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無線網路wifi的原理結構

發布時間: 2022-02-28 07:27:01

wifi網路的基本原理

1.無線網路相比有線網路,還是有許多的缺點的:

(*)通信雙方因為是通過無線進行通信,所以通信之前需要建立連接;而有線網路就直接用線纜連接,不用這個過程了。

(*)通信雙方通信方式是半雙工的通信方式;而有線網路可以是全雙工。

(*)通信時在網路層以下出錯的概率非常高,所以幀的重傳概率很大,需要在網路層之下的協議添加重傳的機制(不能只依賴上面TCP/IP的延時等待重傳等開銷來保證);而有線網路出錯概率非常小,無需在網路層有如此復雜的機制。

(*)數據是在無線環境下進行的,所以抓包非常容易,存在安全隱患。

(*)因為收發無線信號,所以功耗較大,對電池來說是一個考驗。

(*)相對有線網路吞吐量低,這一點正在逐步改善,802.11n協議可以達到600Mbps的吞吐量。

2、協議

Ethenet和Wifi採用的協議都屬於IEEE 802協議集。其中,Ethenet以802.3協議做為其網路層以下的協議;而Wifi以802.11做為其網路層以下的協議。無論是有線網路,還是無線網路,其網路層以上的部分,基本一樣。

這里主要關注的是Wifi網路中相關的內容。Wifi的802.11協議包含許多子部分。其中按照時間順序發展,主要有:

(1)802.11a,1999年9月制定,工作在5gHZ的頻率范圍(頻段寬度325MHZ),最大傳輸速率54mbps,但當時不是很流行,所以使用的不多。

(2)802.11b,1999年9月制定,時間比802.11a稍晚,工作在2.4g的頻率范圍(頻段寬度83.5MHZ),最大傳輸速率11mbps。

(3)802.11g,2003年6月制定,工作在2.4gHZ頻率范圍(頻段寬度83.5MHZ),最大傳輸速率54mbps。

(4)802.11n,2009年才被IEEE批准,在2.4gHZ和5gHZ均可工作,最大的傳輸速率為600mbps。

這些協議均為無線網路的通信所需的基本協議,最新發展的,一般要比最初的有所改善。

另外值得注意的是,802.11n在MAC層上進行了一些重要的改進,所以導致網路性能有了很大的提升例如:

(*)因為傳輸速率在很大的程度上取決於Channel(信道)的ChannelWidth有多寬,而802.11n中採用了一種技術,可以在傳輸數據的時候將兩個信道合並為一個,再進行傳輸,極大地提高了傳輸速率(這又稱HT-40,high through)。

(*)802.11n的MIMO(多輸入輸出)特性,使得兩對天線可以在同時同Channel上傳輸數據,而兩者卻能夠不相互干擾(採用了OFDM特殊的調制技術)

3、術語

講述之前,我們需要對無線網路中一些常用的術語有所了解。這里先列出一些,後面描述中出現的新的術語,將會在描述中解釋。

(*)LAN:即區域網,是路由和主機組成的內部區域網,一般為有線網路。

(*)WAN:即廣域網,是外部一個更大的區域網。

(*)WLAN(Wireless LAN,即無線區域網):前面我們說過LAN是區域網,其實大多數指的是有線網路中的區域網,無線網路中的區域網,一般用WLAN。

(*)AP(Access point的簡稱,即訪問點,接入點):是一個無線網路中的特殊節點,通過這個節點,無線網路中的其它類型節點可以和無線網路外部以及內部進行通信。這里,AP和無線路由都在一台設備上(即Cisco E3000)。

(*)Station(工作站):表示連接到無線網路中的設備,這些設備通過AP,可以和內部其它設備或者無線網路外部通信。

(*)Assosiate:連接。如果一個Station想要加入到無線網路中,需要和這個無線網路中的AP關聯(即Assosiate)。

(*)SSID:用來標識一個無線網路,後面會詳細介紹,我們這里只需了解,每個無線網路都有它自己的SSID。

(*)BSSID:用來標識一個BSS,其格式和MAC地址一樣,是48位的地址格式。一般來說,它就是所處的無線接入點的MAC地址。某種程度來說,它的作用和SSID類似,但是SSID是網路的名字,是給人看的,BSSID是給機器看的,BSSID類似MAC地址。

