WIFI及無線路由器基礎知識

2021-09-18 23:54:01 字數 5603 閱讀 2595

無線路由器指可以連線lan和wan,帶有路由功能和無線接入(ap)功能的網路裝置。可以把無線路由器理解為具備寬頻接入埠、具有路由功能,採用無線方式連線客戶端的普通路由器。無線路由器的技術已經從早先的802.

11b發展到如今的802.11g,以後還會向採用mimo技術的802.11n發展.

ieee 802.11b無線網路規範是ieee 802.11網路規範的變種,最高頻寬為11 mbps,在訊號較弱或有干擾的情況下,頻寬可調整為5.

5mbps、2mbps和1mbps,頻寬的自動調整,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公尺,在封閉性區域,通訊距離為76公尺到122公尺,方便與現有的有線以太網路整合,組網的成本更低。

wifi (wireless fidelity),無線保真 wi-fi第乙個版本發表於2023年,其中定義了介質訪問接入控制層(mac層)和物理層。物理層定義了工作在2.4ghz的ism頻段上的兩種無線調頻方式和一種紅外傳輸的方式,總資料傳輸速率設計為2mbit/s。

兩個裝置之間的通訊可以自由直接(ad hoc)的方式進行,也可以在基站(base station, bs)或者訪問點(access point,ap)的協調下進行。技術與藍芽技術一樣,同屬於在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。該技術使用的是2.

4ghz附近的頻段,該頻段目前尚屬沒用許可的無線頻段。該技術由於有著自身的優點,因此受到廠商的青睞。

802.11,2023年,原始標準(2mbit/s工作在2.4ghz)。

802.11a,2023年,物理層補充(54mbit/s工作在5ghz)。

802.11b,2023年,物理層補充(11mbit/s工作在2.4ghz)。

802.11c,符合802.1d的**接入控制層(mac)橋接(maclayerbridging)。

802.11d,根據各國無線電規定做的調整。

802.11e,對服務等級(qualityofservice,qs)的支援。

802.11f,基站的互連性(interoperability)。

802.11g,物理層補充(54mbit/s工作在2.4ghz)。

802.11h,無線覆蓋半徑的調整,室內(indoor)和室外(outdoor)通道(5ghz頻段)。

802.11i,安全和鑑權(authentification)方面的補充。

802.11n,匯入多重輸入輸出(mimo)技術,基本上是802.11a的延伸版。

除了上面的ieee標準,另外有乙個被稱為ieee802.11b+的技術,通過pbcc技術(packetbinaryconvolutionalcode)在ieee802.11b(2.

4ghz頻段)基礎上提供22mbit/s的資料傳輸速率。但這事實上並不是乙個ieee的公開標準,而是一項產權私有的技術(產權屬於美國德州儀器,texasinstruments)。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,由無線網路晶元生產商atheros所提倡的則為superg。

wifi技術突出的優勢在於:

其一,無線電波的覆蓋範圍廣,基於藍芽技術的電波覆蓋範圍非常小,半徑大約只有50英呎左右約合15公尺,而wifi的半徑則可達300英呎左右約合100公尺,辦公室自不用說,就是在整棟大樓中也可使用。

其二,雖然由wifi技術傳輸的無線通訊質量不是很好,資料安全效能比藍芽差一些,傳輸質量也有待改進,但傳輸速度非常快,可以達到11mbps(802.11b),符合個人和社會資訊化的需求。

其三,廠商進入該領域的門檻比較低。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定「熱點」,並通過高速線路將網際網路接入上述場所。這樣,由於「熱點」所發射出的電波可以達到距接入點半徑數十公尺至100公尺的地方,使用者只要將支援無線lan的膝上型電腦或pda拿到該區域內,即可高速接入網際網路。

也就是說,廠商不用耗費資金來進行網路佈線接入,從而節省了大量的成本。

根據無線網絡卡使用的標準不同,wifi的速度也有所不同。其中ieee802.11b最高為11mbps(部分廠商在裝置配套的情況下可以達到22mbps),ieee802.

