WiFi基础知识介绍

基本概述

WiFi这个术语被人们普遍误以为是指无线保真(Wireless Fidelity),事实上Wi-Fi一词没有任何意义,也是没有全写的。WiFi作为一种无线网络通信技术,是近距离无线通信中的一种,在中文里又称“移动热点”。

相比有线网络以太网,其优势缺点如下:

  • 优势

安装便捷:一般只需要安装一个或几个无线接入点设备,就可以覆盖整个区域的局域网络。

使用便利:可以与手机等常用设备无缝通信,直接连接到互联网,仅需连接,无需网线限制。

故障定位容易:只需更换故障设备即可恢复网络。

  • 缺点

性能:无线局域网依靠无线电波进行传输。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其他障碍物都可能阻碍电磁波的传输,影响网络的性能。相对有线网络吞吐量低,这一点正在逐步改善。

通信原理

 WiFi是通过无线电波来联网,常见的是使用一个无线路由器,在该路由器的电波覆盖范围内都可以采用WiFi连接方式进行联网。

常用术语

1)『LAN:即局域网,是路由和主机组成的内部局域网,一般为有线网络。

2)WAN:即广域网,是外部一个更大的局域网。

3)WLAN(Wireless LAN,即无线局域网):前面我们说过LAN是局域网,其实大多数指的是有线网络中的局域网,无线网络中的局域网,一般用WLAN。

4)AP(Access point的简称,即访问点,接入点):是一个无线网络中的特殊节点,通过这个节点,无线网络中的其它类型节点可以和无线网络外部以及内部进行通信。

5)Station(工作站):表示连接到无线网络中的设备,这些设备通过AP,可以和内部其它设备或者无线网络外部通信。

6)Assosiate:连接。如果一个Station想要加入到无线网络中,需要和这个无线网络中的AP关联(即Assosiate)。

7)SSID:用来标识一个无线网络,每个无线网络都有它自己的SSID。

8)BSSID:用来标识一个BSS,其格式和MAC地址一样,是48位的地址格式。一般来说,它就是所处的无线接入点的MAC地址。某种程度来说,它的作用和SSID类似,但是SSID是网络的名字,是给人看的,BSSID是给机器看的,BSSID类似MAC地址。

9)BSS(Basic Service Set):由一组相互通信的工作站组成,是802.11无线网络的基本组件。主要有两种类型的IBSS和基础结构型网络。IBSS又叫ADHOC,组网是临时的,通信方式为Station<->Station,这里不关注这种组网方式;我们关注的基础结构形网络,其通信方式是 Station<->AP<->Station,也就是所有无线网络中的设备要想通信,都得经过AP。在无线网络的基础形网络中,最重要的两类设备:AP和Station。』

10)Channel(信道):信道是连接发送端和接受端的通信设备,功能是将信号从发送端传送接收端。无线信道是利用电磁波在空间中传播来实现信号的传输。

11)Band(频段):一般ap可以支持5g或2.4g两个频率范围段的无线信号。如果两者同时可以设置,而不是互斥那么,这个路由器还能够同时支持两种频段(频段即 Band),这相当于这个ap可建立两个无线网络,它们采用不同的频段。

12)MAC:Media Access Control或称为 MAC地址、硬件地址,用来定义网络设备的位置。

13)Qos:Quality of Service,字面直译就是服务质量,对于WiFi路由器而言,就是流控功能,主要价值就是当带宽紧张时,优先保证重要应用的网络质量。在有限的带宽资源下,QoS为各种业务分配带宽,为业务提供端到端的服务质量保证。QoS的度量指标包括:带宽、时延、抖动和丢包率等。

WiFi常用加密方式

  • 开放:不加密。
  • WEP:Wired Equiva Privacy 有线等效保密协议,这是一种老式加密方式,采用IEEE 802.11技术,因此当使用WEP加密时会影响无线设备的传输速率。
  • WPA/WPA2:WIFI protected Access 有线等效加密,是一种最安全的加密类型,需安装Radius服务器进行身份认证并得到密钥WPA、WPA2安全模式。
  • WPA-PSK/WPA2-PSK:WPA-Preshared,WPA预共享密钥,现在经常设置的一种加密类型,是WPA/WPA2的简化版,基于共享密钥的WPA模式,安全性很高,设置也比较简单。 

Maxlinear WiFi

目前市场上无线路由主控芯片主要是Qualcomm、Broadcom、Realtek和 Maxlinear(收购Intel无线通信)。

MaxLinear的Wi-Fi SoC设计符合IEEE 802.11ax标准,并已获得Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E认证。它们支持千兆位Wi-Fi,并提供多达4个6GHz频谱流,支持160MHz信道,从而创造更高的容量。此外,这些SoC提供了同时连接多达256个客户端的能力,为越来越多的连接设备提供了高质量的用户体验。这些Wi-Fi SoC针对AnyWAN进行了优化,以零CPU利用率完全覆盖无线流量。这为安全、分析、照片/视频托管和家长控制等高级服务释放了CPU性能,同时提供了一致的用户体验。

以下是Maxlinear发布的WiFi 6 芯片信息。

参考资料

  1. https://blog.csdn.net/broadCE/article/details/79371484
  2. https://www.maxlinear.com/products/connectivity/wireless

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