Principios técnicos del WiFi inalámbrico
¿Qué es la red inalámbrica en la categoría de LAN inalámbrica? ¿Certificación de compatibilidad inalámbrica? Esencialmente, es una tecnología de autenticación comercial y de redes inalámbricas. En el pasado, las computadoras se conectaban a través de cables de red y el Wi-Fi se conectaba a través de ondas de radio. El más común es un enrutador inalámbrico, por lo que dentro del alcance efectivo de la cobertura de ondas de radio de este enrutador inalámbrico, puede usar una conexión Wi-Fi para conectarse a Internet. Si un enrutador inalámbrico está conectado a una línea ADSL u otra línea de acceso a Internet, también se denomina punto de acceso.
Las principales funciones del WiFi inalámbrico
El acceso inalámbrico a Internet puede entenderse simplemente como acceso inalámbrico a Internet. Casi todos los teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles admiten acceso a Internet Wi-Fi, que es la tecnología de transmisión de red inalámbrica más utilizada en la actualidad. De hecho, es para convertir señales de redes cableadas en señales inalámbricas. Como se introdujo al principio, los enrutadores inalámbricos se utilizan para recibir computadoras, teléfonos móviles, tabletas, etc. relacionados que admiten su tecnología. Si su teléfono móvil tiene función Wi-Fi y hay una señal inalámbrica Wi-Fi, puede acceder a Internet sin utilizar la red China Mobile China Unicom, ahorrando cargos por tráfico de datos.
El acceso inalámbrico a Internet es habitual en las grandes ciudades. Aunque la calidad de la comunicación inalámbrica transmitida por la tecnología Wi-Fi no es muy buena, el rendimiento de seguridad de los datos es peor que el de Bluetooth y es necesario mejorar la calidad de la transmisión, la velocidad de transmisión es muy rápida, alcanzando los 54 Mbps, lo que satisface las necesidades personales. y la informatización social. La principal ventaja de Wi-Fi es que no requiere cableado y no está restringido por las condiciones del mismo. Es muy adecuado para las necesidades de los usuarios de oficinas móviles. Además, la potencia de la señal de transmisión es inferior a 100 mw. Debido a la potencia de transmisión de los teléfonos móviles, el acceso a Internet Wi-Fi es relativamente el más seguro y saludable.
Pero las señales Wi-Fi también las proporcionan redes cableadas, como ADSL y la banda ancha comunitaria en casa. Siempre que el enrutador inalámbrico esté conectado, la señal por cable se puede convertir en una señal de Wi-Fi. Muchas ciudades de países desarrollados en el extranjero cuentan con señales Wi-Fi proporcionadas por el gobierno o grandes empresas para que las utilicen los residentes. ¿Están también implementadas en muchos lugares de China? ¿Ciudad inalámbrica? Este proyecto promueve esta tecnología. En las ciudades piloto que aún no han emitido licencias 4G, muchos lugares utilizan 4G para Wi-Fi para que los ciudadanos lo prueben.
Campos de aplicación del WiFi inalámbrico
Medios de red
Dado que las bandas de frecuencia de las redes inalámbricas no requieren licencias de operadores de telecomunicaciones en todo el mundo, los equipos inalámbricos WLAN cuestan muy poco El coste y el ancho de banda de datos extremadamente alto proporcionan una interfaz aérea inalámbrica que se puede utilizar en todo el mundo. Los usuarios pueden navegar rápidamente por la web en el área de cobertura Wi-Fi y responder y realizar llamadas en cualquier momento y en cualquier lugar. Vale la pena esperar otras aplicaciones de datos de banda ancha basadas en WLAN, como transmisión de medios, juegos en línea, etc. Con la función Wi-Fi podremos realizar llamadas de larga distancia (incluidas llamadas internacionales), navegar por la web, enviar y recibir correos electrónicos, descargar música, transferir fotografías digitales, etc. No se preocupe por la velocidad lenta y el alto costo. La tecnología Wi-Fi, al igual que la tecnología Bluetooth, es una tecnología inalámbrica de corto alcance que se utiliza en oficinas y hogares.
Dispositivos portátiles
Las redes inalámbricas se utilizan ampliamente en dispositivos portátiles y los teléfonos inteligentes son uno de ellos. A diferencia de la tecnología Bluetooth utilizada en los primeros teléfonos móviles, Wi-Fi tiene una cobertura más amplia y velocidades de transmisión más altas, por lo que los teléfonos móviles Wi-Fi se han convertido en una tendencia de moda en la industria de las comunicaciones móviles en 2010.
