WiFi代表Wi reless Fi保真度。 WiFiIt基于IEEE 802.11系列标准，主要是一种旨在提供室内宽带覆盖的局域网(LAN)技术。

当前的WiFi系统支持54 Mbps的峰值物理层数据速率，并且通常在100英尺的距离内提供室内覆盖。

WiFi已成为家庭，办公室和公共热点位置中最后一英里宽带连接的事实上的标准。系统通常可以提供距接入点约1,000英尺的覆盖范围。

WiFi提供的峰值数据速率明显高于3G系统，这主要是因为它在20 MHz更大的带宽上运行，但是WiFiWiFi系统并非旨在支持高速移动性。

与WiMAX和3G相比，WiFi的一大优势是其终端设备的广泛可用性。今天发货的绝大多数笔记本电脑都具有内置的WiFi接口。现在，WiFi接口也已内置到各种设备中，包括个人数据助理(PDA)，无绳电话，蜂窝电话，相机和媒体播放器。

WiFi是半双工

所有WiFi网络都是基于竞争的TDD系统，其中接入点和移动站都在争夺使用同一信道。由于共享媒体操作，所有WiFi网络都是半双工的。

有一些设备销售商销售WiFi网状配置，但是这些实现采用了标准中未定义的技术。

信道带宽

WiFi标准为802.11b定义了25 MHz的固定信道带宽，为802.11a或g网络定义了20 MHz的固定信道带宽。

Wi-Fi-工作原理

无线电信号

无线电信号是关键，使WiFi网络成为可能。从WiFi天线发射的这些无线电信号被WiFi接收器接收，例如配备WiFi卡的计算机和手机。每当计算机接收到WiFi网络范围内的任何信号(通常是300-500英尺的天线)时，WiFi卡都会读取信号，从而在用户和网络之间建立Internet连接，而无需使用线。

包括天线和路由器的接入点是发送和接收无线电波的主要来源。天线工作更牢固，半径为300-500英尺的无线电传输更长，用于公共场所，而较弱但有效的路由器更适合无线电传输100-150英尺的家庭。

WiFi卡

您可以将WiFi卡看作是看不见的线，将计算机连接到天线以直接连接到互联网。

WiFi卡可以是外部或内部的。如果您的计算机中未安装WiFi卡，则可以购买USB天线附件并将其从外部连接到USB端口，或者将带天线的扩展卡直接安装到计算机中(如上图所示) )。对于笔记本电脑，此卡将是PCMCIA卡，您将其插入笔记本电脑上的PCMCIA插槽。

WiFi热点

通过将接入点安装到互联网连接来创建WiFi热点。接入点在短距离内发送无线信号。它通常覆盖约300英尺。当启用WiFi的设备(如Pocket PC)遇到热点时，该设备便可以无线连接到该网络。

大多数热点都位于公众容易到达的地方，例如机场，咖啡店，酒店，书店和校园环境。 802.11b是全球热点最常见的规范。 802.11g标准向后兼容.11b，但.11a使用不同的频率范围，并且需要单独的硬件，例如a，a / g或a / b / g适配器。最大的公共WiFi网络由私人互联网服务提供商(ISP)提供；他们向想要访问互联网的用户收取费用。

热点在世界范围内日益发展。实际上，T-Mobile USA控制着位于公共场所(例如星巴克，Borders，Kinko’s和达美航空，美联航和美航的航空公司)的4100多个热点。甚至包括部分麦当劳餐厅，现在都可以访问WiFi热点。

任何具有集成无线功能的笔记本计算机，制造商连接至主板的无线适配器或诸如PCMCIA卡之类的无线适配器都可以访问无线网络。此外，所有具有Compact Flash，SD I / O支持或内置WiFi的Pocket PC或Palm装置都可以访问热点。

某些热点要求使用WEP密钥进行连接，这被视为私有和安全的。至于开放连接，任何拥有WiFi卡的人都可以访问该热点。因此，为了在WEP下访问Internet，用户必须输入WEP密钥代码。

Wi-Fi-IEEE标准

802.11标准是通过WLAN的多个规范定义的。它定义了无线客户端和基站之间或两个无线客户端之间的无线接口。

802.11系列中有几个规范-

• 802.11-这涉及无线局域网，并使用跳频扩展频谱(FHSS)或直接序列扩展频谱(DSSS)在2.4 GHz频带中提供1或2 Mbps传输。

• 802.11a-这是对802.11的扩展，属于无线LAN，在5 GHz频段中的传输速度高达54 Mbps。相对于FHSS或DSSS，802.11a采用正交频分复用(OFDM)编码方案。

