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WiFi技术

《无线局域网技术》讲义

第八讲WI-FI

Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。

Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟（Wi-FiAlliance）所持有。

目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性。

现时一般人会把Wi-Fi及IEEE802.11混为一谈。

甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路。

【WI-FI发展】

Wi-Fi联盟成立于1999年，当时的名称叫做WirelessEthernetCompatibilityAlliance（WECA）。

在2002年10月，正式改名为Wi-FiAlliance。

　　通俗说法：

无线路由器

Wi-Fi原先是无线保真的缩写，Wi-Fi的英文全称为wirelessfidelity,在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”，实质上是一种商业认证，同时也是一种无线联网的技术，以前通过网线连接电脑，而现在则是通过无线电波来连网；常见的就是一个无线路由器，那么在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围都可以采用WIFI连接方式进行联网，如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路，则又被称为“热点”。

　　现在市面上常见的无线路由器多为54M速度以及108M的速度，另有300M速度的Wi-Fi路由器正在逐步趋于普遍。

Wi-Fi下一代标准制定启动最高传输速率可达6.7G。

当然这个速度并不是上互联网的速度，上互联网的速度主要是取决于WIFI热点的互联网线路。

【WI-FI的由来】

蓝牙+wifi无线设备

IEEE802.11第一个版本发表于1997年，其中定义了介质访问接入控制层（MAC层）和物理层。

物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbit/s。

两个设备之间的通信可以自由直接（adhoc）的方式进行，也可以在基站（BaseStation，BS）或者访问点（AccessPoint，AP）的协调下进行。

　　1999年加上了两个补充版本：

802.11a定义了一个在5GHzISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层，802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。

2.4GHz的ISM频段被世界上绝大多数国家所使用，因此802.11b得到了最为广泛的应用。

苹果公司把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。

1999年工业界成立了Wi-Fi联盟，致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。

Wi-Fi为制定802.11无线网络的组织，并非代表无线网络。

【Wi-Fi的基础】

Wi-Fi俗称无线宽带（中国电信将CDMA1X/3G也称为无线宽带）

黑莓8320Wi-Fi手机

所谓Wi-Fi，其实就是IEEE802.11b的别称，是由一个名为“无线以太网相容联盟”（WirelessEthernetCompatibilityAlliance,WECA）的组织所发布的业界术语，中文译为“无线相容认证”。

它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。

随着技术的发展，以及IEEE802.11a及IEEE802.11g等标准的出现，现在IEEE802.11这个标准已被统称作Wi-Fi。

从应用层面来说，要使用Wi-Fi，用户首先要有Wi-Fi兼容的用户端装置。

　　Wi-Fi是一种帮助用户访问电子邮件、Web和流式媒体的互联网技术。

它为用户提供了无线的宽带互联网访问。

同时，它也是在家里、办公室或在旅途中上网的快速、便捷的途径。

能够访问Wi-Fi网络的地方被称为热点。

Wi-Fi或802.11G在2.4Ghz频段工作，所支持的速度最高达54Mbps。

另外还有两种802.11空间的协议，包括（a）和（b）。

它们也是公开使用的，但802.11G在世界上最为常用。

　　Wi-Fi热点是通过在互联网连接上安装访问点来创建的。

这个访问点将无线信号通过短程进行传输-一般覆盖300英尺。

当一台支持Wi-Fi的设备（例如PocketPC）遇到一个热点时，这个设备可以用无线方式连接到那个网络。

大部分热点都位于供大众访问的地方，例如机场、咖啡店、旅馆、书店以及校园等等。

许多家庭和办公室也拥有Wi-Fi网络。

虽然有些热点是免费的，但是大部分稳定的公共Wi-Fi网络是由私人互联网服务提供商（ISP）提供的，因此会在用户连接到互联网时收取一定费用。

支持Wi-Fi的笔记本

全称WirelessFidelity。

802.11b有时也被错误地标为Wi-Fi，实际上Wi-Fi是无线局域网联盟（WLANA）的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系。

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高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，同时也与已有的各种802.11DSSS设备兼容。

笔记本电脑技术——迅驰技术就是基于该标准的。

　　IEEE（[美国]电子和电气工程师协会）802.11b无线网络规范是IEEE802.11网络规范的扩展，最高带宽为11Mbps，在信号较弱或有干扰的情况下，带宽可调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps，带宽的自动调整，有效地保障了网络的稳定性和可靠性。

