Wi-Fi

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Wi-Fi 係個商標,等同 IEEE 802.11,等大家方便叫,容易記得,嘅無線網絡通訊工業標準。Wi-Fi 目的係想唔網絡都可以互通,等電腦、遊戲機、打印機等等都可以用 Wi-Fi 上網,連成一氣。

Wi-Fi 舊時意思係 Wireless fidelity,即無綫傳真度,係借音響 Hi-fi,High fidelity,高傳真度呢個字來玩。不過官方 Wi-Fi 聯盟家下經已收返呢個解釋。

由來[編輯]

1997年Wi-Fi第一個版本出世,其中定義咗介質訪問接入控制層(MAC層)同埋物理層。物理層定義咗工作喺2.4GHz嘅ISM頻段上嘅兩種無線調頻方式同埋一種紅外傳輸嘅方式,總數據傳輸速率設計為2Mbit/s。兩個設備之間嘅通信可以自由直接(ad hoc)嘅方式進行,都可以喺基站(Base Station,BS)或者訪問點(Access Point,AP)嘅協調下進行。

1999年加上咗兩個補充版本: 802.11a 定義咗一個喺5GHz ISM頻段上嘅數據傳輸速率可達54Mbit/s嘅物理層,802.11b定義咗一個喺2.4GHz嘅ISM頻段上但數據傳輸速率高達11Mbit/s嘅物理層。 2.4GHz 嘅 ISM頻段為世界上絕大多數國家通用,因此 802.11b 得到咗最為廣泛嘅應用。蘋果公司將自己開發嘅 802.11 標準起名叫 AirPort。1999年工業界成立咗 Wi-Fi 聯盟,致力解決符合 802.11 標準嘅產品嘅生產同埋設備兼容性問題。

802.11標準同埋補充。

  • 802.11,1997年,原始標準(2Mbit/s 工作喺2.4GHz)。
  • 802.11a,1999年,物理層補充(54Mbit/s工作喺5GHz)。
  • 802.11b,1999年,物理層補充(11Mbit/s工作喺2.4GHz)。
  • 802.11c,符合802.1D嘅媒體接入控制層(MAC)橋接(MAC Layer Bridging)。
  • 802.11d,根據各國無線電規定做嘅調整。
  • 802.11e,對服務等級(Quality of Service,QoS)嘅支持。
  • 802.11f,基站嘅互連性(Interoperability)。
  • 802.11g,物理層補充(54Mbit/s工作喺2.4GHz)。
  • 802.11h,無線覆蓋半徑嘅調整,室內(indoor)同埋室外(outdoor)信道(5GHz頻段)。
  • 802.11i,安全同埋鑒權(Authentification)方面嘅補充。
  • 802.11n,導入多重輸入輸出 (MIMO)技術,基本上係802.11a嘅延伸版。

除咗上面嘅 IEEE 標準,另外有一個叫 IEEE802.11b+ 嘅技術,通過 PBCC 技術(Packet Binary Convolutional Code)喺IEEE802.11b(2.4GHz頻段)基礎上提供 22Mbit/s 嘅數據傳輸速率。但這事實上並唔係一個 IEEE嘅公開標準,而係一項產權私有嘅技術(產權屬於美國德州儀器,Texas Instruments)。都有一啲叫做 802.11g+ 嘅技術,喺 IEEE802.11g 嘅基礎上提供 108Mbit/s 嘅傳輸速率,跟 802.11b+ 一樣,同樣係非標準技術,由無線網絡晶片生產商 Atheros 所提倡嘅就係 SuperG。

技術簡述[編輯]

一個Wi-Fi路由器

網絡成員同埋結構

  • 站點(Station),網絡最基本嘅組成部分。
  • 基本服務單元(Basic Service Set, BSS)。網絡最基本嘅服務單元。最簡單嘅服務單元可以只由兩個站點組成。站點可以動態嘅聯結(associate)到基本服務單元中。
  • 分配系統(Distribution System, DS)。分配系統用於連接唔同嘅基本服務單元。分配系統使用嘅媒介(Medium)邏輯上同埋基本服務單元使用嘅媒介係截然分開嘅,儘管佢哋物理上可能會係同一個媒介,例如同一個無線頻段。
  • 接入點(Access Point, AP)。接入點即有普通站點嘅身份,又有接入到分配系統嘅功能。
  • 擴展服務單元(Extended Service Set, ESS)。由分配系統同埋基本服務單元組合而成。這種組合係邏輯上,並非物理上嘅--唔同嘅基本服務單元物有可能喺地理位置相去甚遠。分配系統都可以使用各種各樣嘅技術。
  • 關口(Portal),都係一個邏輯成分。用於將無線局域網同埋有線局域網或第啲網絡聯繫起來。呢度有3種媒介,站點使用嘅無線嘅媒介,分配系統使用嘅媒介,以及同埋無線局域網集成一起嘅第啲局域網使用嘅媒介。物理上佢哋可能互相重迭。IEEE802.11只負責喺站點使用嘅無線嘅媒介上嘅尋址(Addressing)。分配系統同埋第啲局域網嘅尋址唔屬無線局域網嘅範圍。

