無線wifi什么原理是什么

　　Wi-Fi是一個無線網絡通信技術的品牌，由Wi-Fi聯盟所持有。學習啦小編為大家整理了無線WiFi的相關內容，供大家參考閱讀!

　　無線WiFi的技術原理

　　無線網絡在無線局域網的范疇是指“無線相容性認證”，實質上是一種商業(yè)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，那么在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以采用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，則又被稱為熱點。

　　無線WiFi的主要功能

　　無線網絡上網可以簡單的理解為無線上網，幾乎所有智能手機、平板電腦和筆記本電腦都支持Wi-Fi上網，是當今使用最廣的一種無線網絡傳輸技術。實際上就是把有線網絡信號轉換成無線信號，就如在開頭為大家介紹的一樣，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。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絡上網，省掉了流量費。

　　無線網絡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?？欤梢赃_到54Mbps，符合個人和社會信息化的需求。Wi-Fi最主要的優(yōu)勢在于不需要布線，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，并且由于發(fā)射信號功率低于100mw，低于手機發(fā)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，比如家里的ADSL，小區(qū)寬帶等，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。國外很多發(fā)達國家城市里到處覆蓋著由政府或大公司提供的Wi-Fi信號供居民使用，我國也有許多地方實施”無線城市“工程使這項技術得到推廣。在4G牌照沒有發(fā)放的試點城市，許多地方使用4G轉Wi-Fi讓市民試用。

　　無線WiFi的應用領域

　　網絡媒體

　　由于無線網絡的頻段在世界范圍內是無需任何電信運營執(zhí)照的，因此WLAN無線設備提供了一個世界范圍內可以使用的，費用極其低廉且數據帶寬極高的無線空中接口。用戶可以在Wi-Fi覆蓋區(qū)域內快速瀏覽網頁，隨時隨地接聽撥打電話。而其它一些基于WLAN的寬帶數據應用，如流媒體、網絡游戲等功能更是值得用戶期待。有了Wi-Fi功能我們打長途電話(包括國際長途)、瀏覽網頁、收發(fā)電子郵件、音樂下載、數碼照片傳遞等，再無需擔心速度慢和花費高的問題。Wi-FiWi-Fi技術與藍牙技術一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。

　　掌上設備

　　無線網絡在掌上設備上應用越來越廣泛，而智能手機就是其中一份子。與早前應用于手機上的藍牙技術不同，Wi-Fi具有更大的覆蓋范圍和更高的傳輸速率，因此Wi-Fi手機成為了2010年移動通信業(yè)界的時尚潮流。

　　日常休閑

　　2010年無線網絡的覆蓋范圍在國內越來越廣泛，高級賓館、豪華住宅區(qū)、飛機場以及咖啡廳之類的區(qū)域都有Wi-Fi接口。當我們去旅游、辦公時，就可以在這些場所使用我們的掌上設備盡情網上沖浪了。廠商只要在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設置“熱點”，并通過高速線路將因特網接入上述場所。這樣，由于“熱點”所發(fā)射出的電波可以達到距接入點半徑數十米至100米的地方，用戶只要將支持Wi-Fi的筆記本電腦或PDA或手機或psp或ipodtouch等拿到該區(qū)域內，即可高速接入因特網。

　　在家也可以買無線路由器設置局域網然后就可以痛痛快快的無線上網了。

　　無線網絡和3G技術的區(qū)別就是3G在高速移動時傳輸質量較好，但靜態(tài)的時候用Wi-Fi上網足夠了。

　　無線網絡的規(guī)模商業(yè)化應用，在世界范圍內罕見成功先例。問題集中在兩個方面：一是大型運營商對這一模式的不認可;二是本身缺乏有效的商業(yè)模式。但基于無線網絡技術的無線局域網已經日趨普及，這意味將來可以十分方便的應用。一旦存在Wi-Fi網絡的公眾場合，解決了運營商的互聯互通、高收費、漫游性的問題，Wi-Fi將來從一個成功的技術轉化為成功的商業(yè)。

　　客運列車

　　2014年11月28日14時20分，中國首列開通WiFi服務的客運列車——廣州至香港九龍T809次直通車從廣州東站出發(fā)，標志中國鐵路開始WiFi(無線網絡)時代。