(*)BSS(Basic Service Set):由一組相互通信的工作站組成,是802.11無線網路的基本組件。主要有兩種類型的IBSS和基礎結構型網路。IBSS又叫ADHOC,組網是臨時的,通信方式為Station<->Station,這里不關注這種組網方式;我們關注的基礎結構形網路,其通信方式是Station<->AP<->Station,也就是所有無線網路中的設備要想通信,都得經過AP。在無線網路的基礎形網路中,最重要的兩類設備:AP和Station。

(*)DS(Distributed System):即分布式系統。分布式系統屬於802.11邏輯組件,負責將幀轉發至目的地址,802.11並未規定其技術細節,大多數商業產品以橋接引擎合分步式系統媒介共同構成分布式系統。分步式系統是接入點之間轉發幀的骨幹網路,一般是乙太網。其實,骨幹網路並不是分步系統的全部,而是其媒介。主要有三點:骨幹網(例如乙太網)、橋接器(具有有線無線兩個網路介面的接入點包含它)、屬於骨幹網上的接入點所管轄的基礎性網路的station通信(和外界或者BSS內部的station)必須經過DS、而外部路由只知道station的mac地址,所以也需要通過分布式系統才能知道station的具體位置並且正確送到。分步式系統中的接入點之間必須相互傳遞與之關聯的工作站的信息,這樣整個分步式系統才能知道哪個station和哪個ap關聯,保證分步式系統正常工作(即轉達給正確的station)。分步式系統也可以是使用無線媒介(WDS),不一定一定是乙太網。總之,分步式系統骨幹網路(例如乙太網)做為媒介,連接各個接入點,每個接入點與其內的station可構成BSS,各個接入點中的橋接控制器有到達骨幹網路和其內部BSS無線網的介面(類似兩個MAC地址),station通信需要通過分布式系統。

⑵ WiFi的工作原理是什麼

wifi採用無線電波進行雙向傳輸,最常使用的設備是無線路由器,wifi可以將電子終端以無線方式互相連接,wifi具有更高的帶寬、更強的射頻信號、低功耗等特性。

WiFi代表無線保真度。這個詞是由一家品牌公司創造的,通常只是以縮寫的形式出現。它描述的是一種基於IEEE 802.11標準的設備的無線電無線區域網絡技術,由電氣和電子工程師協會(IEEE)LAN / MAN標准委員會(IEEE 802)進行維護。

WiFi使用注意事項

在公共場合選擇WiFi熱點時,可能會遇到非常相近、容易迷惑人的WiFi名稱,這時一定要看清楚熱點名稱,或跟現場相關人員核實,千萬不要輕易選擇連接,才能避免落入黑客的圈套。

有些手機的網路設置中有WiFi自動連接的功能,只要有免費的WiFi,手機就自動連接,用戶很容易在不知情的情況下落入黑客的圈套。因此,用戶最好把WiFi連接功能設置為手動。要及時更新自己的筆記本電腦、手機中的防火牆和殺毒軟體,避免中招。

⑶ 什麼是無線網路什麼工作原理

也是使用tcp/ip協議通信傳輸網路,和有線網大同小異,只是傳輸介質不同,有線使用銅線介質傳輸,無線使用無線電波傳輸,這樣無線電有頻率和波段,大多數咱們使用的無線路由器WiFi都是2.4G或5G 波段的信號傳輸。