其主要特性为：

速度快，可靠性高，在开放性区域，通讯距离可达305米，在封闭性区域，通讯距离为76米到122米，方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。

　　Wi－Fi（WirelessFidelity，无线相容性认证）的正式名称是“IEEE802.11b”，与蓝牙一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。

虽然在数据安全性方面，该技术比蓝牙技术要差一些，但是在电波的覆盖范围方面则要略胜一筹。

Wi－Fi的覆盖范围则可达300英尺左右（约合90米），办公室自不用说，就是在小一点的整栋大楼中也可使用。

　因此，Wi－Fi一直是企业实现自己无线局域网所青睐的技术。

还有一个原因，就是与代价昂贵的3G企业网络相比，Wi－Fi似乎更胜一筹。

关于Wi－Fi的热点都诞生在2002年，在美国，Wi－Fi就像早期的因特网一样，呈现出星火燎原之势。

在2003年它注定要在世界范围内有着美好的前景。

　　Wi－Fi带来的高速无线上网将像今天人们打手机一样平常。

各厂商目前都积极将该技术应用于从掌上电脑到桌面计算机的各种设备中，制造新的卖点。

随着Wi－Fi设备数量的增加，其价格将会下降。

Wi－Fi设备的全球年产量在2006年将达到3300万台。

WiFi亭

WIFI突出优势

　　其一，无线电波的覆盖范围广，基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有50英尺左右，约合15米，而Wi-Fi的半径则可达300英尺左右，约合100米，办公室自不用说，就是在整栋大楼中也可使用。

最近，由Vivato公司推出的一款新型交换机。

据悉，该款产品能够把目前Wi-Fi无线网络300英尺（接近100米）的通信距离扩大到4英里（约6.5公里）。

　　其二，虽然由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到54mbps，符合个人和社会信息化的需求。

　　其三，厂商进入该领域的门槛比较低。

厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”，并通过高速线路将因特网接入上述场所。

这样，由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内，即可高速接入因特网。

也就是说，厂商不用耗费资金来进行网络布线接入，从而节省了大量的成本。

USB无线网卡

根据无线网卡使用的标准不同，WIFI的速度也有所不同。

其中IEEE802.11b最高为11Mbps（部分厂商在设备配套的情况下可以达到22Mbps），IEEE802.11a为54Mbps、IEEE802.11g也是54Mbps（NetgearSUPERG技术可以将速度提升到108Mbps，但是不属于802.11n标准）。

　　WIFI是由AP（AccessPoint）和无线网卡组成的无线网络。

AP一般称为网络桥接器或接入点，它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由，而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。

　　而wirelessb/g表示网卡的型号，按照其速度与技术的新旧可分为802.11a、802.11b、802.11g、802.11n。

　　讲起无线网，大家都有一种似是而非的感觉，无线是否是简单的两台计算机互联？

No！

这已经是上个世纪的无线概念，新一代的无线网络，将以无须布线和使用相对自由，建立起人们对无线局域网的全新感受。

需求决定了市场的发展，很少见到哪种IT技术或是产品能够像它一样有如此迅猛的增长势头，不受任何约束随时随地访问互联网不再是梦想，其中，WiFi发挥了至关重要的作用。

Wi-Fi代表了“无线保真”，指具有完全兼容性的802.11标准IEEE802.11b子集，它使用开放的2.4GHz直接序列扩频，最大数据传输速率为11Mbps，也可根据信号强弱把传输率调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps带宽。

无需直线传播传输范围为室外最大300米，室内有障碍的情况下最大100米，是现在使用的最多的传输协议。

它与有线网络相较之下，有许多优点：

　　无须布线

台式机无线网卡

WiFi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要，具有广阔市场前景。

目前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开去，甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。

　　健康安全

　　IEEE802.11规定的发射功率不可超过100毫瓦，实际发射功率约60~70毫瓦，这是一个什么样的概念呢？

手机的发射功率约为200毫瓦至1瓦间，手持式对讲机高达5瓦，而且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体，是绝对安全的。

【Wi-Fi组建方法】

　　一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP，如此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源，架设费用和复杂程度远远低于传统的有线网络。

如果只是几台电脑的对等网，也可不要AP，只需要每台电脑配备无线网卡。

AP为AccessPoint简称，一般翻译为“无线访问节点”，或“桥接器”。

它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。

有了AP，就像一般有线网络的Hub一般，无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。

特别是对于宽带的使用，WiFi更显优势，有线宽带网络（ADSL、小区LAN等）到户后，连接到一个AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。