　　列車WiFi開通后，不僅可觀看車廂內部局域網的高清影院、玩社區(qū)游戲，還能直達外網，刷微博、發(fā)郵件，以10-50兆的帶寬速度與世界聯通。

　　公共廁所

　　公廁免費WIFI

　　重慶南岸區(qū)2016年將修建20座帶有免費WIFI功能的公廁 。

　　無線WiFi的產生背景

　　無線網絡是IEEE定義的無線網技術，在1999年IEEE官方定義802.11標準的時候，IEEE選擇并認定了CSIRO發(fā)明的無線網技術是世界上最好的無線網技術，因此CSIRO的無線網技術標準，就成為了2010年Wi-Fi的核心技術標準。

　　無線網絡技術由澳洲政府的研究機構CSIRO在90年代發(fā)明并于1996年在美國成功申請了無線網技術專利。(US Patent Number 5,487,069)發(fā)明人是悉尼大學工程系畢業(yè)生Dr John O'Sullivan領導的一群由悉尼大學工程系畢業(yè)生組成的研究小組 。IEEE曾請求澳洲政府放棄其無線網絡專利，讓世界免費使用Wi-Fi技術，但遭到拒絕。澳洲政府隨后在美國通過官司勝訴或庭外和解，收取了世界上幾乎所有電器電信公司(包括蘋果、英特爾、聯想、戴爾、AT&T、索尼、東芝、微軟、宏碁、華碩，等等)的專利使用費。2010年我們每購買一臺含有Wi-Fi技術的電子設備的時候，我們所付的價錢就包含了交給澳洲政府的Wi-Fi專利使用費。

　　2010年全球每天估計會有30億臺電子設備使用無線網絡技術，而到2013年底CSIRO的無線網專利過期之后，這個數字預計會增加到50億。

　　無線網絡被澳洲媒體譽為澳洲有史以來最重要的科技發(fā)明，其發(fā)明人John O'Sullivan被澳洲媒體稱為”Wi-Fi之父“并獲得了澳洲的國家最高科學獎和全世界的眾多贊譽，其中包括歐盟機構，歐洲專利局，European Patent Office(EPO)頒發(fā)的European Inventor Award 2012，即2012年歐洲發(fā)明者大獎。

　　無線WiFi的組成結構

　　一般架設無線網絡的基本配備就是無線網卡及一臺AP，如此便能以無線的模式，配合既有的有線架構來分享網絡資源，架設費用和復雜程度遠遠低于傳統的有線網絡。如果只是幾臺電腦的對等網，也可不要AP，只需要每臺電腦配備無線網卡。AP為Access Point簡稱，一般翻譯為“無線訪問接入點”，或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線局域網絡的橋梁。有了AP，就像一般有線網絡的Hub一般，無線工作站可以快速且輕易地與網絡相連。特別是對于寬帶的使用，Wi-Fi更顯優(yōu)勢，有線寬帶網絡(ADSL、小區(qū)LAN等)到戶后，連接到一個AP，然后在電腦中安裝一塊無線網卡即可。普通的家庭有一個AP已經足夠，甚至用戶的鄰里得到授權后，則無需增加端口，也能以共享的方式上網。

　　硬件設備

　　隨著無線網絡的不斷興起和發(fā)展，2010年無線網絡模塊的應用領域相當廣泛!

　　但是Wi-Fi模塊畢竟是一高頻性質的產品，它不象普通的消費類電子產品，生產設計的時候會有一些莫名其妙的現象和問題，讓一些沒有高頻設計經驗的工程師費勁心思，有相關經驗的從業(yè)人員，往往也是需要借助昂貴的設備來協助分析。

　　對于無線網絡部分的處理，有直接把Wi-Fi部分Layout到PCB主板上去的設計，這種設計，需要勇氣和技術，因為本身模塊的價格不高，主板對應的產品價格不菲，當有Wi-Fi部分產生的問題，調試更換比較麻煩，直接報廢可惜;所以很多設計都愿意采用模塊化的Wi-Fi部分，這樣可以直接讓Wi-Fi部分模塊化，處理起來方便，而且模塊可以直接拆卸，對于產品的設計風險和具體的耗損也有很大幫助。

　　具體的硬件設計應該和相關Wi-Fi模塊咨詢時,要考慮清楚以下方面：

　　通信接口方面：2010年基本是采用USB接口形式，PCIE和SDIO的也有少部分，PCIE的市場份額應該不大，多合一的價格昂貴，而且實用性不強，集成的很多功能都不會使用，其實也是一種浪費。

