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WI-FI技术原理以及应用
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更新于2023-06-13
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对Wi-Fi的技术背景和发展情况做了简单的叙述,然后着重研究了Wi-Fi技术的原理,其中包括了Wi-Fi的性能指标,实现Wi-Fi的关键技术,Wi-Fi协议,其次讨论了Wi-Fi的网络的构成,和传输方式,最后对Wi-Fi的应用做了一些介绍,并对Wi-Fi技术未来的发展做出了假设和展望。
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摘要
随着网络的普及,越来越多的人享受到了网络给人们生活带来的方便。但是
上网地点的固定,上网工具不方便携带等问题,使人们对无线网络更加的渴望
而 Wi-Fi 技术的诞生,正好满足了人们的渴望,也使得 Wi-Fi 技术越来越受到人
们的关注。
所谓“Wi-Fi”其实就是 Wireless Fidelity 的缩写,意思就是无限局域网。
它遵循 IEEE 所制定的 802.11x 系列标准,所以一般所谓的 802.11x 系列标
准都属于 Wi-Fi。根据 802.11x 标准的不同,Wi-Fi 的工作频段也有 2.4G/HZ
和 5G/HZ 的差别。但是 Wi-Fi 却能够实现随时随地上网需求,也能提供较高速
的宽带接入。
当然,Wi-Fi 技术也存在着诸如兼容性,安全性等方面的问题,不过它也凭借着
自身的优势,占据着主流无线传输的地位。
本文首先对Wi-Fi的技术背景和发展情况做了简单的叙述,然后着重研究了
Wi-Fi技术的原理,其中包括了Wi-Fi的性能指标,实现Wi-Fi的关键技术,Wi-Fi
协议,其次讨论了Wi-Fi的网络的构成,和传输方式,最后对Wi-Fi的应用做了
一些介绍,并对Wi-Fi技术未来的发展做出了假设和展望。
关键词:Wi-Fi;IEEE802.11;直序扩频技术;跳频技术
- -
I
Abstract
For the popularity of the network, more and more people have felt its
convenience. However, the restricted area of the net and the inconvenience of the
tool’s taking make people strongly eager for Wi-Fi. Wifi’s producing which satisfied
people’s desire has made it more attractive. ,
Wifi is the abbreviation of wireless fidelity. It obeys the standard 802.11X IEEE.
That is to say, standard 802.11X belongs to wifi. According to the different standard
802.11X, wifi has operation band in 2.4G/HZ and 5G/HZ. Even though there are also
some problems like Compatibility and net work security of wifi, it also occupied the
mainstream wireless transmission with its advantages.
This article firstly briefly introduces the background and the development of
wifi, focusing on the technology principles which include its performance index, the
key technologies of its realization and the wifi protocols. Then it discusses the wifi’s
networking and its transmission. Finally, it presents the application of wifi and make
the hypothesis and the outlook of wifi’s development.
Keywords: Wi-Fi; IEEE802.11 ;Direct-sequence Technique ;FHSS
目录
摘要............................................................................................................................................................I
ABSTRACT.............................................................................................................................................II
绪论............................................................................................................................................................1
- -
II
1 WI-FI 概述.............................................................................................................................................2
1.1 WI-FI 技术背景与发展.......................................................................2
1.1.1 Wi-Fi
概念
................................................................................................................................2
1.1.2 Wi-Fi
技术的背景
....................................................................................................................2
1.2 WI-FI 技术的发展与特点...................................................................3
1.2.1 Wi-Fi
技术的发展
....................................................................................................................3
1.2.2
现有
Wi-Fi
技术特点
................................................................................................................3
2 WI-FI 技术的原理.................................................................................................................................5
2.1 WI-FI 技术性能指标和关键技术..........................................................5
2.1.1 Wi-Fi
的性能指标
....................................................................................................................5
2.1.2 WI-FI 的关键技术..........................................................................5
2.2 WI-FI 的协议及 MAC 层关键技术........................................................7
2.2.1 CSMA∕CA
协议
.........................................................................................................................7
