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玩转「Wi-Fi」系列之名词解读

2018-05-17  本文已影响42人  程序手艺人

学习Wi-Fi 过程中有一些专有名词需要知道, 这对后续知识的了解有很大的帮助.这里针对一些常用名词做相关解读.

1. 信道

信道指IEEE 802.11网络使用的无线信道。无线局域网(WLAN)分很多种类,其中以IEEE 802.11规范为基础的Wi-Fi认证是人们最熟悉的流行商业标准。

802.11 工作组划分了4个独立的频段:2.4 GHz、3.6 GHz、4.9 GHz 和 5.8 GHz,每个频段又划分为若干信道。每个国家自己制定了政策订出如何使用这些频段,例如最大的发射功率和调制方式等.

我国2.4GHz Wi-Fi总共有14个信道,如下图所示, 2.4 GHz 频段范围内有每隔 5 MHz 分隔的频道14个(除了第14信道与第13信道相隔了 12 MHz)

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2.信号强度

Wi-Fi 采用db, dbm 衡量信号强度的好坏, 数值越大, 信号质量越好.

db是一个表征相对值的值,纯粹的比值,只表示两个量的相对大小关系,没有单位,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面的计算公式:

10log(甲功率/乙功率),如果采用两者的电压比计算,要用20log(甲电压/乙电压)。

例如: 甲功率比乙功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。也就是说,甲的功率比乙的功率大3 dB。反之,如果甲的功率是乙的功率的一半,则甲的功率比乙的功率小3 dB。

dbm是一个表示功率绝对值的值(也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值),计算公式为:10log(功率值/1mw)。

例如: 如果功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。

对于40W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为:

10log(40W/1mw)=10log(40000)=10log4+10log10000=46dBm

3. 加密方式

目前Wi-Fi的加密模式主要有:WEP,WPA,WPA2-PSK。

WEP(Wired Equivalent Privacy,有线等效保密)。单从名字上看,WEP似乎是一个针对有线网络的安全加密协议,其实并非如此。WEP标准在无线网络出现的早期就已创建,它是无线局域网WLAN的必要的安全防护层。目前常见的是64位WEP加密和128位WEP加密。

由于WEP的安全性较低,IEEE 802.11组织开始制定新的安全标准,也就是802.11i协议。

考虑到不同的用户群和不同的应用安全需要,WPA采用了两种应用模式,即企业模式和家庭模式。根据不同的应用模式,WPA的认证也分为两种不同的方式,对于大型企业用户来说,“802.1x+ EAP”的加密方式是最佳选择,它的安全性非常好,用户必须提供认证所需的凭证才能实现连接。

WPA2是Wi-Fi联盟验证过的IEEE 802.11i标准的认证形式,WPA2实现了802.11i的强制性元素,特别是Michael算法被公认彻底安全的CCMP讯认证码所取代、而RC4加密算法也被AES所取代。

目前WPA2加密方式的安全防护能力非常出色,只要你的无线设备均支持WPA2加密,那你将体验到最安全的无线网络生活。

4. 工作站(Station)

构建网络的主要目的是为了在工作站间传送数据。所谓工作站,是指配备无线网络接口的计算设备.

类似无线终端.STA本身不接受无线的接入,它可以连接到无线终端,一般无线网卡工作工作在该模式,如STATION MODE 即工作站模式。

5. 基站(Access Point)

提供无线接入服务,允许其它无线设备接入,提供数据访问,一般的无线路由工作在该模式下,AP与AP之间允许相许连接.

802.11网络所使用的帧必须经过转换,方能被传递至其他不同类型的网络。具备无线至有线的桥接功能的设备称为接入点,接入点的功能不仅于此,但桥接最为重要。

6. SSID

SSID表示一个子网的名字,无线路由通过这个名字可以为其它设备标识这个无线路由的子网。设备进行扫描的时候,就会将相应SSID扫描到,然后就能够选择相应的SSID连接到相应的无线网络。

SSID可以和其它的重复,这样扫描的时候会看到两个同样SSID的无线网络,其实这一般用于将一个无线网络扩大的情况:当想要扩大一个无线网络的范围的时候,可以给多个路由设置相同的SSID来达到这个目的。

7. 2.4G与5G

随着无线设备数的增加. 2.4GWi-Fi 已满足不了人们的日常需求, 5GWi-Fi应运而生, 看下标准定义:

IEEE802.11协议对2.4GHz频段的规定:

频率范围:2.4GHz~2.4835GHz;14个信道,信道带宽20M(相邻多个信道频率重叠)。下面你看到的频率范围包含22M,是因为有2M被用作强制隔离频带,不参与数据传输。

IEEE802.11协议对5GHz频段的规定:

频率范围:5.150-5.250GHz、5.250-5.350GHz、5.470-5.725GHz、5.745-5.825GHz;共201个信道,信道带宽40M/80M/160M(可选择,相邻多个信道频率重叠)。

如果对频段这个概念不好理解,可以把它想象成高速公路。通信在频段上跑,就像在高速公路上跑一样。Wi-Fi主要是两条高速公路,2.4G高速公路和5G高速公路。

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分类一 : 2.4G频段

每条高速路,还有很多不同的车道,这个车道的概念,就是下面要说的信道。下面显在中国,2.4G这条高速公路上一共有13条车道(信道)。

虽然一共有13条车道,但由于资源有限。所以,不同车道之间,便会存在共用“路面”的问题。13条车道中,最多只有3条车道可以不相互影响,例如1、6、11车道互不相互干扰。

分类二 : 5G频段

在中国,5G这条高速公路上,一共有4个车道(什么美国有12个车道?人家是美国呀)

虽然中国5G车道只有5个,但每个相邻的车道间距有20MHz(2.4G车道间距是5MHz),在20MHz时,车道之间不会有干扰。如果为了提升速率,把两个20MHz的车道合在一起,就形成了40MHz。以此类推,中国5G频段最多可以提供80MHz的超大车道,所以5G的速率自然快。

当然两者各有优劣势 :

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