與有線傳輸相比,無線傳輸具有許多優點。或許最重要的是,它更靈活。無線信號可以從一個發射器發出到許多接收器而不需要電纜。所有無線信號都是隨電磁波通過空氣傳輸的,電磁波是由電子部分和能量部分組成的能量波。
在無線通信中頻譜包括了9khz到300000Ghz之間的頻率。每一種無線服務都與某一個無線頻譜區域相關聯。無線信號也是源於沿著導體傳輸的電流。電子信號從發射器到達天線,然後天線將信號作為一系列電磁波發射到空氣中。
信號通過空氣傳播,直到它到達目標位置為止。在目標位置,另一個天線接收信號,一個接收器將它轉換回電流。接收和發送信號都需要天線,天線分為全向天線和定向天線。在信號的傳播中由於反射、衍射和散射的影響,無線信號會沿著許多不同的路徑到達其目的地,形成多徑信號。
無線通信原理——基本原理
無線通信是利用電波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。在移動中實現的無線通信又通稱為移動通信,人們把二者合稱為無線移動通信。簡單講,無線通信是僅利用電磁波而不通過線纜進行的通信方式。
1,無線頻譜
所有無線信號都是隨電磁波通過空氣傳輸的,電磁波是由電子部分和能量部分組成的能量波。聲音和光是電磁波得兩個例子。無線頻譜(也就是說,用於廣播、蜂窩電話以及衛星傳輸的波)中的波是不可見也不可聽的——至少在接收器進行解碼之前是這樣的。
「無線頻譜」是用於遠程通信的電磁波連續體,這些波具有不同的頻率和波長。無線頻譜包括了9khz到300 000Ghz之間的頻率。每一種無線服務都與某一個無線頻譜區域相關聯。例如,AM廣播涉及無線通信波譜的低端頻率,使用535到1605khz之間的頻率。
當然,通過空氣傳播的信號不一定會保留在一個國家內。因此,全世界的國家就無線遠程通信標准達成協議是非常重要的。ITU就是管理機構,它確定了國際無線服務的標准,包括頻率分配、無線電設備使用的信號傳輸和協議、無線傳輸及接收設備、衛星軌道等。如果政府和公司不遵守ITU標准,那麼在製造無線設備的國家之外就可能無法使用它們。
2,無線傳輸的特徵
雖然有線信號和無線信號具有許多相似之處——例如,包括協議和編碼的使用——但是空氣的本質使得無線傳輸與有線傳輸有很大的不同。
正如有線信號一樣,無線信號也是源於沿著導體傳輸的電流。電子信號從發射器到達天線,然後天線將信號作為一系列電磁波發射到空氣中。信號通過空氣傳播,直到它到達目標位置為止。在目標位置,另一個天線接收信號,一個接收器將它轉換回電流。
3,天線
每一種無線服務都需要專門設計的天線。服務的規范決定了天線的功率輸出、頻率及輻射圖。
無線信號傳輸中的一個重要考慮是天線可以將信號傳輸的距離,同時還使信號能夠足夠強,能夠被接收機清晰地解釋。無線傳輸的一個簡單原則是,較強的信號將傳輸的比較弱的信號更遠。
正確的天線位置對於確保無線系統的最佳性能也是非常重要的。用於遠程信號傳輸的天線經常都安裝在塔上或者高層的頂部。從高處發射信號確保了更少的障礙和更好的信號接收。
4,信號傳播
在理想情況下,無線信號直接在從發射器到預期接收器的一條直線中傳播。這種傳播被稱為「視線」(Line Of Sight,LOS),它使用很少的能量,並且可以接收到非常清晰的信號。不過,因為空氣是無制導介質,而發射器與接收器之間的路徑並不是很清晰,所以無線信號通常不會沿著一條直線傳播。當一個障礙物擋住了信號的路線時,信號可能會繞過該物體、被該物體吸收,也可能發生以下任何一種現象:發射、衍射或者散射。物體的幾何形狀決定了將發生這三種現象中的那一種。
(1)反射、衍射和散射
無線信號傳輸中的「反射」與其他電磁波(如光或聲音)的反射沒有什麼不同。波遇到一個障礙物並反射——或者彈回——到其來源。對於尺寸大於信號平均波長的物體,無線信號將會彈回。例如,考慮一下微波爐。因為微波的平均波長小於1毫米,所以一旦發出微波,它們就會在微波爐的內壁(通常至少有15cm長)上反射。究竟哪些物體會導致無線信號反射取決於信號的波長。在無線LAN中,可能使用波長在1~10米之間的信號,因此這些物體包括牆壁、地板天花板及地面。
在「衍射」中,無線信號在遇到一個障礙物時將分解為次級波。次級波繼續在它們分解的方向上傳播。如果能夠看到衍射的無線電信號,則會發現它們在障礙物周圍彎曲。帶有銳邊的物體——包括牆壁和桌子的角——會導致衍射。
「散射」就是信號在許多不同方向上擴散或反射。散射發生在一個無線信號遇到尺寸比信號的波長更小的物體時。散射還與無線信號遇到的表面的粗糙度有關。表面也粗糙,信號在遇到該表面是就越容易散射。在戶外,樹木會路標都會導致行動電話信號的散射。
另外,環境狀況(如霧、雨、雪)也可能導致反射、散射和衍射
(2)多路徑信號
由於反射、衍射和散射的影響,無線信號會沿著許多不同的路徑到達其目的地。這樣的信號被稱為「多路徑信號」。多路徑信號的產生並不取決於信號是如何發出的。它們可能從來源開始在許多方向上以相同的輻射強度,也可能從來源開始主要在一個方向上輻射。不過,一旦發出了信號,由於反射、衍射和散射的影響,它們就將沿著許多路徑傳播。
無線信號的多路徑性質既是一個優點又是一個缺點。一方面,因為信號在障礙物上反射,所以它們更可能到達目的地。在辦公樓這樣的環境中,無線服務依賴於信號在牆壁、天花板、地板以及傢具上的反射,這樣最終才能到達目的地。
多路徑信號傳輸的缺點是因為它的不同路徑,多路徑信號在發射器與接收器之間的不同距離上傳播。因此,同一個信號的多個實例將在不同的時間到達接收器,導致衰落和延時。
5,固定和移動
每一種無線通信都屬於以下兩個類別之一:固定或移動。在「固定」無線系統中,發射器和接收器的位置是不變的。傳輸天線將它的能量直接對准接收器天線,因此,就有更多的能量用於該信號。對於必須跨越很長的距離或者復雜地形的情況,固定的無線連接比鋪設電纜更經濟。
不過,並非所有通信都適用固定無線。例如,移動用戶不能使用要求他們保留在一個位置來接收一個信號的服務。相反,行動電話、尋呼、無線LAN以及 其它許多服務都在使用「移動」無線系統。在移動無線系統中,接收器可以位於發射器特定范圍內部的任何地方。這就允許接收器從一個位置移動到另一個位置,同時還繼續接受信號。
具體的數據傳輸原理是一樣的:數據是0和1 任何復雜的數據都是通過0和1表達出來的 比如說 發送 您好 兩個字 還原成最本質的數據就是一串0和1混在一起的數字 而0和1對於物理層來說 就是兩種狀態 所以理論上 任何能表示兩種狀態的物理現象並且可以傳播的都可以用於傳輸數據 包括光 電 電磁波等等