• 802.11b -802.11高速率WiFi是对802.11的扩展，属于无线LAN，并且在2.4-bit中产生的连接速度高达11 Mbps传输(回退到5.5、2和1 Mbps，具体取决于信号强度)。 GHz频段。 802.11b规范仅使用DSSS。请注意，802.11b实际上是对1999年添加的原始802.11标准的修正，以允许无线功能类似于硬连线的以太网连接。

• 802.11g-这适用于无线LAN，并在2.4 GHz频带中提供20+ Mbps。

这是三大WiFi标准之间的技术比较。

Wi-Fi-访问协议

IEEE 802.11无线LAN使用一种称为避免冲突的载波侦听多路访问(CSMA / CA)的媒体访问控制协议。虽然名称与以太网的带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA / CD)相似，但操作概念却完全不同。

WiFi系统是半双工共享媒体配置，其中所有站都在同一无线电信道上进行发送和接收。无线电系统的根本问题是站在发送时听不到声音，因此不可能检测到冲突。因此，802.11规范的开发人员提出了一种避免冲突的机制，称为分布式控制功能(DCF)。

根据DCF，WiFi站仅在信道畅通时才发送。所有传输均得到确认，因此，如果某个站未收到确认，则它将假定发生了冲突，并在随机等待间隔后重试。

随着业务量的增加或在移动站彼此听不到的情况下，冲突的发生率将增加。

Wi-Fi-服务质量(QoS)

计划采用IEEE 802.11e标准，将服务质量(QoS)功能整合到WiFi技术中。 802.11e标准将包括两种操作模式，这两种操作模式均可用于改善语音服务-

• WiFi多媒体扩展(WME)-强制性
• WiFi预定多媒体(WSM)-可选

WiFi多媒体扩展(WME)

WiFi多媒体扩展使用称为增强多媒体分布式控制访问(EDCA)的协议，该协议是原始802.11 MAC中定义的分布式控制功能(DCF)增强版本的扩展。

增强的部分是EDCA将定义对共享无线信道的八种访问优先级。像原始的DCF一样，EDCA访问是基于竞争的协议，该协议采用了一组等待间隔和设计用于避免冲突的退避计时器。但是，对于DCF，所有站都使用相同的值，因此具有相同的优先级以在信道上进行传输。

使用EDCA，为每个不同的访问优先级分配了不同范围的等待间隔和退避计数器。具有较高访问优先级的传输将分配较短的时间间隔。该标准还包括一个分组突发模式，该模式允许接入点或移动台保留信道并按顺序发送3至5个分组。

WiFi预定多媒体(WSM)

可选的WiFi预定多媒体(WSM)可以提供真正一致的延迟服务。 WSM的运行方式类似于原始802.11 MAC定义的很少使用的点控制功能(PCF)。

在WSM中，接入点会定期广播控制消息，该消息会强制所有站点将信道视为繁忙并且不尝试发送。在此期间，接入点将轮询为时间敏感服务定义的每个站点。

要使用WSM选项，设备需要发送一个流量配置文件，描述带宽，延迟和抖动要求。如果接入点没有足够的资源来满足流量配置文件，它将返回忙信号。

Wi-Fi-安全

安全性一直是WiFi的主要缺陷之一，尽管现在可以使用更好的加密系统。加密在WiFi中是可选的，并且已经定义了三种不同的技术。这些技术在这里给出-

有线等效保密(WEP)

具有静态密钥的基于RC4的40位或104位加密。

WiFi保护访问(WPA)

这是WiFi联盟的新标准，使用40或104位WEP密钥，但它会更改每个数据包上的密钥。不断变化的密钥功能称为临时密钥完整性协议(TKIP)。

IEEE 802.11i / WPA2

IEEE最终确定了802.11i标准，该标准基于一种称为“高级加密标准”的更强大的加密技术。 WiFi Alliance将符合802.11i标准的产品指定为WPA2。

但是，实施802.11i需要硬件升级。

Wi-Fi-网络服务

随着服务提供商开始使用WiFi交付最初并非为之设计的服务，情况变得有些混乱。这方面的两个主要示例是无线ISP和城市范围内的WiFi网状网络。

无线ISP(WISP)

无线ISP(WISP)是从WiFi增长而来的一项业务。这是在指定为热点的公共场所中使用无线LAN技术和共享Internet连接销售Internet访问服务的想法。