IEEE802.11沒有具體定義分配系統,只係定義咗分配系統應該提供嘅服務(Service)。整個無線局域網定義咗9種服務,

  • 5種服務屬於分配系統嘅任務,分別為,聯接(Association), 結束聯接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再聯接(Reassociation)。
  • 4種服務屬於站點嘅任務,分別為,鑒權(Authentication), 結束鑒權(Deauthentication), 隱私(Privacy), MAC 數據傳輸(MSDU delivery)。

運作原理[編輯]

Wi-Fi 嘅設置至少需要一個Access Points (APs)同埋一個或一個以上嘅 clients. AP 每100ms將SSID (Service Set Identifier, "Network name")經由 beacons(信號台)封包廣播一次,beacons 封包嘅傳輸速率係 1 Mbit/s, 並且長度相當嘅短,所以呢個廣播動作對網路效能嘅影響唔大. 因為 Wi-Fi 規定嘅最低傳輸速率係 1 Mbit/s,所以確保所有嘅Wi-Fi Client 端都能收到呢個 SSID 廣播封包,client 可以藉此決定係否要同埋這一個SSID嘅AP連線。使用者可以設定要連線到哪一個 SSID。Wi-Fi 系統總係對用戶端開放其連接標準,並支援漫遊,這就係 Wi-Fi 嘅好處。但亦意味著,一個無線適配器有可能喺性能上優於第啲嘅適配器。由於Wi-Fi通過空氣傳送信號,所以同埋非交換以太網有相同嘅特點。Even collisions can therefore appear like in non-switched ethernet LAN's.

Wi-Fi 認證[編輯]

目前 Wi-Fi 聯盟所公佈嘅認證種類有:

  • WPA/WPA2: WPA/WPA2 係基於 IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g 嘅單模、雙模或雙頻嘅產品所建立嘅測試程序。內容包含通訊協定嘅驗證、無線網路安全性機制嘅驗證,以及網路傳輸表現與相容性測試。
  • WMM (Wi-Fi MultiMedia)當影音多媒體透過無線網路嘅傳遞時,要如何驗證其頻寬保證嘅機制係否正常運作喺唔同嘅無線網路裝置及唔同嘅安全性設定上係WMM測試嘅目的。
  • WMM Power Save: 喺影音多媒體透過無線網路嘅傳遞時,如何透過管理無線網路裝置嘅待命時間來延長電池壽命,並且唔影響其功能性,可以透過WMM Power Save嘅測試來驗證。
  • WPS (Wi-Fi Protected Setup)這係一個2007年年初才發布嘅認證,目的係讓消費者可以透過更簡單嘅方式來設定無線網路裝置,並且保證有一定嘅安全性。目前WPS允許透過Pin Input Config (PIN)、 Push Button Config (PBC)、USB Flash Drive Config (UFD)以及Near Field Communication Contactless Token Config (NFC)嘅方式來設定(Configure)無線網路裝置。
  • ASD (Application Specific Device)這係針對除咗無線網路存取點(Access Point)及站台(Station)之外第啲有特殊應用嘅無線網路裝置,例如 DVD 播放器、投影機、印表機…等等。
  • CWG (Converged Wireless Group)主要係針對 Wi-Fi mobile converged devices 嘅 RF 部分測量嘅測試程序。

免費 Wi-Fi 熱點[編輯]

Wi-Fi 喺世界各地被廣泛使用,喺唔少地方更能免費連線。

香港[編輯]

香港有多個免費 Wi-Fi 熱點,截止2008年2月已經有 6489 個[1]。120個公共屋邨已全面連線,公屋住戶可喺早上6時到晚上11時,喺屋邨內指定地方連上Wi-Fi[2]。政府都計劃於2009年年中前,喺大約350個政府場地分批推出Wi-Fi上網設施[3]。此外,麥當勞都係香港一個常見嘅免費Wi-Fi熱點[4][5]。部份巴士都有Wi-Fi服務。

參考文獻[編輯]

  1. 香港電訊管理局數據及統計資料
  2. 香港房屋署公共屋邨居民可享免費 Wi-Fi 服務
  3. 香港政府一站通政府場地嘅 Wi-Fi 無線上網設施
  4. 香港免費Wi-Fi熱點
  5. 香港Y5Zone上網熱點

出面網頁[編輯]