普通的家庭有一个AP已经足够，甚至用户的邻里得到授权后，则无需增加端口，也能以共享的方式上网。

　　长距离工作，别看无线WIFI的工作距离不大，在网络建设完备的情况下，802.11b的真实工作距离可以达到100米以上，而且解决了高速移动时数据的纠错问题、误码问题，WIFI设备与设备、设备与基站之间的切换和安全认证都得到了很好的解决。

　　但随着无线产业从802.11g到下一代802.11n标准的演变，越来越多的产品开始采用功能强大的802.11n技术，因为它能提供更快更可靠的无线连接。

802.11n平台的速度比802.11g快7倍，比以太网快3倍。

另外，它具有更大的覆盖范围，可以在整个家庭内提供健壮的连接，即使是各个角落也游刃有余。

由于它具有很大的带宽，因此802.11n是首个能够同时承载高清视频、音频和数据流的无线多媒体分发技术。

而且802.11n产品还提供并发双频操作，因此能为宽带多媒体应用提供更多的信道容量。

　　如今许多消费者拥有数字电影、电视片、音乐和照片库，他们非常希望能够从家庭中的任何地方通过无线设备访问这些媒体内容。

802.11n不仅支持多个并发用户和设备，而且它的超强功能可保证服务质量，确保家庭中所有设备提供更佳用户体验，同时提供智能的内容管理和发布。

　　802.11n标准的版本还是草案2.0版，正式版的批准有望在2009完成。

802.11n规范的草案2.0版已经非常完善，今后对草案应该不会有大的修改。

对支持802.11n较早草案的802.11n设备而言，这些设备可以通过固件实现升级。

为了促进802.11n的普及，Wi-Fi认证非常关键。

　　因此，市场向802.11n转变的趋势越来越明显，并且更具性价比。

802.11n生态系统也在迅速发展，有越来越多的制造商在HDTV、机顶盒和媒体适配器中增加802.11n技术。

该趋势将推动整个家庭的视频发布无线覆盖成为新的杀手应用。

据ABIResearch公司预测，2008年802.11n产品将占全部Wi-Fi交货量的近一半。

【WI-FI应用】

　　由于WiFi的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的免费频段，因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。

用户可以在WiFi覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。

而其它一些基于WLAN的宽带数据应用，如流媒体、网络游戏等功能更是值得用户期待。

有了WiFi功能我们打长途电话（包括国际长途），浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。

　　WiFi在掌上设备上应用越来越广泛，而智能手机就是其中一份子。

与早前应用于手机上的蓝牙技术不同，WiFi具有更大的覆盖范围和更高的传输速率，因此WiFi手机成为了目前移动通信业界的时尚潮流。

　　现在WiFi的覆盖范围在国内越来越广泛了，高级宾馆，豪华住宅区，飞机场以及咖啡厅之类的区域都有WiFi接口。

当我们去旅游，办公时，就可以在这些场所使用我们的掌上设备尽情网上冲浪了。

　　手机WiFi是潮流

　　WLAN是WirelessLocalAreaNetwork（无线局域网）的缩写，它是一种基于802.11n/b/g/a标准，利用WiFi无线通信技术将PC等设备连接起来，构成可以互相通信、实现资源共享的网络。

　　近两年，市场上支持UMA（UnlicensedMo-bileAccess非授权移动接入）等技术，具备WLAN连接功能的智能手机越来越多。

它们除了可以借助GSM/CDMA移动通信网络通话外，还能在WiFi无线局域网覆盖的区域内，共享PC上网或VoIP通话。

下面，我们就以采用WindowsMobile操作系统的WiFi手机为例，为大家介绍手机如何通过WLAN上网。

　　拥有WiFi功能的手机一览：

诺基亚N97mini、诺基亚N80、诺基亚5800XM、诺基亚C503、诺基亚5730XM、诺基亚E66（大陆行货不支持）诺基亚5800w、诺基亚5530、诺基亚C6-00、诺基亚C6-01、诺基亚C7、诺基亚N8、诺基亚N79、诺基亚N78、诺基亚E52、诺基亚E71、诺基亚E72i、诺基亚X6、索爱W960、索爱J20、三星i8320（Vodafone360H1）、三星SGH-T709、三星i5508、摩托罗拉XT3、摩托罗拉A910、摩托罗拉A3100、多普达838、苹果Iphone4等。

