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  • WIFI基本知识

    http://blog.csdn.net/myarrow/article/details/7930131

    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
     

         802.11b和802.11g的工作频段在2.4GHz(2.4GHz-2.4835GHz),其可用带宽为83.5MHz,中国划分为13个信道,每个信道带宽为22MHz
        北美/FCC      2.412-2.461GHz(11信道)
        欧洲/ETSI     2.412-2.472GHz(13信道)
        日本/ARIB    2.412-2.484GHz(14信道)

    2.4GHz频段WLAN信道配置表
    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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