11a為54mbps、ieee802.11g也是54mbps。

wifi是由ap(access point)和無線網絡卡組成的無線網路。ap一般稱為網路橋接器或接入點,它是當作傳統的有線區域網路與無線區域網路之間的橋梁,因此任何一台裝有無線網絡卡的pc均可透過ap去分享有線區域網路甚至廣域網路的資源,其工作原理相當於乙個內建無線發射器的hub或者是路由, 而無線網絡卡則是負責接收由ap所發射訊號的client端裝置。而wireless b/g表示網絡卡的型號,按照其速度與技術的新舊可分為802.

11a、802.11b、802.11g 等。

講起無線網,大家都有一種似是而非的感覺,無線是否簡單地兩台計算機互聯?no!這已經是上個世紀的無線概念,新一代的無線網路,將以無須佈線和使用相對自由,建立起人們對無線區域網的全新感受。

需求決定了市場的發展,很少見到哪種it技術或是產品能夠象它樣有如此迅猛的增長勢頭,不受任何約束隨時隨地訪問網際網路不再是夢想,其中,wifi發揮了至關重要的作用。wifi代表了"無線保真",指具有完全相容性的802.11標準ieee802.

11b子集,它使用開放的2.4ghz直接序列擴頻,最大資料傳輸速率為11mbps(802.11b),也可根據訊號強弱把傳輸率調整為5.

5mbps、2mbps和1mbps頻寬。無需直線傳播傳輸範圍為室外最大300公尺,室內有障礙的情況下最大100公尺,是現在使用的最多的傳輸協議。它與有線網路相較之下,有許多優點:

無須佈線

wifi最主要的優勢在於不需要佈線,可以不受佈線條件的限制,因此非常適合移動辦公使用者的需要,具有廣闊市場前景。目前它已經從傳統的醫療保健、庫存控制和管理服務等特殊行業向更多行業拓展開去,甚至開始進入家庭以及教育機構等領域。

健康安全

ieee802.11規定的發射功率不可超過100毫瓦,實際發射功率約60~70毫瓦,這是乙個什麼樣的概念呢?手機的發射功率約200毫瓦至1瓦間,手持式對講機高達5瓦,而且無線網路使用方式並非像手機直接接觸人體,應該是絕對安全的。

簡單的組建方法

一般架設無線網路的基本配備就是無線網絡卡及一台ap,如此便能以無線的模式,配合既有的有線架構來分享網路資源,架設費用和複雜程式遠遠低於傳統的有線網路。如果只是幾台電腦的對等網,也可不要ap,只需要每台電腦配備無線網絡卡。ap為access point簡稱,一般翻譯為「無線訪問節點」,或「橋接器」。

它主要在**訪問控制層mac中扮演無線工作站及有線區域網路的橋梁。有了ap,就像一般有線網路的hub一般,無線工作站可以快速且輕易地與網路相連。特別是對於寬頻的使用,wifi更顯優勢,有線寬頻網路(adsl、小區lan等)到戶後,連線到乙個ap,然後在電腦中安裝一塊無線網絡卡即可。

普通的家庭有乙個ap已經足夠,甚至使用者的鄰里得到授權後,則無需增加埠,也能以共享的方式上網。

長距離工作

別看無線wifi的工作距離不大,在網路建設完備的情況下,802.11b的真實工作距離可以達到100公尺以上,而且解決了高速移動時資料的糾錯問題、誤碼問題,wifi裝置與裝置、裝置與基站之間的切換和安全認證都得到了很好的解決。

wifi的發展和未來

這兩年內,無線ap的數量呈迅猛的增長,無線網路的方便與高效使其能夠得到迅速的普及。除了在目前的一些公共地方有ap之外,國外已經有先例以無線標準來建設都會網路,因此,wifi的無線地位將會日益牢固。

wifi是目前無線接入的主流標準,但是,wifi會走多遠呢?在intel的強力支援下,wifi已經有了**人。它就是全面相容現有wifi的wimax,對比於wifi的802.

11x標準,wimax就是802.16x。與前者相比,wimax具有更遠的傳輸距離、更寬的頻段選擇以及更高的接入速度等等,預計會在未來幾年間成為無線網路的乙個主流標準,intel計畫將來採用該標準來建設無線廣域網路。

這相比於現時的無線區域網或都會網路,是質的變革,而且現有裝置仍能得到支援,保護人們的每一分錢投資。

最近,業界紛紛傳出wifi已出現生存危機的訊息。據國外**報道,日前很多企業仍然在wifi這方面投入巨資,但從中贏利的企業幾乎沒有。據悉很多企業因wifi而破產,前不久r wireless公司也放棄了該項業務。

那麼wifi的盈利情況是否真的出現危機了?