比如說 可以用燈滅表示0 燈亮表示1 那我在遠處對著你恍恍手電筒就完成了一次無線傳輸。
而對於日常用到的無線傳輸 採用的是電磁波的方式
電磁波的傳輸原理大概是:電流流過導體時 會對周圍產生電磁波 而導體在電磁波環境中 會產生電流
這樣 我這邊用一根鐵棍 兩邊接上電 然後控制鐵棍中的電流 就會在空間中產生一定規律的電磁波 而對應的 另一方在我產生的電磁波的范圍內 放另一根鐵棍 這根鐵棍里就會產生有規律的電流 這樣就完成了物理層面上最基本的兩種狀態的表達 從而傳輸了數據。

⑷ WiFi的原理是什麼

WIFI全稱Wireless Fidelity,又稱802.11b標准,
它的最大優點就是傳輸速度較高,可以達到11Mbps,
另外它的有效距離也很長,同時也與已有的各種802.11 DSSS設備兼容。
今夏最流行的筆記本電腦技術——迅馳技術就是基於該標準的,無線上網已經成為現實。
IEEE802.11b無線網路規范是IEEE802.11網路規范的變種,最高帶寬為11Mbps,在信號較弱或有干擾的情況下,
帶寬可調整為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps,帶寬的自動調整,有效地保障了網路的穩定性和可靠性。

其主要特性為:速度快,可靠性高,在開放性區域,通訊距離可達305米,在封閉性區域,通訊距離為76米到122米,
方便與現有的有線乙太網絡整合,組網的成本更低。

WiFiWirelessFidelity,無線保真�技術與藍牙技術一樣,同屬於在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。
該技術使用的使2.4GHz附近的頻段,該頻段目前尚屬沒用許可的無線頻段。其目前可使用的標准有兩個,分別是
IEEE802.11a和IEEE802.11b。該技術由於有著自身的優點,因此受到廠商的青睞。

