什么是 WiFi?WIFI通讯协议原理?和我一起来探讨技术原理


什么是 WiFi?WIFI通讯协议原理?和我一起来探讨技术原理

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1、什么是 CSMA/CA ?
以太网用 CSMA/CD 进行传输控制,而 IEEE 802.11 的 WLAN 采用的是 CSMA/CA  。
CSMA/CD ,全称 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,即 载波侦听多路访问/冲突检测协议 。
载波侦听( Carrier Sense ),是指网络中的各个设备在发送数据前,都要确认确认线路上有没有数据传输 。如果有数据传输,就不发送数据;如果没有数据传输,马上发送数据 。
多路访问( Multiple Access ),是指网络上所有设备收发数据,共同使用同一条线路,而且发送的数据是广播型 。
冲突检测( Collision Detection ),是指设备在发送数据帧的同时,还必须监听线路情况,判断是否发生冲突 。也就是说,同一时刻,有没有其它设备也在发送数据帧 。
以太网的冲突域是指数据发送时,检测出冲突,当发生冲突时等待一段随机时间再次发送 。而在 WLAN 中,如果遇到其它设备正在发送数据,那么就在设备发送完成后,再等待一段随机时间,采继续发送数据 。这就是冲突避免( CA,Collision Avoidance ) 。因为在对方设备发送完后直接发送数据,也有可能会造成无线传输冲突 。
以太网中,传输介质是网线或光纤,能够通过电气信号检测冲突的发生 。但由于无线网络不会产生电气信号,因此需要使用 CSMA/CA 来替代 CSMA/CD。
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2、WLAN 由什么组成?STA ,全称 Station,即 工作站,是指配有无线网卡的无线终端,比如:手机、电脑等 。
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AP ,全称 Wireless Access Point,即 无线AP,用来连接 STA 和有线网络的网络设备 。
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IBSS ,全称 Independent Basic Service Set,即 独立基本服务集,包含一个及以上 STA 的无线网络,也叫做 ad-hoc 无线网络,无法访问 DS 时使用的模式 。
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BSS ,全称 Basic Service Set,即基本服务集,由一个 AP 和一个及以上 STA 组成的无线网络 。BSS 内所有的 STA 通信都是通过 AP 完成,AP 不仅能连接有线网络,还可以在 STA 和 其它 STA 或 DS 节点之间进行桥接 。
ESS ,全称 Extended Service Set,即扩展服务集,同一有线网络连接的、两个及以上的 AP 组成,和一个子网概念类似 。
DS ,全称 Distribution System,即分发系统,让不同 BSS 内的 AP 通过 DS 互连,STA 可以从一个 BSS 移动到另一个 BSS。AP 之间可以是无线互连,也可以是有线互连,通常是使用有线互连 。DS 是 BSS 之间进行逻辑连接的基础,让 STA 在 BSS 之间能够实现漫游 。
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3、WLAN 有几种拓扑结构?WLAN 的拓扑结构分为两种,一种是终端之间直接互连的 ad-hoc 模式,另一种是通过 AP 连接有线网络的基础设施模式 。
ad-hoc 模式,全称 ad-hoc mode,即 IEEE 802.11 无线网络的 BSS,在两台 STA 之间直接进行无线通信,而组成的网络,也叫做点对点的网络模式 。通常是笔记本电脑和打印机进行无线连接或多台游戏机进行联机对战时使用 。终端一般配置了无线网卡 。这个模式下,终端是不能连接到互联网上的 。
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基础设施模式,全称 Infrastructure Mode,是指 802.11 无线网络的 BSS 形式组网,通常是通过 AP 连接到互联网时使用 。在这个模式下,除了有 STA 外,还需要有 AP 才能连接到互联网 。
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4、什么是 AP ?有线网络通过有线线缆把终端和交换机连接起来,组成网络 。而无线网络的基础设施模式中,是通过一种叫做 AP 的设备,把多台终端连接到有线网络中 。AP 也叫做接入点,接入点通常有 RJ-45 网络接口,用来连接到交换机或路由器上,从而让无线网络的终端能够访问有线网络或互联网 。
5、WLAN 有哪些标准?和以太网一样,WLAN 的标准也是有 IEEE 组织制定的 。以太网标准统称为 IEEE 802.3,而 WLAN 标准统称为 802.11。
和 IEEE 802.3 一样,IEEE 802.11 在物理层和数据链路层之间也定义了 mac 子层 。定义了 WLAN 采用哪种频带和调制方式,传输速率达到多大等传输标准,还定义了安全性、QoS 、管理等相关内容 。


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