【转】WiFi基础知识
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1. IE802.11简介
标准号 | IEEE 802.11b | IEEE 802.11a | IEEE 802.11g | IEEE 802.11n |
标准发布时间 | 1999年9月 | 1999年9月 | 2003年6月 | 2009年9月 |
工作频率范围 | 2.4-2.4835GHz |
5.150-5.350GHz
5.475-5.725GHz
5.725-5.850GHz
|
2.4-2.4835GHz |
2.4-2.4835GHz
5.150-5.850GHz
|
非重叠信道数 | 3 | 24 | 3 | 15 |
物理速率(Mbps) | 11 | 54 | 54 | 600 |
实际吞吐量(Mbps) | 6 | 24 | 24 | 100以上 |
频宽 | 20MHz | 20MHz | 20MHz | 20MHz/40MHz |
调制方式 | CCK/DSSS | OFDM | CCK/DSSS/OFDM | MIMO-OFDM/DSSS/CCK |
兼容性 | 802.11b | 802.11a | 802.11b/g | 802.11a/b/g/n |
2. 频谱划分
WiFi总共有14个信道,如下图所示:
1)IEEE 802.11b/g标准工作在2.4G频段,频率范围为2.400—2.4835GHz,共83.5M带宽
2)划分为14个子信道
3)每个子信道宽度为22MHz
4)相邻信道的中心频点间隔5MHz
5)相邻的多个信道存在频率重叠(如1信道与2、3、4、5信道有频率重叠)
6)整个频段内只有3个(1、6、11)互不干扰信道
3. 接收灵敏度
误码率要求 | 速率 | 最小信号强度 |
PER(误码率)不超过8%
|
6Mbps | -82dBm |
9Mbps | -81dBm | |
12Mbps | -79dBm | |
18Mbps | -77dBm | |
24Mbps | -74dBm | |
36Mbps | -70dBm | |
48Mbps | -66dBm | |
54Mbps | -65dBm |
4. 2.4GHz中国信道划分
2.4GHz频段WLAN信道配置表
|
||
信道
|
中心频率(MHz)
|
信道低端/高端频率
|
1
|
2412
|
2401/2423
|
2
|
2417
|
2406/2428
|
3
|
2422
|
2411/2433
|
4
|
2427
|
2416/2438
|
5
|
2432
|
2421/2443
|
6
|
2437
|
2426/2448
|
7
|
2442
|
2431/2453
|
8
|
2447
|
2426/2448
|
9
|
2452
|
2441/2463
|
10
|
2457
|
2446/2468
|
11
|
2462
|
2451/2473
|
12
|
2467
|
2456/2478
|
13
|
2472
|
2461/2483
|
5. SSID和BSSID
1)基本服务集(BSS)
基本服务集是802.11 LAN的基本组成模块。能互相进行无线通信的STA可以组成一个BSS(Basic Service Set) 。如果一个站移出BSS的覆盖范围,它将不能再与BSS的其它成员通信。
2)扩展服务集(ESS)
多个BSS可以构成一个扩展网络,称为扩展服务集(ESS)网络,一个ESS网络内部的STA可以互相通信,是采用相同的SSID的多个BSS形成的更大规模的虚拟BSS。连接BSS的组件称为分布式系统(Distribution System,DS)。
3)SSID
服务集的标识,在同一SS内的所有STA和AP必须具有相同的SSID,否则无法进行通信。
SSID是一个ESS的网络标识(如:TP_Link_1201),BSSID是一个BSS的标识,BSSID实际上就是AP的MAC地址,用来标识AP管理的BSS,在同一个AP内BSSID和SSID一一映射。在一个ESS内SSID是相同的,但对于ESS内的每个AP与之对应的BSSID是不相同的。如果一个AP可以同时支持多个SSID的话,则AP会分配不同的BSSID来对应这些SSID。
BSSID(MAC)<---->SSID
6. AP种类
FAT AP和FIT AP比较如下图所示:
7. 无线接入过程三个阶段
STA(工作站)启动初始化、开始正式使用AP传送数据帧前,要经过三个阶段才能够接入(802.11MAC层负责客户端与AP之间的通讯,功能包括扫描、接入、认证、加密、漫游和同步等功能):
1)扫描阶段(SCAN)
2)认证阶段 (Authentication)
3)关联(Association)
7.1 Scanning
802.11 MAC 使用Scanning来搜索AP,STA搜索并连接一个AP,当STA漫游时寻找连接一个新的AP,STA会在在每个可用的信道上进行搜索。
1)Passive Scanning(特点:找到时间较长,但STA节电)
通过侦听AP定期发送的Beacon帧来发现网络,该帧提供了AP及所在BSS相关信息:“我在这里”…
2)Active Scanning (特点:能迅速找到)
STA依次在13个信道发出Probe Request帧,寻找与STA所属有相同SSID的AP,若找不到相同SSID的AP,则一直扫描下去..
7.2 Authentication
当STA找到与其有相同SSID的AP,在SSID匹配的AP中,根据收到的AP信号强度,选择一个信号最强的AP,然后进入认证阶段。只有身份认证通过的站点才能进行无线接入访问。AP提供如下认证方法:
1)开放系统身份认证(open-system authentication)
2)共享密钥认证(shared-key authentication)
3)WPA PSK认证( Pre-shared key)
4)802.1X EAP认证
7.3 Association
当AP向STA返回认证响应信息,身份认证获得通过后,进入关联阶段。
1) STA向AP发送关联请求
2) AP 向STA返回关联响应
至此,接入过程才完成,STA初始化完毕,可以开始向AP传送数据帧。
7.4 认证和关联过程
7.5 漫游过程
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