【看門土狗】第二期 WI-FI(1)802.11與信道


3樓貓 發佈時間:2022-02-20 01:09:16 作者:高老莊的土狗 Language

如果要說WI-FI的寫法,那就得更改我們習慣於叫它的習慣,Wi-Fi經常被寫成“WiFi”或”Wifi”、“wifi”。雖然他們並不被WI-Fi聯盟所認可,但這約定俗成的叫法卻走進了千家萬戶。

Wi-Fi所屬的IEEE802.11協議是一個較為龐大,複雜的協議棧(又稱協議堆疊,是計算機網絡協議套件的一個具體的軟件實現。-------資料來自百度百科)

IEEE802.11標準是基本所有現實中可見的無線通訊與交互的基本協議。以下會將IEEE802.11協議簡化為802.11.。


802.11標準——WI-FI之母

802.11又稱802.11標準,是用於無線站點於有線網絡間鏈接的網絡接入技術,通過部署含此標準的設備和相關技術,用戶能夠在多個地方訪問網絡。


802.11體系結構與標準

籠統的講,802.11體系中含以下幾類主要組件:

STA(station,站)

AP(access point 無線接入點)

IBSS(independent basic service set 獨立基本服務集)

BSS(basic service set 基本服務集)

DS(distribution system 分佈式系統)

ESS(extended service set,擴展服務集)

在《看門狗》中,此類體系結構都被集成到了CtOS設備中,但遊戲畢竟是遊戲,在現實中集成了此類結構的設備雖然也存在,但因為其體積與複雜的配置難易度而沒有被普及。

若是要詳細展開講這幾類體系結構,那將會划走大量的篇幅,因此,我們直接跳到802.11標準的各類傳輸標準,瞭解這幾類標準,可以在現實中更好分辨無線網卡、路由器的好壞。


802.11傳輸標準

在物理層上,802.11為無線通訊定義了一套傳輸方案,其中最常見的是

  1. 跳頻擴頻(FHSS)
  2. 直接序列擴頻(DSSS)
  3. 正交頻分複用(OFDM)。

802.11的傳輸標準使用此三個常見技術,並劃分出多個傳輸標準:

802.11b(在2.4ghz中有11個頻寬為22MHZ的信道可供使用,是最常見的傳輸標準)

802.11a(5Ghz,是802.11原始標準的一個修訂標準,於1999年獲批准,使用52個OFDM載波)

802.11g(2.4ghz,是802.11b的升級版,可用14個頻段,是現今世界採用最廣的標準之一,其數據吞吐量達到了802.11a的標準,理論能提升至108M/s或125M/s)

802.11n(可同時使用2.4g和5ghz,增加了對MIMO(Multi-input Multi-output,多輸入多輸出)的支持,多用於工業級網絡,其最大的亮點便是採用了“空中接口技術”)

802.11ac(這位可是重量級,同時支持5g、867m、1.73G/s、3.47G、6.93G,它能提供最少1g/s的帶寬進行多站式無線區域通訊,採用並擴展了源自802.11n的空中接口技術,包括更大、更強、更好的RF寬帶、更多的MIMO串流空間、MU-MIMO以及更高密度的解調變(最大可達到256QAM),是下一代wifi主要採用的標準(現在已經採用進Wi-Fi6路由器))


信道基礎

讓我們上一張圖:


【看門土狗】第二期 WI-FI(1)802.11與信道-第0張

2.4ghz的信道表示圖

這張圖是現在最常用的2.4Ghz的信道表,在不同國家中所開放的信道也不一樣,在802.11b/g/n標準中,一共開放14個信道,我國開放13個信道,14號信道不開放,理論說所有國家個人都可以申請使用信道。

從這張圖上可以看出,每個信道的有效帶寬為22MHZ,相鄰信道中心點間隔5MHZ,這意味著相鄰的多個信道存在頻率重疊。干擾最小的信道有3組(1、6、11或2、7、13或3、8、13相信大家在選擇信道的時候都會下意識選擇哪一條了吧)正因為2.4ghz存在頻率重疊的問題,所以會有干擾較大的問題,也正因為有重疊的存在,使2.4ghz有較高的伸展性與穿透力,所以它有信號強、衰減小、穿牆強、覆蓋距離遠的優點。

802.11a、802.11n、802.11ac等標準可以在5GHz頻段上運行,中心頻率範圍4.915~5.865GHz,共劃分約200個信道。

802.11協議還有十分多的頻段標準,但我們今天就講Wi-Fi的原理,所以這些留到日後再講。



此係列鏈接:

【看門土狗】第一期



相關遊戲:

【看門土狗】第二期 WI-FI(1)802.11與信道-第1張

【看門土狗】第二期 WI-FI(1)802.11與信道-第2張

【看門土狗】第二期 WI-FI(1)802.11與信道-第3張


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