Wi-Fi

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Wi-Fi是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE 802.11)。

目录 1 来龙去脉 2 技术简述 3 動作原理 4 Wi-Fi認證 5 外部連結

[编辑] 来龙去脉

Wi-Fi第一个版本发表于1997年，其中定义了介质访问接入控制层（MAC层）和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行，也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点（Access Point，AP）的协调下进行。

1999年加上了两个补充版本: 802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层，802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。 2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用，因此802.11b得到了最为广泛的应用。苹果公司把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。1999年工业界成立了Wi-Fi联盟，致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。 802.11标准和补充。

• 802.11 ，1997年，原始标准(2Mbit/s 工作在2.4GHz)。
• 802.11a，1999年，物理层补充(54Mbit/s工作在5GHz) 。
• 802.11b，1999年，物理层补充(11Mbit/s工作在2.4GHz) 。
• 802.11c，符合802.1D的媒体接入控制层(MAC) 桥接(MAC Layer Bridging) 。
• 802.11d，根据各国无线电规定做的调整。
• 802.11e ，对服务等级(Quality of Service, QoS) 的支持。
• 802.11f，基站的互连性(Interoperability) 。
• 802.11g，物理层补充(54Mbit/s工作在2.4GHz) 。
• 802.11h，无线覆盖半径的调整，室内(indoor) 和室外(outdoor) 信道(5GHz频段) 。
• 802.11i，安全和鉴权(Authentification)方面的补充。
• 802.11n，導入多重輸入輸出 (MIMO) 技術，基本上是802.11a的延伸版。

除了上面的IEEE标准，另外有一个被称为IEEE802.11b+的技术，通过PBCC技术(Packet Binary Convolutional Code) 在IEEE802.11b(2.4GHz频段) 基础上提供22Mbit/s的数据传输速率。但这事实上并不是一个IEEE的公开标准，而是一项产权私有的技术(产权属於美国德州仪器，Texas Instruments)。也有一些被稱為802.11g+的技術,在IEEE802.11g的基礎上提供108Mbit/s的傳輸速率,跟802.11b+一樣,同樣是非標準技術,由無線網絡晶片生產商Atheros所提倡的則為SuperG。

[编辑] 技术简述

网络成员和结构

• 站点(Station) ，网络最基本的组成部分。
• 基本服务单元(Basic Service Set, BSS) 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。
• 分配系统(Distribution System, DS) 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium) 逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的，尽管它们物理上可能会是同一个媒介，例如同一个无线频段。
• 接入点(Acess Point, AP) 。接入点即有普通站点的身份，又有接入到分配系统的功能。
• 扩展服务单元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上，并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。
• 关口(Portal) ，也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或其它网络联系起来。

这儿有3种媒介，站点使用的无线的媒介，分配系统使用的媒介，以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重迭。IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。

IEEE802.11没有具体定义分配系统，只是定义了分配系统应该提供的服务(Service) 。整个无线局域网定义了9种服务，

• 5种服务属於分配系统的任务，分别为，联接(Association), 结束联接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再联接(Reassociation) 。
• 4种服务属於站点的任务，分别为，鉴权(Authentication), 结束鉴权(Deauthentication), 隐私(Privacy), MAC 数据传输(MSDU delivery) 。

[编辑] 動作原理

Wi-Fi 的設置至少需要一個Access Points (APs)和一個以上(含)的clients. AP 每100ms將SSID (Service Set Identifier, "Network name") 經由beacons封包廣播一次,beacons封包的傳輸速率是1 Mbit/s, 並且長度相當的短，所以這個廣播動作網路效能的影響不大. 因為Wi-Fi規定的最低傳輸速率是1 Mbit/s ，所以確保所有的Wi-Fi Client端都能收到這個SSID廣播封包.client 可以藉此決定是否要和這一個SSID的AP連線。使用者可以設定要連線到哪一個SSID。 The Wi-Fi standard leaves connection criteria and roaming totally open to the client. This is a strength of Wi-Fi, but also means that one wireless adapter may perform substantially better than the other. Since Wi-Fi transmits in the air, it has the same properties as a non-switched ethernet network. Even collisions can therefore appear like in non-switched ethernet LAN's.

[编辑] Wi-Fi認證

目前 Wi-Fi聯盟所公佈的認證種類有:

• WPA/WPA2: WPA/WPA2是基於 IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g 的單模、雙模或雙頻的產品所建立的測試程序。內容包含通訊協定的驗證、無線網路安全性機制的驗證，以及網路傳輸表現與相容性測試。
• WMM (Wi-Fi MultiMedia) 當影音多媒體透過無線網路的傳遞時，要如何驗證其頻寬保證的機制是否正常運作在不同的無線網路裝置及不同的安全性設定上是WMM測試的目的。
• WMM Power Save: 在影音多媒體透過無線網路的傳遞時，如何透過管理無線網路裝置的待命時間來延長電池壽命，並且不影響其功能性，可以透過WMM Power Save的測試來驗證。
• WPS (Wi-Fi Protected Setup) 這是一個2007年年初才發布的認證，目的是讓消費可以透過更簡單的方式來設定無線網路裝置，並且保證有一定的安全性。目前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) 的方式來設定(Configure) 無線網路裝置。
• ASD (Application Specific Device) 這是針對除了無線網路存取點(Access Point)及站台(Station) 之外其他有特殊應用的無線網路裝置，例如DVD 播放器、投影機、印表機…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。

[编辑] 外部連結

Wi-Fi聯盟
Wi-Fi認證實驗室