　　供電方面：多數是用5V直接供電，有的也會利用主板設計中的電源共享，直接采用3.3V供電。

　　天線的處理形式：可以有內置的PCB板載天線或者陶瓷天線;也可以通過I-PEX接頭，連接天線延長線，然后讓天線外置。

　　規(guī)格尺寸方面：這個可以根據具體的設計要求，最小的有nano型號(可以直接做nano無線網卡);有可以做到迷你型的12*12左右(通常是外置天線方式采用);通常是25*12左右的設計多點(基本是板載天線和陶瓷天線多，也有外置天線接頭)。

　　跟主板連接的形式:可以直接SMT,也可以通過2.54的排針來做插件連接(這種組裝/維修方便)。

　　軟件的調試要結合具體的方案主控，畢竟Wi-Fi部分僅僅是一個無線的收發(fā)而已。很多用戶在咨詢的時候，很容易混淆!可以說，2013年Wi-Fi模塊應用最火爆的領域就是MID市場，同時傳統的一些網絡領域應用市場也有滲透，比如一些工業(yè)控制領域/網絡播放領域/甚至一些遙控領域也有在考慮的，基本上是能用到網絡的部分都希望嘗試無線化!

　　無線WiFi的網絡協議

　　一個Wi-Fi聯接點網絡成員和結構站點(Station)，網絡最基本的組成部分。

　　基本服務單元(Basic Service Set,BSS)是網絡最基本的服務單元。最簡單的服務單元可以只由兩個站點組成。站點可以動態(tài)地聯結(Associate)到基本服務單元中。

　　分配系統(Distribution System,DS)。分配系統用于連接不同的基本服務單元。分配系統使用的媒介(Medium)邏輯上和基本服務單元使用的媒介是截然分開的，盡管它們物理上可能會是同一個媒介，例如同一個無線頻段。

　　接入點(Access Point,AP)。接入點既有普通站點的身份，又有接入到分配系統的功能。

　　擴展服務單元(Extended Service Set,ESS)。由分配系統和基本服務單元組合而成。這種組合是邏輯上，并非物理上的--不同的基本服務單元物有可能在地理位置相去甚遠。分配系統也可以使用各種各樣的技術。

　　關口(Portal)，也是一個邏輯成分。用于將無線局域網和有線局域網或其它網絡聯系起來。

　　這兒有3種媒介，站點使用的無線的媒介，分配系統使用的媒介，以及和無線局域網集成一起的其它局域網使用的媒介。物理上它們可能互相重疊。

　　IEEE802.11只負責在站點使用的無線的媒介上的尋址(Addressing)。分配系統和其它局域網的尋址不屬無線局域網的范圍。

　　IEEE802.11沒有具體定義分配系統，只是定義了分配系統應該提供的服務(Service)。整個無線局域網定義了9種服務，5種服務屬于分配系統的任務，分別為，聯接(Association)，結束聯接(Diassociation)，分配(Distribution)，集成(Integration)，再聯接(Reassociation)。

　　4種服務屬于站點的任務，分別為，鑒權(Authentication)，結束鑒權(Deauthentication)，隱私(Privacy)， MAC數據傳輸(MSDU delivery)。

　　無線WiFi的認證種類

　　前Wi-Fi聯盟所公布的認證種類有：

　　*WPA/WPA2：WPA/WPA2是基于IEEE802.11a、802.11b、802.11g的單模、雙?；螂p頻的產品所建立的測試程序。內容包含通訊協定的驗證、無線網絡安全性機制的驗證，以及網絡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絡的傳遞時，要如何驗證其帶寬保證的機制是否正常運作在不同的無線網絡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絡的傳遞時，如何透過管理無線網絡裝置的待命時間來延長電池壽命，并且不影響其功能性，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(fā)布的認證，目的是讓消費者可以透過更簡單的方式來設定無線網絡裝置，并且保證有一定的安全性。當前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)的方式來設定無線網絡裝置。

　　*ASD(Application Specific Device)：這是針對除了無線網絡存取點(Access Point)及站臺(Station)之外其他有特殊應用的無線網絡裝置，例如DVD播放器、投影機、打印機等等。