2.2.2 BTMA
协议
...............................................................................................................................7
2.2.3 MAC
层
IEEE802.11e
协议
......................................................................................................8
2.3 WI-FI 技术的结构.............................................................................9
2.3.1 Wi-Fi
技术的网络结构
............................................................................................................9
2.3.2 Wi-Fi
技术的拓扑结构
..........................................................................................................10
2.4 WI-FI 的传输方式...........................................................................12
2.4.1
局域网
....................................................................................................................................12
2.4.2
数据的传输
............................................................................................................................12
2.4.3 802.11b
传输控制
...................................................................................................................14
3 WI-FI 的应用及未来展望...................................................................................................................16
3.1 WI-FI 技术的应用模式.....................................................................16
3.1.1
掌上移动终端的应用
............................................................................................................16
3.1.2
其他方面的应用
....................................................................................................................16
3.2 WI-FI 的未来.................................................................................16
3.2.1 Wi-Fi
的市场前景
..................................................................................................................16
3.2.2 Wi-Fi
技术的未来发展
..........................................................................................................17
结论..........................................................................................................................................................18
参考文献..................................................................................................................................................19
- -
III
绪论
随着技术的发展,各种传输方式不断的更新,Wi-Fi 所谓一种可移动的高速
传输方式,受到了世界各国的广泛关注。
目前我们上网主要采用的是有线接入的方式,正因为这样的接入方式,导
致了我们享受网络咨询的同时,受到了上网地点的限制,从而使网络咨询的快
速传达大打折扣。而 Wi-Fi 技术,就解决了这一难题。不仅如此,Wi-Fi 作为一
种更加方便的接入方式,在同样身为无线接入方式的 3G 技术,Wi-MAX 等技
术中也有着自己的优势。3G 传输速率只有 2M,而且还只限于话音跟数据业务,
而 Wi-MAX 的构建更加的复杂,Wi-Fi 与之相比,有着更快的传输速率,更丰
富的业务和更简单的构建方法,所以 Wi-Fi 必将在未来很长一段时间内占据这
无线接入方式的主流地位。
我国目前也在大力发展 Wi-Fi 技术,无线网络覆盖的热点也越来越多,相
信 Wi-Fi 这个方便快捷的无线接入技术,必将有美好的前景。
- -
1
1 Wi-Fi 概述
1.1 Wi-Fi 技术背景与发展
1.1.1 Wi-Fi 概念
所谓“Wi-Fi”其实就是 Wireless Fidelity 的缩写,意思就是无限局域网。
由于作为 Wi-Fi 产品的标准是遵循 IEEE 所制定的 802.11x 系列标准,所以一
般 所 谓 的 802.11x 系 列 标 准 都 属 于 Wi-Fi 。 而 目 前 最 流 行 的 标 准 就 是
802.11b,也就是无线的标准协议。该标准从 802.11 的 2MB 基础带宽增加到
11MB,达到局域网水平,而且 802.11g 还可以兼容 802.11b,因此成为市
场新贵。
1.1.2 Wi-Fi 技术的背景
Wi-Fi 技术从提出到现在已经在电信业和 IT 业引起了广泛的关注和应用。
英特尔花费了近 20 亿美元开发、推广自带无线网络模块的迅弛笔记本处理器,
由此可见 Wi-Fi 将在近几年内得到极大的发展,而且还预示着这是一个不可逆转
的方向。
目前,许多的固定、移动电话运营商都已杀入这块市场。国际上已经有许多
的移动运营商们争先恐后地向用户提供付费 Wi-Fi 服务。斯普林特(Sprint)已向
从 事 Wi-Fi 技 术 的 公 司 BoingoWireless 进 行 投 资 , 并 宣 布 将 与 Wyndham
International 酒 店 合 作 , 部 署 Wi-Fi 热 点 。 凌 志 达 通 讯 有 限 公 司 (Nextel
Communications Inc)正与摩托罗拉公司(Motorola Inc)合作开发 Wi-Fi 手机,并向一
家为企业部署用于 Wi-Fi 和手机移动通信网络的公司 Radio Frame Networks Inc
提供支持。
2003 年 3 月 17 日,美国最大的移动运营商 Verizon 无线宣布将在机场、酒店
等室内热点地区提供 Wi-Fi 无线接入服务。同时 AT&T 无线、T-Mobile 美国公
司也在积极进行 Wi-Fi 接入铺设。Nextel 公司则选择面向大企业客户,主要基于
该公司手机用户基础上开展 Wi-Fi 业务。各大公司的介入,表明了 Wi-Fi 技术的
无限前景。
而事实证明 Wi-Fi 技术在全球的商用范围很广,用户数量巨大,有较广泛的应
用,除了运营商经营以外,包括政府、企业和个人在内,在公共场合、企业内部、
家庭都有应用。到 2006 年底,全球 Wi-Fi 的芯片出货总量达到了 5 亿块, 在全球
100 多个国家有超过 6 万个热点。因此,Wi-Fi 的用户基础良好, 仅次于 3G 技术。
由此可见,Wi-Fi 作为传统以太网的无线延伸有可能实现人们一直追求的“无
处不在的移动宽带时代”,随着厂家的大力推广、技术的不断改进,必将成为无线
通信的另一种选择,也必然掀起无线通信领域的大变革。但要真正实现电信级
Wi-Fi 网络的部署和应用,对于国内的运营商而言,既存在着挑战又存在着机遇。
国内运营商也应该把握该技术所带来的机会,从而在无线通信领域拓展出更广阔
的利润空间。
- -
2
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