:是代表系统不加密,可任意链接。WEP:(WiredEquivalentPrivacy):加密采用静态的保密密钥,主要是在AP端,User在访问时一定key入40位或者256位的密匙才能正常访问。WPA:(Wi-FiProtectedAccess):WPA-PSK是针对WEP在网络防护上较薄弱的基础,加强数据传输加密算法,可针对工业级及家庭使用,到目前为止WPA尚被破解过(采用128bits,RC加密法)。WPA2:WPA2顾名思义就是WPA的加强版,(采用AES加密算法,支持128bits,192bits,256bits,支持缓存密钥和预认证)14/18MACACL(AccessControlList):MACACL只能用于认证而不能用于加密,在无线基地台输入充许被连入的无线网卡MAC地址,不在此List内的无线网卡无法连入到AP。WPS(Wi-FiProtectedSetup):目前通过Wi-FiProtectedSetup认证的产品能够为用户提供两种实现方式:按钮配置（PushButtonConfiguration,PBC)、输入PIN码(PinInputConfiguration,PIN)（1）PIN方式:需要任一客户端先与路由器连接,激活无线网卡生成一个随机PIN码,然后在路由器管理界面输入该PIN码即可。（2）PBC方式:即通常所讲的一键加密,只需轻轻按下无线路由器上的WPS按钮,再通过鼠标点击无线网卡管理工具上的软件按钮,即可完成无线加密设置,从而在路由器和客户端之前建立起一个安全的连接。Wi-Fi的加密方式WIFI技术优势(1).WIFI是由AP(AccessPoint)和无线网卡组成的无线局域网络。组网简单，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。(2).应用灵活：能灵活胜任只有几个用户的小型网络到上千用户的大型网络。(3).丰富的终端支持，经济节约，厂商进入该领域的门槛比较低。WIFI组网的成本低廉。(4).提供漫游服务：能提供有线网络无法提供的漫游特性，方便用户使用。15/18WIFI应用定位Wi-Fi是一种局域网技术，主要用于解决“最后100m”的接入问题。从其与有线宽带网络的关系来看，Wi-Fi利用其技术优势能够作为网络延伸手段进一步扩大有线接入网络的覆盖面积及扩展移动通信网络的应用。Wi-Fi是提升有线宽带用户价值、提供差异化服务的有效手段，也是未来3G数据业务的有力补充。3G可以利用WIFI高速数据传输的特点弥补自己数据传输速率受限的不足。在Wi-Fi网络覆盖范围内，允许用户在任何时间、任何地点访问公司的办公网或国际互联网，随时随地享受网上证券、视频点播(VOD)、远程教育、远程医疗、视频会议、网络游戏等一系列宽带信息增值服务，并实现移动办公。16/18WI-FI辐射有多大？？根据各研究机构的测试，在两英尺的距离，利用最粗糙的计算方式，以及最高的发射频率，一个802.11b发射设备所能产生的辐射大概是每平方厘米2微瓦(即每平方厘米百万分之一瓦特)，这个数据是怎么一个概念呢？不妨跟一些参照物比较一下：我们在日常生活中由电视、收音机这些设备工作时产生的辐射大概是每平方厘米1微瓦（所以802.11b设备的辐射只不过是这个数据的2倍），在这样的环境中我们当然不会感到任何的不适，而手机发出的辐射又是如何呢？经测试，目前市面上使用的CDMA手机其工作时发射功率大概在1.55瓦特到1.07瓦特之间，而GSM手机的发射功率最高值是1.49瓦特，最低为0.22瓦特，这个数据相比无线网络设备已经大了N倍，而我们每天都还在用着手机，又何必去担心无线网络设备的辐射问题呢？17/1818/18谢谢观看！！