　　*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。

　　無線WiFi的發(fā)展前景

　　融合3G

　　從覆蓋范圍、傳輸速率、基本業(yè)務類別、可移動速率、前向擴展、演進走向等多方面綜合分析，3G與WLAN是一種可以揚長避短的互補關系。

　　對于GPRS、CDMA1x、1xRTT、EV-DO、EV-DV等技術而言，上下鏈路數據業(yè)務的對稱性是Wi-Fi的一個明顯優(yōu)勢。對于3G室內的2Mbit數據速率，Wi-Fi也具有絕對的優(yōu)勢，它當前采用的是802.11b標準，理論數據速率可達11Mbit，實際的物理層數據速率支持1、2、5.5、11Mbit可調，覆蓋范圍從100-300m。隨著802.11g/a、802.16e、802.11i、WiMAX等技術、協議標準的制定和完善，加上Wi-Fi聯盟對市場快速的反應能力，Wi-Fi正在進入一個快速發(fā)展的階段。其中，作為802.11b發(fā)展的后繼標準802.16(WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access全球微波接入互操作性)，已經在2003年1月正式獲得批準，雖然它采用了與802.11b不同的頻段(10-66GHz)，但是作為一項無線城域網(WMAN)技術，它可以和802.11b/g/a無線接入熱點互為補充，構筑一個完全覆蓋城域的寬帶無線技術。Wi-Fi/WiMAX作為Cable和DSL的無線擴展技術，它的移動性與靈活性為移動用戶提供了真正的無線寬帶接入服務，實現了對傳統寬帶接入技術的帶寬特性和QoS服務質量的延伸。

　　對于Wi-Fi技術而言，漫游、切換、安全、干擾等方面都是運營商組網時需考慮的重點。隨著骨干傳輸網容量和傳輸速率的提高，無論采用平面或者兩層的架構都不會影響到用戶的寬帶快速接入;隨著IAPP以及MobileIP技術的完善、IPv6的發(fā)展也可以最終解決漫游和切換的問題;802.11i標準的產生將提供更多的包括WPA2、多媒體認證等安全策略;不斷成熟的組網方案和干擾預檢測機制都可以減少頻率資源開發(fā)帶來的干擾。

　　Wi-Fi/WiMAX的市場目標是成為寬帶無線接入城域網技術，基本目標是要提供一種城域網領域點對多點的多廠商環(huán)境下可有效地互操作的寬帶無線接入手段，以實現滿足3G標準的以無線廣域網WWAN為基本模式、以公眾語音及多媒體數據為內容、在全球范圍內漫游的個人手機終端的基本市場定位。Wi-Fi/WiMAX也可以作為3G無線廣域/城域、多點基站互聯支持手段的補充。

　　Wi-Fi/WiMAX的發(fā)展方向包括：網絡技術，覆蓋更大的范圍，從熱點到熱區(qū)到整個城市;Wi-Fi手持終端和VoWLAN業(yè)務必然成為潛在的應用模式;基于IP的Wi-Fi/WiMAX的交換技術和開放的業(yè)務平臺，將使WLAN網絡更智能、更易管理;基于多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、等)提供不同等級的安全方案，將使企業(yè)、個人用戶可以根據不同的性價比來選擇滿足自己需要的安全策略。

　　1.基于全IP的網絡架構

　　不管是商用的還是正在試驗的(CDMA2000/WCDMAR99/R4/TD-SCDMA)3G標準都不是基于全IP的網絡，比如CDMA2000是基于ANSI-41;WCDMA99/TD-SCDMA是基于傳統的GSM-MAP、R4軟交換的承載和控制分離方式，而直到R5引入了IMS才實現全IP的核心網。顯然全IP的核心網絡也是3G發(fā)展的方向，采用基于全IP的核心網不但可以與無線接入方式獨立地發(fā)展，還可以支持包括Wi-Fi/WiMAX、WCDMA、Bluetooth等多種無線接入方式。在3G的R6中已經開始把WLAN和3G一同考慮了。

　　2.共用開放的業(yè)務平臺和運營支撐系統

　　Wi-Fi/WiMAX和3G不同的承載特性(吞吐量、延時、QoS、對稱性等)為用戶享受語音、數據、多媒體業(yè)務提供更多的接入方式選擇;它們可通過共用開放的業(yè)務平臺融合不同的業(yè)務引擎實現網絡間互通;根據網絡服務區(qū)內的性能，用戶可以手工或者自動選擇接入那個網絡;同時支持WLAN和3G網絡的運營支撐系統，可以對雙網實現統一的運營管理、計費、甚至用戶身份認證，最大限度降低網絡建設、維護成本。