目录
一、基本介绍(Introduction)
二、进化发展(Evolution)
三、PHY帧((PHY Frame )
四、MAC帧(MAC Frame )
五、协议(Protocol)
六、安全(Security)
七、802.11ac标准
八、802.11ad标准
九、802.11ax ( WiFi 6 )标准
十、WiFi直接连接(WiFi Direct)
十一、测试(Testing)
十二、WiFi射频测量(WiFi RF Meas.)
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一、基本介绍(Introduction)
1、总体网络架构(Overall Network Architecture)
使用WLAN的最常见方式如下。在大多数情况下( In most case),主通信线路将是有线线路,我们将AP(Access Point接入点)连接到有线骨干网(wireline backbone),如下所示(as shown below)。接入点是一种与客户端设备client device(如笔记本电脑Laptop或智能手机)通信并通过有线主干(wireline backbone)传输(convey)数据的设备。接入点有两个不同的接口(interface),一个用于使用有线协议(wireline protocol)连接到有线骨干网,另一个用于通过无线协议(wireless protocol)与各种移动设备通信。
当我们在技术上说WLAN时,它通常是指在无线通信方法中用于连接移动客户端(mobile client)和接入点的技术。我将发布(post)的页面也将是关于移动客户端和接入点之间的无线通信技术。
WLAN(Wireless Local Area Network无线局域网)基本上是一种设置(setup),可以让你在不使用任何电缆(cable)的情况下将笔记本电脑(laptops)、手机或平板电脑(tablet)等设备连接到互联网。无线局域网的主要部分是接入点(APs)、无线设备(wireless devices)和有线骨干网(wired backbone)。
当你将设备连接到Wi-Fi时,它会与接入点通信,然后接入点通过有线骨干网将你的数据发送到需要的地方。这种设置可以让你在没有任何电缆的情况下使用互联网和共享数据,这非常方便(pretty convenient)。
1)接入点(APs)就像是无线设备和有线网络之间的中间人(middleman)。它们会产生一个Wi-Fi信号,这样你就可以将你的设备连接到互联网上。当你有很大的空间需要覆盖时,你可能需要多个AP来确保你在任何地方都能得到良好的覆盖(coverage)。
2)无线设备(wireless devices)是你用来连接Wi-Fi的设备,比如你的手机、笔记本电脑或平板电脑。他们有一个无线适配器(wireless adapter),可以使用Wi-Fi信号与接入点通话。
3)有线主干网(wired backbone)连接所有接入点和其他网络设备,如交换机(switch)或路由器(router)。它有点像整个系统的主干,确保数据到达需要的地方。它使用以太网电缆(Ethernet cable)将所有东西连接在一起,有时甚至使用光纤电缆(fiber-optic cable)来实现更快的速度和更长的距离。
2、协议栈(Protocol Stack)
顾名思义(As the terminology implies),WLAN也是LAN(局域网Local Area Network)的一种,因此它使用了标准LAN协议的大部分,尤其是在更高层。唯一的区别是非常低层的部分(PHY和低MAC)。我将要处理(deal with)的大部分内容将是关于协议栈(protocol stack)的PHY/MAC部分。
让我们以一种更随意的(casual)方式来分解(break down)它,重点关注(focus on)Wi-Fi协议栈和三个主要层:物理层(PHY/Physical)、媒体访问控制层(MAC/Media Access Control)和互联网协议层(IP/Internet Protocol)。
1)物理(PHY)层:
物理层就像无线网络的无线电台(radio station)。它负责(take care of)将您的数据转换为可以通过空中发送的无线电信号(radio signal)。不同的Wi-Fi版本(如802.11a、b、g、n、ac和ax)使用不同的方法和射频(RF:radio frequency)以不同的速度和距离发送数据。它也有一些技巧(trick)来检测(detect)和修复(fix)传输过程中可能发生的错误。
2)媒体访问控制(MAC)层:
MAC层就像一个交通警察(traffic cop),确保所有使用Wi-Fi的设备都能很好地配合使用。由于每个人共享相同的无线电波(airwave),MAC层使用一个名为CSMA/CA的系统来帮助设备确定(figure out)何时轮到他们说话。它还负责(in charge of)寻址(addressing)等事务,以便数据到达正确的位置,并在需要时将大块数据(big chunks)分解(break into)成小块(smaller pieces)。