WiFi的相關資料在Google查找IEEE802.11B 標准就好了

⑸ 無線路由器和wifi的區別和架構原理

有一種技術叫做WLAN,有一種技術叫做WIFI。先搞明白自己想問啥,然後在提問。

⑹ 無線網的原理是什麼

1、所謂無線網路,就是利用無線電波作為信息傳輸的媒介構成的無線區域網(WLAN),與有線網路的用途十分類似,最大的不同在於傳輸媒介的不同,利用無線電技術取代網線,可以和有線網路互為備份。
2、常見標准有以下三種:
IEEE 802.11a :使用5GHz頻段,傳輸速度54Mbps,與802.11b不兼容
IEEE 802.11b :使用2.4GHz頻段,傳輸速度11Mbps
IEEE 802.11g :使用2.4GHz頻段,傳輸速度54Mbps,可向下兼容802.11b
目前IEEE 802.11b最常用,但IEEE 802.11g更具下一代標準的實力
3、光有無線網卡無法連接無線網路,還必須有無線AP,相當於有線網路的集線器.只有在無線AP可以覆蓋的區域內,進行適當的設置,才能連接無線網路.
無線上網是靠無線網卡,當然,配套的還需無線路由(無線貓)。
無線網卡相當於是接收器,無線路由(無線貓)相當於發射器。其實還是需要有線的Internet線路接入到無線貓上,再將信號轉化為無線的信號發射出去,由無線網卡接收。
一般無線路由可以拖2~4個無線網卡,工作距離在50米以內效果較好,遠了通信質量很差。這種無線方案嚴格的說,只是無線布網,工作環境必須緊挨著有線網路。
一套的售價在300~800不等。
另外一種就是純粹的無線了,這就需要通信器材,比如衛星接收器,或可以上網的手機等等,這些東西通過專用的數據線接入電腦,由他們接收來自衛星或無線網路服務的信號,但是速度不怎麼樣,通信費用超貴。並且衛星接收器和手機的價格也不菲,通常在3000~5000不等,優點就是,即使你在荒山野嶺也能上網(當然要有電腦)
這兩種方案都可以用在筆記本和台式機上,當然,台式機本來移動就不方便,無線就沒什麼太大的意義了。
無線網卡的作用類似於乙太網中的網卡,作為無線網路的介面,實現與無線網路的連接.無線網卡根據介面類型的不同,主要分為三種類型,即PCMCIA無線網卡,PCI無線網卡和USB無線網卡.
PCMCIA無線網卡僅適用於筆記本電腦,支持熱插拔,可以非常方便地實現移動式無線接入.
PCI介面無線網卡適用於普通的台式計算機使用.其實PCI介面的無線網卡只是在PCI轉接卡上插入一塊普通的PC卡.
USB介面無線網卡適用於筆記本電腦和台式機,支持熱插撥.不過,由於USB網卡對筆記本而言是個累贅,因此,USB網卡通常被用於台式機.

⑺ 無線網路的工作原理是什麼

我簡單明白的來說明一下

電腦是用的二進制來識別信息的。
我們現在在電腦上每打的一個字,輸入的一個代碼。計算機在識別這些的時候,都是先轉化成如:
01001000100011110001100111
這樣的代碼。

不管是現在的16進制,還是8進制都是如此。

至於手機來說,
它通過衛星,或者機站的無線信息。其實簡單的來說,可以理解成以前的無線電,幾長幾短。代表什麼。

手機其實也就是個計算機系統,他在接收到這些信號後。轉換成2進制數,就可以展示給你網路上能看到的一切。

本源是一樣的。和有線相比。不同的就是載體。

不知道這樣解釋你清楚了沒有。

⑻ wifi的原理

WiFi的原理:實際上就是把有線網路信號轉換成無線信號,使用無線路由器供支持其技術的相關電腦,手機,平板等接收。

無線網路在無線區域網的范疇是指「無線相容性認證」,實質上是一種商業認證,同時也是一種無線聯網技術,以前通過網線連接電腦,而Wi-Fi則是通過無線電波來連網;常見的就是一個無線路由器,那麼在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以採用Wi-Fi連接方式進行聯網,如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網線路。

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通的網路上網,省掉了流量費。

無線網路無線上網在大城市比較常用,雖然由Wi-Fi技術傳輸的無線通信質量不是很好,數據安全性能比藍牙差一些,傳輸質量也有待改進,但傳輸速度非常快,可以達到54Mbps,符合個人和社會信息化的需求。Wi-Fi最主要的優勢在於不需要布線,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,並且由於發射信號功率低於100mw,低於手機發射功率,所以Wi-Fi上網相對也是最安全健康的。

但是Wi-Fi信號也是由有線網提供的,比如家裡的ADSL,小區寬頻等,只要接一個無線路由器,就可以把有線信號轉換成Wi-Fi信號。