从技术的角度来看，基于WLAN技术的传输范围来限制对服务的访问。您必须处于热点(即接入点100m以内)才能使用它。从业务角度来看，用户要么按月订阅特定运营商的服务，要么按需付费(每小时收费)访问该服务。虽然按月收费是最划算的，但运营商之间的访问安排很少，因此您必须处于由运营商运营的热点才能访问服务。

城域网状网络

为了解决范围有限的问题，像Mesh Networks和Tropos Networks这样的供应商已经利用WiFi的无线电技术开发了Mesh网络功能。

无线电网状网络的思想是，可以通过多个访问点将消息中继到中央网络控制站。这些网络通常可以支持移动性，因为随着移动台的移动，连接从接入点切换到接入点。

一些市政当局正在使用WiFi网状网络来支持公共安全应用程序(即巡洋舰中的终端)并向社区提供Internet访问(即整个城市的热点)。

Wi-Fi-无线电调制

WiFi系统使用两种主要的无线电传输技术。

• 802.11b(<= 11 Mbps) -802.11b无线电链路使用称为互补编码键控(CCK)的直接序列扩频技术。比特流经过特殊编码处理，然后使用正交相移键控(QPSK)进行调制。

• 802.11a和g(<= 54 Mbps) -802.11a和g系统使用64信道正交频分复用(OFDM)。在OFDM调制系统中，可用的无线电频带被划分为多个子信道，并且一些比特在每个子信道上发送。发送器使用二进制相移键控(BPSK)，正交相移键控(QPSK)或正交幅度调制的两个级别之一(16或64-QAM)对64个子载波上的比特流进行编码。一些发送的信息是冗余的，因此接收器不必接收所有子载波即可重建信息。

最初的802.11规范还包括用于跳频扩频(FHSS)的选件，但该选件已被广泛放弃。

自适应调制

WiFi使用自适应调制和不同级别的前向纠错来优化传输速率和错误性能。

随着无线电信号断电或受到干扰，错误率将增加。自适应调制意味着在这些不利条件下，发射机将自动转换为更健壮但效率较低的调制技术。

Wi-Fi-主要问题

某些问题被认为是WiFi技术缓慢采用的原因-

• 安全问题-安全问题阻碍了WiFi在企业界的普及。黑客和安全顾问已经证明，破解大多数WiFi连接中使用的称为有线等效隐私(WEP)的当前安全技术有多么容易。黑客可以使用现成的资料和软件闯入WiFi网络。

• 兼容性和互操作性-WiFi的主要问题之一是其兼容性和互操作性。例如，802.11a产品与802.11b产品不兼容。由于工作频率不同，802.11a热点无法帮助802.11b客户端。由于缺乏标准化，统一和认证，因此不同的供应商会推出互不兼容的产品。

• 计费问题-WiFi供应商也在寻找解决后端集成和计费问题的方法，这些问题困扰了商用WiFi热点的推出。正在考虑进行WiFi计费的一些想法，例如每天，每小时和无限制的每月连接费用。

Wi-Fi-摘要

WiFi是一种通用的无线联网技术，利用无线电频率来传输数据。 WiFi无需电缆即可实现高速Internet连接。

术语WiFi是“无线保真度”的缩写，通常用于指代无线联网技术。 WiFi联盟要求将其用作获得802.11x标准认证的设备的认证标志的权利。

WiFi是一种自由–无需电线。它使您几乎可以在任何地方(工作中的咖啡店，酒店房间或会议室)连接到Internet。而且，它比常规的拨号连接快近十倍。 WiFi网络在未经许可的2.4无线电频段中运行，数据速率分别为11 Mbps(802.11b)或54 Mbps(802.11a)。

要访问WiFi，您需要启用WiFi的设备(笔记本电脑或PDA)。这些设备可以在任何配备WiFi接入的位置无线发送和接收数据。

接下来是什么?

现在，无线领域的重点正在转移到WiMax等广泛领域。 WiMax是IEEE 802.16标准中定义的“微波访问的全球互操作性”的缩写。它旨在提供城域宽带无线接入(BWA)服务，并且正在由WiMax论坛进行推广。

WiMAX与WiFi非常相似，但是规模更大，速度更快。游牧版本将使支持WiMAX的设备在大范围内保持连接，就像今天的手机一样。

有关WiMAX的更多详细信息，请阅读我们的WiMAX教程。