通过无线路由器上网

　　为了能用手机躺在床上上网，开通GPRS。

无奈GPRS上网不但速度难以让人满意，资费也不便宜。

总不能为了懒而去买台笔记本电脑吧？

当然不用。

其实，只需一台无线路由器，我们就能让手机和PC共享宽带上网。

　　目前通过无线路由器或无线AP上网，已经成为很多上网用户的选择。

通过无线路由器、LAN或WLAN，PC可以轻松的利用ADSL、Cable、FTTX等宽带接入Internet。

　　WiFi手机通过无线路由器共享上网也非常方便，多数WiFi手机不需要做任何设置，在无线路由器的信号覆盖范围内，WiFi手机和无线路由器的默认设置下，WiFi手机就能自动获取IP地址进行无线连接，并利用手机自带的IE、MSN等软件无线上网。

当然，如果在WiFi手机和无线路由器都正常开启的情况下，WiFi手机无法通过无线路由器共享上网，我们就需要检查一下设备的设置。

　　无线路由器的设置

　　首先，确定PC能通过无线路由器正常上网，如不能，则检查无线路由器是否正常开启并设置正确。

其次，在能正常接入无线网络的任一台PC的IE地址栏中，输入无线路由器的IP地址，登录无线路由器的管理页面进行检查。

重点检查以下几方面：

确保DHCP服务器启用，并有足够的地址池；允许SSID广播；取消任何非必须的安全认证及密钥；关闭无线路由器的防火墙功能。

如果有必要，还可重启无线路由器，或在设置界面中将它恢复出厂设置，再重新设置宽带网络

　　WiFi手机的设置

　　首先，依次打开“开始→设置→连接”，在“高级→选择网络”选项中，确保将“在程序自动连接到Internet时，使用：

”设置为“Internet设置”。

其次，在“连接→网卡（网络适配器、网络介面卡）”选项中，进入“配置网络适配器”，确保“我的网卡连接到：

”被选择为“默认单位设置”或“预设的工作设定”。

最后，在“连接→网卡”选项中，选中本手机的网卡（一般有WLAN或WiFiWirelessAdapter等字样），然后在配置界面中选择“使用服务器分配的IP地址”或“自动获得IP地址”。

此外，如果出于安全考虑，无线路由器没有广播SSID，则需在WiFi手机的“无线网络”配置项中找到SSID栏，填入对应的SSID名。

如果连接过程中提示输入密钥，可选择“自动填入密钥”或手工输入。

　　如今是一个技术进步神速的时代，在国内各大城市的公共场所，各种提供WiFi服务的热点早已融入大家的生活。

现在就算一个路边馄饨摊，不装个WiFi也不好意思和人打招呼。

不过面对各式如雨后春笋般繁杂WiFi热点，各位蹭网族们往往一打开设备，就变成森林里迷路的小白兔了。

看起来像一根枯树枝的它其实是一根WiFi信号强度探测器。

它在造型上和前些日子的电视遥控装置有异曲同工之妙，设计的目的就是为了改进旧的无线网络探测器技术。

使用方法很简单，只要双手握着末端的分叉，然后四处寻找WiFi信号即可，信号的强弱会在棒上用指示灯来显示，这与电脑上无线管理软件的信号强弱显示类似。

【市场分析】

　　Wi-Fi的规模商业化应用，在世界范围内罕见成功先例。

问题集中在两个方面：

一是大型运营商对这一模式的不认可：

二是本身缺乏有效的商业模式。

但基于Wi-Fi技术的无线局域网已经日趋普及。

这将意味将来可以十分方便的应用。

一旦存在Wi-Fi网络的公众场合，解决了运营商的互联互通，高收费，漫游性的问题，Wi-Fi将来从一个成功的技术转化为成功的商业。

诸多运营商先后涉足这一领域，且许多国家政府和城市使用该项技术打造无线化的国家和城市。

且随着数码娱乐设备的普及，Wi-Fi在玩家中的热度再次高起来。

据d-link等厂商提供的信息说，在过去一年内，无线路由器的销量以100%的幅度增长。

对于公共无线局域网，在欧洲，仅BT最近宣布已在全英建设了50万余热区，在美国ATT继续发力WI-FI市场，通过欧洲大部分地区及中国新部署25000个Wi-Fi热区，意欲为那些商业先行者，远程工作的员工和移动用户提供更方便，更广泛的WIFI接入，这样一来，ATT在全球范围的Wi-Fi热区总数将达到12.5万个。

