WiFi(wireless fidelity)俗称无线宽带。1999年,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WiFi Alliance,而WiFi这个名词也是他们为了能够更广泛地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”。WiFi 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WiFi 来称呼802.11b 协议。它的最大优点就是传输速度较快,另外它的有效距离也很长,同时也与已有的各种802.11 直接序列扩频(DSSS)设备兼容。笔记本电脑上的迅驰技术就是基于该标准设计的。
无线接入
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。802.11协议家族包括IEEE 802.11a 协议、IEEE 802.11b 协议、IEEE 802.11g 协议、IEEE 802.11e协议、IEEE 802.11i 协议、无线应用协议(WAP)。802.11 协议对比如表6-20所示。随着WLAN 标准不断完善,其可运营、可管理性稳步增强,802.11n 已成主流。
表6-20 802.11 协议比较
WiFi 技术具有以下优点:无线电波的覆盖范围相对广;传输速度非常快,最快可达54 Mbit/s,符合个人和社会信息化的需求;厂商进入该领域的门槛比较低,设备价格低廉;信号功率小,绿色健康;工作在2.4 GHz 的IMS 频段,全球统一。
WiFi 技术的不足之处在于:工作在2.4 GHz 的IMS 频段,容易受干扰;覆盖范围有限;安全性有待提高;缺乏完善的QoS 与商业模式。
1.WiFi 的工作模式
WiFi 的工作模式有两种,基础设施无线局域网和自组织无线局域网。
(1)基础设施无线局域网
基础设施无线局域网如图6-20所示,包括若干个基本服务集(basic service set,BSS),即BSS 是基础设施无线局域网的基本组成单元。一个BSS 包括一个或多个无线主机、一个接入点(access point,AP),AP 也就是基站。无线主机借助AP 与外界通信。AP之间利用集线器(hub)/交换机(switch)/路由器(router)互联。
此外,管理员安装AP 时为该AP 分配一个不超过32 字节的服务集标识符(SSID,就是大家熟悉的WiFi 热点的名字)。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(distribution system,DS),然后再连接到另一个BSS,这样就构成了一个扩展服务组(extend service set,ESS)。
图6-20 基础设施无线局域网工作模式(www.xing528.com)
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,如图6-21所示。
图6-21 ESS 扩展服务集
分配系统(DS)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。
(2)自组织无线局域网
自组织无线局域网如图6-22所示,与基础设施无线局域网相比较,没有AP 的中央控制,一般没有到外部网络的连接。包括基本服务集BSS 和独立基本服务集IBSS。
2.WiFi 的应用
目前的WiFi 热点大致可以分为两类,一类是运营商提供的,采用WLAN+4G(或5G)网络覆盖方式,如图6-23所示。例如,中国电信的天翼WiFi(WiFi 热点“ChinaNet”),中国移动的WLAN 无线上网方式(WiFi 热点“CMCC”)以及中国联通的无线宽带(WiFi热点“China Unicom”)。移动用户搜索到运营商的WiFi 热点后,可凭手机号码和相应的登录密码接入互联网。
图6-22 自组织无线局域网
图6-23 WLAN+4G/5G 覆盖方式
另一类WiFi 热点则是由非运营商提供的WiFi 热点,如餐馆、咖啡店等场所提供的免费WiFi。这类WiFi 热点大多采用无线路由器,将有线信号转换为无线信号,如图6-24所示,覆盖范围有限,一般为几十米到一百米。用户搜索到这类免费的WiFi 的SSID 后,如果SSID 设置了密码保护,用户还得获取该SSID 的密码才能使用免费的WiFi 热点。
图6-24 利用无线路由器设置WiFi
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