3)互联网协议(IP)层:
IP层本身并不是Wi-Fi的一部分,但它对于让一切协同工作非常重要。这就像是你的数据的GPS,为每个设备提供一个地址,并帮助你的信息从一个地方找到另一个地方,即使它必须通过(go through)不同的网络。有几个(a couple of )不同版本的IP,如IPv4和IPv6,可以帮助实现这一点。
因此,简言之(in a nutshell),Wi-Fi协议栈有负责处理无线电信号的PHY层,有帮助设备共享无线电波的MAC层,还有将数据引导到需要的地方的IP层。它们一起确保你可以毫无障碍地(without a hitch)连接Wi-Fi和上网(surf the web)。
3、安全(Security)
安全就是保护你的Wi-Fi网络免受黑客和爱管闲事的邻居(hackers and nosy neighbors)的攻击。有不同的方法来保护你的网络,比如使用密码和加密(encryption)。WPA2和WPA3是确保Wi-Fi安全和数据安全的最佳选择(option)。
注意:WiFi安全的更多细节(Further details)在此处的单独注释(separate note)中进行了解释。
4、网络管理(Network Management)
管理Wi-Fi网络意味着确保一切顺利运行。你需要规划网络,设置它,关注(keep an eye on)它的运行情况,解决问题(fix problems),并随着时间的推移使其变得更好。有一些工具和软件可以帮助网络管理员(network admin)完成所有这些工作。
5、服务质量(QoS/Quality of Service)
QoS是指确保网络上的重要内容((important stuff)得到优先(priority)考虑。例如,如果你正在流媒体播放电影(stream a movie)或进行视频通话(video call),你不希望因为别人正在下载(download)一个巨大的文件而速度缓慢或断断续续(choppy)。QoS通过优先考虑重要的东西来帮助保持一切顺利运行。
6、漫游(Roaming)
漫游是指当你带着设备四处移动(move around)时,它会自动切换(switch)到最佳的Wi-Fi信号。它在办公室或校园(campuse)等有很多不同Wi-Fi接入点的大地方非常有用。漫游可以确保您保持联系,不会出现任何问题(without any hiccups)。
7、范围和覆盖范围(Range and Coverage)
范围和覆盖范围是关于你的Wi-Fi信号能走多远,以及它覆盖该地区的程度。很多事情都会影响(affect)这一点,比如接入点的功率有多大,它有什么样的天线(antenna),甚至墙上的建筑材料。有时,为了获得更好的覆盖,你可以使用网状网络(mesh network)之类的东西,这有助于扩展(extend)Wi-Fi信号,而不需要更多的电线。
8、基本功能(Basic Features)
WiFi基于半双工(TDD/Half-Duplex)。
使用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,带冲突避免的载波侦听多路访问),而有线以太网(wired ethernet)使用CSMA/CD
使用WEP(Wired Equivalent Privacy,有线等效隐私)、WPA(WiFi Protected Access,WiFi保护访问)、WPA2(802.11i)
YouTube
IEEE 802.11 Wireless LAN (WLAN) Part 1 - Fundamental Concepts (Sep 2013)
IEEE 802.11无线局域网(WLAN)第2部分(2013年9月)
IEEE 802.11无线局域网(WLAN)第3部分(2013年9月)
The story of Wi Fi (Mar 2015)
802.11ac Frames - What’s Changed? (Sep 2015)
The Evolution of IEEE 802 11 standards - BAG NAC (Sep 2018)
802.11ax - What’s New Webinar (May 2018)
2018 Wi-Fi Trek - Mark Williams (Wireless Power Saving Mechanisms) (Feb 2019)
Explained: WiFi 1, 2, 3, 4, 5 and 6 (May 2019)
二、信标(Beacon)文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-471603.html
信标是从AP(接入点)定期(文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-471603.html
到了这里,关于WiFi(Wireless Fidelity)基础(一)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!