WiFi技术简介(1)

WiFi技术简介1/29演讲人：卜海波小组：三组WiFi技术简介•一、什么是WiFi•二、WiFi的技术特点•三、WiFi的体系结构•四、WiFi、3G与WiMAX•五、WAPI标准2/29一、什么是WiFi？•（WirelessFidelity）俗称无线宽带3/29Wi-Fi的来源：1999年时各个厂商为了统一兼容802.11标准的设备而结成了一个标准联盟，称为Wi-FiAlliance，而Wi-Fi这个名词，也是他们为了能够更广泛的为人们接受而创造出的一个商标类名词，也有人把它称作无线保真。正确读音[wai][fai]！一、什么是WiFi？•Wi-Fi实际上为制定802.11无线网络的组织，并非代表无线网络。但是后来人们逐渐习惯用Wi-Fi来称呼802.11b协议。它的最大优点就是传输速度较高，另外它的有效距离也很长，同时也与已有的各种802.11DSSS设备兼容。笔记本电脑上的迅驰技术就是基于该标准的。•目前无线局域网（WLAN）,主流采用802.11协议。故常直接称为WIFI网络。4/295/29802.11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802.11协议比较标准号IEEE802.11bIEEE802.11aIEEE802.11gIEEE802.11n标准发布时间1999年9月1999年9月2003年6月2009年9月工作频率范围2.4－2.4835GHz5.150－5.350GHz5.475－5.725GHz5.725－5.850GHz2.4－2.4835GHz2.4－2.4835GHz5.150－5.850GHz非重叠信道数324315物理速率（Mbps）115454600实际吞吐量（Mbps）62424100以上频宽20MHz20MHz20MHz20MHz/40MHz调制方式CCK/DSSSOFDMCCK/DSSS/OFDMMIMO-OFDM/DSSS/CCK兼容性802.11b802.11a802.11b/g802.11a/b/g/n6/29WiFi的技术特点—优势7/291）无线电波的覆盖范围相对广。2）传输速度非常快，符合个人和社会信息化的需求。3）厂商进入该领域的门槛比较低,设备价格低廉。4）信号功率小，绿色健康。5）工作在2.4GHz的IMS频段，全球统一。WIFI的技术特点--弊端•1）工作在2.4GHz的IMS频段，容易受干扰。•2）覆盖范围有限•3）安全性有待提高•4）缺乏完善的QoS与商业模式8/29三、WiFi（802.11）体系结构9/291）802.11的两种模式之一：基础设施无线Lan1）802.11的两种模式之一：自组织无线Lan2）802.11的信道3）802.11的关联三、WiFi（802.11）体系结构10/291）802.11的两种模式之一：基础设施无线Lan1.最小构件：基本服务集BSS（BasicServiceSet）一个或多个无线主机一个AP：AccessPoint，接入点，也就是基站。无线主机借助AP与外界通信BSS1BSS2Internethub,switchorrouterAPAPAP之间利用Hub/Switch/Router互连三、WiFi（802.11）体系结构11/291）802.11的两种模式之一：基础设施无线Lan2.服务集标识符SSID管理员安装AP时为该AP分配的一个不超过32字节的服务集标识符。一个BSS可以是孤立的，也可以通过其AP连接到一个分配系统DS，然后再连接到另一个BSS，这样就构成了一个ESS。BSS1BSS2Internethub,switchorrouterAPAP三、WiFi（802.11）体系结构12/291）802.11的两种模式之一：基础设施无线Lan3.扩展服务集ESSESS是指由多个AP以及连接它们的分配系统DS组成的结构化网络，所有的AP共享一个ESSID，一个ESS中可以包含多个BSS。三、WiFi（802.11）体系结构13/291）802.11的两种模式之一：基础设施无线Lan4.分配系统DSDistributionSystem，用于BSS互联的逻辑组成单元，由它提供无线站点在BSS之间漫游的分配服务。DS的作用是使ESS对上层表现得就像一个BSS一样。DS通常是指以太网，点对点链路或者其他无线网络。三、WiFi（802.11）体系结构14/291）802.11的两种模式之二：自组织无线Lan没有AP的中央控制一般没有到外部网络的连接IBSS：独立基本服务集。12三、WiFi（802.11）体系结构15/292）802.11的信道2.4GHz-2.485GHz频谱被分成部分重叠的11个信道每个channel的宽度为22MHzCh1Ch6Ch11是唯一三个互不交织信道的集合放置在相同位置的三个AP利用Switch互联三个AP分别工作与Ch1，Ch6，Ch11整个网络的容量为33Mbpsch1ch6ch11Wi-FiJungleWi-FiJungle三、WiFi（802.11）体系结构16/292）802.11的信道Ch1Ch6Ch11是唯一三个互不交织信道的集合三、WiFi（802.11）体系结构17/293）802.11的关联1.WiFi丛林任意一个物理位置，在此处无线主机能够从两个或多个AP中收到很强的信号。三、WiFi（802.11）体系结构18/293）802.11的关联2.关联无线主机在发送高层协议数据以前，需要选择一个AP并与之关联，加入该AP所属的子网。只有关联的AP才能向该无线主机发送数据帧。该无线主机也只有通过关联的AP才能向因特网发送数据帧。三、WiFi（802.11）体系结构19/293）802.11的关联3.无线主机与AP的关联过程监听AP发送的信标帧(beaconframe)AP周期性发送信标帧包含AP的SSID和MAC地址等搜索11个信道，选择一个AP，利用802.11的关联协议进行关联关联后，意味着无线主机加入了选定AP所属的子网可能利用DHCP向AP租用IP地址通常情况下，在接收到的诸多信标帧中，选择信号强度最强的信标帧的所属的AP进行关联。三、WiFi（802.11）体系结构20/293）802.11的关联4.关联的两种操作方式之一：被动扫描H1AP2BBS2AP1BBS11231AP(s)周期性发送信标帧，主机扫描11个信道，找出可能位于该区域的所有AP发出的信标帧主机向选择的AP发送关联请求帧AP向主机发送关联响应帧三、WiFi（802.11）体系结构21/293）802.11的关联4.关联的两种操作方式之二：主动扫描无线主机广播发送探测请求帧APs发送探测响应无线主机向选定的AP发送关联请求帧选定的AP向主机发送关联响应帧H1AP2BBS2AP1BBS123124三、WiFi（802.11）体系结构22/293）802.11的关联5.关联操作中的认证关联时，无线主机可能需要通过认证/鉴别机制向AP证明自己。通过MAC地址进行认证通过用户名/口令进行认证三、WiFi（802.11）体系结构23/293）802.11的关联5.关联操作中的认证关联时，无线主机可能需要通过认证/鉴别机制向AP证明自己。四、WiFi、3G与iMAX24/29四、WiFi、3G与WiMAX25/29四、WiFi、3G与WiMAX26/29It’sallaboutthemoney！四、WiFi、3G与WiMAX27/29五、WAPI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WAPI•3）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？28/29•谢谢！29/29