不可否認,wifi技術的商用目前碰到了許多困難。一方面是受制於wifi技術自身的限制,比如其漫遊性、安全性和如何計費等都還沒有得到妥善的解決。另一方面,由於wifi的贏利模式不明確,如果將wifi作為單一網路來經營,商業使用者的不足會使網路建設的投資收益比較低,因此也影響了電信運營商的積極性。

但從wifi技術定位看,我認為,對於電信運營商而言,wifi技術的定位主要是作為高速有線接入技術的補充,將來逐漸也會成為蜂窩移動通訊的補充。

wifi是高速有線接入技術的補充

目前,有線接入技術主要包括乙太網、xdsl等。wifi技術作為高速有線接入技術的補充,具有可移動性、**低廉的優點,wifi技術廣泛應用於有線接入需無線延伸的領域,如臨時會場等。由於資料速率、覆蓋範圍和可靠性的差異,wifi技術在寬頻應用上將作為高速有線接入技術的補充。

而關鍵技術無疑決定著wifi的補充力度。現在ofdm、mimo(多入多出)、智慧型天線和軟體無線電等,都開始應用到無線區域網中以提公升wifi效能,比如說802.11n計畫採用mimo與ofdm相結合,使資料速率成倍提高。

另外,天線及傳輸技術的改進使得無線區域網的傳輸距離大大增加,可以達到幾公里。

wifi是蜂窩移動通訊的補充

wifi技術的次要定位——蜂窩移動通訊的補充。蜂窩移動通訊可以提供廣覆蓋、高移動性和中低等資料傳輸速率,它可以利用wifi高速資料傳輸的特點彌補自己資料傳輸速率受限的不足。而wifi不僅可利用蜂窩移動通訊網路完善的鑑權與計費機制,而且可結合蜂窩移動通訊網路廣覆蓋的特點進行多接入切換功能。

這樣就可實現wifi與蜂窩移動通訊的融合,使蜂窩移動通訊的運營錦上添花,進一步擴大其業務量。

wifi是現有通訊系統的補充,可看作是3g的一種補充

無線接入技術主要包括ieee的802.11、802.15、802.

16和802.20標準,分別指wlan、無線個域網wpan:藍芽與uwb、無線都會網路 wman:

wimax 和寬頻移動接入 wbma 等。一般地說wpan提供超近距離的無線高速率連線;wman提供城域覆蓋和高資料傳輸速率;wbma提供廣覆蓋、高移動性和高資料傳輸速率;wifi則可以提供熱點覆蓋、低移動性和高資料傳輸速率。

對於電信運營商來說,wifi技術的定位主要是作為高速有線接入技術的補充,逐漸也會成為蜂窩移動通訊的補充。當然wifi與蜂窩移動通訊也存在少量競爭。一方面,用於wifi的ip話音終端已經進入市場,這對蜂窩移動通訊有一部分替代作用。

另一方面,隨著蜂窩移動通訊技術的發展,熱點地區的wifi公共應用也可能被蜂窩移動通訊系統部分取代。但是總的來說,他們是共存的關係,比如一些特殊場合的高速資料傳輸必須借助於wifi,象波音公司提出的飛機內部無線區域網;而在另外一些場合使用wifi可以較為經濟,象實現高速列車內部的無線區域網時。

目前主流的無線路由器晶元方案大都是將無線路由處理器和交換晶元分開,但也有晶元公司推出了整合路由處理器和百兆交換的方案,如realtek。中國無線路由器廠商主要採用atheros、broadcom、marvell公司的晶元方案,而且大都採用百兆交換晶元,千兆交換功能由於千兆交換晶元的功耗和成本問題,還未在家用的無線路由器中大規模採用。在短期內家用的無線路由器還是會以百兆為主。

在企業和網咖中,由於速度的考慮,千兆無線路由器有較多的應用,今後無線路由器會加強安全功能,原來的wep加密技術會向802.1x發展。

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