无线网络技术导论 3 2 WiFi技术的原理及未来发展趋ppt课件.ppt
Wi-Fi技术的原理及未来发展趋势,什么是wi-Fi？,WiFi全称Wireless Fidelity，又称802.11b标准，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802.11 DSSS设备兼容。迅驰技术就是基于该标准的，无线上网已经成为现实。IEEE 802.11b无线网络规范是IEEE 802.11网络规范的变种，最高带宽为11 Mbps，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。WiFiWirelessFidelity，无线保真技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。该技术使用的是2.4GHz附近的频段，该频段目前尚属没用许可的无线频段。其目前可使用的标准有两个，分别是IEEE802.11a和IEEE802.11b。该技术由于有着自身的优点，因此受到厂商的青睐。,Wi-Fi技术突出的优势在于：,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WiFi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WiFi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11mbps，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。,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。WiFi是由AP(Access Point)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wireless b/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。讲起无线网，大家都有一种似是而非的感觉，无线是否简单地两台计算机互联？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技术或是产品能够象它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 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6070毫瓦，这是一个什么样的概念呢？手机的发射功率约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，应该是绝对安全的。,简单的组建方法 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，架设费用和复杂程序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，WiFiI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。,WiFi的发展和未来,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，总而言之，家庭和小型办公网络用户对移动域网市场增长的动力，虽然到目前为止，美国是目前WiFi用户最多的地区，但随着电子商务普及，廉价的WiFi，必将成为那些随时需要进行通信之选。,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R Wireless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较低，因此也影响了电信运营商的积极性。但从WiFi技术定位看，我认为，对于电信运营商而言，WiFi技术的定位主要是作为高速有线接入技术的补充，将来逐渐也会成为蜂窝移动通信的补充。虽然WiFi技术的商用在目前碰到了一些困难，但这种先进的技术也不可能包办所有功能的通信系统。可以说只有各种接入手段相互补充使用才能带来经济性、可靠性和有效性。因而，它可以在特定的区域和范围内发挥对3G的重要补充作用，WiFi技术与3G技术相结合将具有广阔的发展前景。,WiFi是高速有线接入技术的补充,目前，有线接入技术主要包括以太网、xDSL等。WiFi技术作为高速有线接入技术的补充，具有为可移动性、价格低廉的优点，WiFi技术广泛应用于有线接入需无线延伸的领域，如临时会场等。由于数据速率、覆盖范围和可靠性的差异，WiFi技术在宽带应用上将作为高速有线接入技术的补充。而关键技术无疑决定着WiFi的补充力度。现在OFDM、MIMO（多入多出）、智能天线和软件无线电等，都开始应用到无线局域网中以提升WiFi性能，比如说802.11n计划采用MIMO与OFDM相结合，使数据速率成倍提高。另外，天线及传输技术的改进使得无线局域网的传输距离大大增加，可以达到几公里。WiFi是蜂窝移动通信的补充WiFi技术的次要定位蜂窝移动通信的补充。蜂窝移动通信可以提供广覆盖、高移动性和中低等数据传输速率，它可以利用WiFi高速数据传输的特点弥补自己数据传输速率受限的不足。而WiFi不仅可利用蜂窝移动通信网络完善的鉴权与计费机制，而且可结合蜂窝移动通信网络广覆盖的特点进行多接入切换功能。这样就可实现WiFi与蜂窝移动通信的融合，使蜂窝移动通信的运营锦上添花，进一步扩大其业务量。,WiFi是现有通信系统的补充，可看作是3G的一种补充,无线接入技术则主要包括IEEE的80211、80215、80216和80220标准，分别指WLAN、无线个域网WPAN：蓝牙与uwb、无线城域网WMAN：WIMAX和宽带移动接入WBMA等。一般地说WPAN提供超近距离的无线高数据传输速率连接；WMAN提供城域覆盖和高数据传输速率；WBMA提供广覆盖、高移动性和高数据传输速率；WiFi则可以提供热点覆盖、低移动性和高数据传输速率。对于电信运营商来说，WiFi技术的定位主要是作为高速有线接入技术的补充，逐渐也会成为蜂窝移动通信的补充。当然WiFi与蜂窝移动通信也存在少量竞争。一方面，用于WiFi的IP话音终端已经进入市场，这对蜂窝移动通信有一部分替代作用。