【WI-FI的关注】

　　能否实现随时随地上网

　　互联网的飞速发展给用户的工作和生活带来了极大的改变，因此，越来越多的用户希望摆脱只能在家里或办公室上网的模式，能够随时随地上网。

天翼手机的诞生为这个“想法”提供了可能。

　　据了解，通过对WiFi的支持，具备“C+W”功能的手机就可以实现高速无线对接，传输文件、同步数据、上网收发信息或聊天、以及浏览wap网页。

现在很多餐饮和休闲场合已经安装了无线上网设备，用户只要打开手机就可以上网，而随着“无线城市”的建设，用户无疑希望可以通过手机实现随时随地上网，将移动互联网手机不虚此名。

　　据了解，目前上海市已有超过4000个公共场所部署了上海电信的WiFi热点，五角场、徐家汇、大宁绿地、莘庄等主要商业区域均已覆盖。

到2009年底，全市范围内的3G信号覆盖，WiFi热点覆盖数量将达到5000个以上，从而形成一张覆盖全市的高速无缝宽带网络。

　　可否达到高速率上网

　　“移动网络与固网的融合，是中国电信最大的优势，”中国电信上海公司副总经理张林德表示，目前上海电信正在建设的3G和WiFi网络方面，3G方式可以提供峰值达3兆/秒的接入速率，WiFi方式可以提供11~54兆/秒的接入速率。

　　据中国电信集团高层介绍，未来一到两年，天翼手机的速率将提高到2到3兆，在WiFi覆盖的重点速率最高将达到10兆以上。

　　很明显，高速率带宽作为承载各种信息应用的高速公路，其重要性恰似公路和机场，速率上去了，用户才能更好地使用各种应用，“C+W”功能的天翼手机无疑满足了这些特点。

　　终端可选择面是否丰富

　　3G时代终端是否丰富，功能是否强大是影响3G发展好坏关键。

从这点来看，融合WIFI功能的天翼手机终端就不成问题。

单纯就技术方面而言，手机带有WiFi技术其实并不是一个难题，因为WiFi技术本身就是一个通用的技术，将其嫁接在很多终端当中，技术上稍加一定的调试和改进，都可以实现无线上网的功能。

通过对WiFi功能的支持，天翼手机可以高速无线对接，传输文件、同步数据、上网收发信息或聊天、以及浏览web网页。

【Wi-fi未来发展】

　　这两年内，无线AP的数量呈迅猛的增长，无线网络的方便与高效使其能够得到迅速的普及。

除了在目前的一些公共地方有AP之外，国外已经有先例以无线标准来建设城域网，因此，WiFi的无线地位将会日益牢固。

　　WiFi是目前无线接入的主流标准，但是，WiFi会走多远呢？

在Intel的强力支持下，WiFi已经有了接班人。

它就是全面兼容现有WiFi的WiMAX，对比于WiFi的802.11X标准，WiMAX就是802.16x。

与前者相比，WiMAX具有更远的传输距离、更宽的频段选择以及更高的接入速度等等，预计会在未来几年间成为无线网络的一个主流标准，Intel计划将来采用该标准来建设无线广域网络。

这相比于现时的无线局域网或城域网，是质的变革，而且现有设备仍能得到支持，保护人们的每一分钱投资。

　　总而言之，家庭和小型办公网络用户对移动连接的需求是无线局域网市场增长的动力，虽然到目前为止，美国、日本等发达国家仍然是目前WiFi用户最多的地区，但随着电子商务和移动办公的进一步普及，廉价的WiFi，必将成为那些随时需要进行网络连接用户的必然之选。

　　最近，业界纷纷传出WIFI已出现生存危机的消息。

据国外媒体报道，日前很多企业仍然在WIFI这方面投入巨资，但从中赢利的企业几乎没有。

据悉很多企业因WIFI而破产，前不久RWireless公司也放弃了该项业务。

那么WIFI的盈利情况是否真的出现危机了？

　　不可否认，WIFI技术的商用目前碰到了许多困难。

一方面是受制于WIFI技术自身的限制，比如其漫游性、安全性和如何计费等都还没有得到妥善的解决。

另一方面，由于WIFI的赢利模式不明确，如果将WIFI作为单一网络来经营，商业用户的不足会使网络建设的投资收益比