另一方面，随着蜂窝移动通信技术的发展，热点地区的WiFi公共应用也可能被蜂窝移动通信系统部分取代。但是总的来说，他们是共存的关系，比如一些特殊场合的高速数据传输必须借助于WiFi，象波音公司提出的飞机内部无线局域网；而在另外一些场合使用WiFi可以较为经济，象实现高速列车内部的无线局域网时。,此外，从当前WiFi技术的应用看，其中热点公共接入在运营商的推动下发展较快，但用户数少并缺乏有效的盈利模式，使WiFi呈现虚热现象。所以，WiFi虽然是通信业中发展的新亮点，但是主要应定位于现有通信系统的补充。如果炒作过热，面对相对狭小的市场可能出现投资过度和资源闲置的状况。据报道，在美国T-Mobile移动通讯公司经营的遍布2000多家星巴克咖啡厅的“热点”网络，平均每天只有不到两个人使用，而运营商为此每个月就要花费数百美元。另外目前公共接入服务的应用，除了上网、接收email等既有应用之外，并未出现对使用者而言具有独占性、迫切性、必要性之应用服务，可使消费者产生另一种新的使用需求，这也是它难以大量吸引用户族群的原因。百年来通信发展的历史证明，使用一种包办所有功能的通信系统是不可取的，各种接入手段的混合使用才能带来经济性、可靠性和有效性的同时提高。毫无疑问，第三代蜂窝移动通信（3G）技术是一个比较完美的系统，它有较高的技术先进性、较强的业务能力和广泛的应用。但是WIFI可以在特定的区域和范围内发挥对3G的重要补充作用，WiFi技术与3G技术相结合会有广阔的发展前景。,WiMax Wi-Fi 3G区别和介绍,WiMax接入WIMAX（World Interoperability for Microwave Access）全称为全球微波接入互操作性，是基于IEEE802.16标准的无线城域网技术.WiMax是一种无线城域网(MAN)接入技术，其信号传输半径可以达到50公里，基本上能覆盖到城郊。正是由于这种远距离传输特性，WiMax不仅能解决无线接入问题，还能作为有线网络接入(Cable、DSL)的无线扩展，方便地实现边远地区的网络连接。企业或政府机构可以在城市中架设WiMax基站，所有在基站覆盖范围内的移动设备均可通过基站接入Internet。由于WiMax只能提供数据业务，因此话音业务的提供需要借助VoIP技术来实现。WiMax网络建设与3G网络一样，均需要架设大型基站。但由于它只需要实现城域覆盖，因此网络建设成本相对3G网络比较低。,WiMAX技术的突出特点:,1.实现更远的传输距离。WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的10倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，这样就使得无线网络应用的范围大大扩展.2.提供更高速的宽带接入。据悉，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步.3.提供优良的最后一公里网络接入服务。作为一种无线城域网技术，它可以将WiFi热点连接到互联网，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽带接入。WiMax可为50公里线性区域内提供服务，用户无需线缆即可与基站建立宽带连接.4.提供多媒体通信服务。由于WiMax较之WiFi具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务.,WIMAX是比WIFI技术更加广泛的一种无线网技术.其实很多用现在的迅驰笔记本,真正用无线网的时候很少,因为无线网在中国基本没有.只是一些局域性的会有无线网,这就大大限制了WIFI的使用,而随着WIMAX的出现,这种可以让我们理解为类似一种GPRS的上网模式将会很快的普及.遗憾的是目前国内还没有正式的WiMax网络提供使用，只有几个运营商搭建的一些实验网。总而言之，WiMax可以看作是WIFI的下一代技术，就像3G相对于目前以GSM、CDMA为代表2G的关系一样。,Wi-Fi接入,Wi-Fi是一种无线局域网（WirelessLAN，WLAN）接入技术，其信号传输半径只有几百米远。Wi-Fi的目的是使各种便携设备（手机、笔记本电脑、PDA等）能够在小范围内通过自行布设的接入设备接入局域网，从而实现与Internet的联接。Wi-Fi网络使用无绳电话等设备所使用的公用信道，只要有一个“热点”和一个高速互联网连接，就可在其周围数百米的距离内架设一个Wi-Fi网络。随着“热点”的增加，Wi-Fi网络所覆盖的面积就像蜘蛛网一样在不断扩大延伸。Wi-Fi的传输速度可以达到每秒11M，属于宽带范畴，可以满足个人和社会信息化的需求。Wi-Fi网络的架构十分简单，厂商在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”后，用户只需要将支持Wi-Fi的设备拿到该区域内，便可以接受其信号，高速接入Internet。,3G技术,3G是一种广域网（WideAreaNetwork，WAN）技术。而3G网络则是全球移动综合业务数字网，它综合了蜂窝、无绳、集群、移动数据、卫星等各种移动通信系统的功能，与固定电信网的业务兼容，能同时提供话音和数据业务。3G的目标是实现所有地区（城区与野外）的无缝覆盖，从而使用户在任何地方均可以使用系统所提供的各种服务。3G同时提供语音和数据服务，在目前的条件下，基于电路交换的语音业务其服务质量比VoIP高出许多。,Winmax 的优势,WiMax与3G技术相比，在许多方面WiMax都显示出巨大的优势。尽管与当前的技术相比，3G网络的速度已经有了大幅提高，但是相对于WiMax来说，3G网络速度比之慢30倍。在网络覆盖区域上，一个3G基站的覆盖范围也只有WiMax的十分之一。在过去几年里，为了获得3G运营牌照，无线运营商已经投入了上千亿美元的资金，而且目前他们还在花费几百亿美元以运行3G网络。而目前WiMax的频谱不需要花费额外费用，基于WiMax技术的网络所需的基站数量也会比3G大大减少。对于固定电话运营商来说，他们可以首先建立一个基于WiMax技术的低成本网络，并通过他们的固定电话网络把无线网络与互联网相连，从而可以逐步从移动运营商手中夺回部分市场份额。3G网络的核心功能是提供移动电话服务，也可以用来传输数据；WiMax的标准则是高速数据传输，语音质量并不是关键要求。因此这两种技术各自的任务和目标都不相同。WiMax的着眼点是实现宽带无线化，而3G则更多地倾向于实现无线宽带化。,