Ocio diario
En 2010, la cobertura de la red inalámbrica nacional se hizo cada vez más amplia, con interfaces Wi-Fi disponibles en hoteles de alta gama, zonas residenciales de lujo, aeropuertos y cafeterías. . Mientras viajamos y trabajamos, estos son lugares donde podemos navegar por la web a nuestro antojo utilizando nuestros dispositivos portátiles. ¿Los fabricantes sólo necesitan estar ubicados en lugares concurridos como aeropuertos, estaciones de tren, cafeterías, bibliotecas, etc.? ¿Punto caliente? y acceder a Internet a los lugares mencionados a través de líneas de alta velocidad. Entonces, ¿por qué? ¿Punto caliente? Las ondas de radio emitidas pueden alcanzar un radio de decenas a 100 metros desde el punto de acceso. Los usuarios sólo necesitan traer sus portátiles, PDA, teléfonos móviles, psp o ipod touch con Wi-Fi a esta zona para acceder a Internet a altas velocidades.
También puedes comprar un enrutador inalámbrico para configurar una red de área local en casa y luego podrás acceder a Internet de forma inalámbrica.
La diferencia entre las redes inalámbricas y la tecnología 3G es que 3G tiene mejor calidad de transmisión cuando se mueve a altas velocidades, pero el Wi-Fi es suficiente para navegar por Internet cuando está parado.
Las aplicaciones comerciales a gran escala de redes inalámbricas son raras en el mundo. Los problemas se centran en dos aspectos: en primer lugar, los grandes operadores no reconocen este modelo; en segundo lugar, faltan modelos de negocio eficaces. Sin embargo, la LAN inalámbrica basada en tecnología de red inalámbrica se ha vuelto cada vez más popular, lo que significa que podrá aplicarse de manera muy conveniente en el futuro. Una vez que las redes Wi-Fi existan en lugares públicos y resuelvan los problemas de interconexión, altos costos y roaming de los operadores, Wi-Fi pasará de ser una tecnología exitosa a convertirse en un negocio exitoso en el futuro.
Tren de pasajeros
201165438 A las 14:20 del 28 de octubre de 2004, el primer tren de pasajeros de China, de Guangzhou a Hong Kong Kowloon T809, partió de la estación de tren Este de Guangzhou, marcando el comienzo. de la era WiFi (red inalámbrica) ferroviaria de China.
Después de activar el WiFi del tren, no solo puedes ver cines de alta definición y jugar juegos comunitarios en la LAN interna del tren, sino también acceder directamente a la red externa, navegar por Weibo y enviar correos electrónicos, con ancho de banda. velocidades de 10-50 MB de conexión mundial.
Baños públicos
WIFI gratuito en baños públicos
El distrito de Chongqing Nan'an construirá 20 baños públicos con función WIFI gratuita en 2016.
Antecedentes del WiFi inalámbrico
La red inalámbrica es una tecnología de red inalámbrica definida por IEEE. Cuando IEEE definió formalmente el estándar 802.11 en 1999, IEEE seleccionó y reconoció la tecnología de red inalámbrica inventada por CSIRO como la mejor tecnología de red inalámbrica del mundo, y el estándar de tecnología de red inalámbrica de CSIRO se convirtió en el estándar técnico central de Wi-Fi en 2010.
La tecnología de redes inalámbricas fue inventada en la década de 1990 por CSIRO, una institución de investigación afiliada al gobierno australiano, y solicitó con éxito una patente de tecnología de redes inalámbricas en los Estados Unidos en 1996. (Patente de EE.UU. nº 5.487.069) El inventor es un equipo de investigación compuesto por graduados en ingeniería de la Universidad de Sydney, dirigido por el Dr. John O'Sullivan, un graduado de la Universidad de Sydney. IEEE pidió una vez al gobierno australiano que renunciara a las patentes de redes inalámbricas y permitiera al mundo usar la tecnología Wi-Fi de forma gratuita, pero fue rechazado. Posteriormente, el gobierno australiano ganó la demanda o llegó a un acuerdo extrajudicial en los Estados Unidos y constituyó casi todas las empresas eléctricas y de telecomunicaciones del mundo (incluidas Apple, Intel, Lenovo, Dell, AT&T, Sony, Toshiba, Microsoft, Acer, Asus, etc.). ). En 2010, cada vez que compramos un dispositivo electrónico con tecnología Wi-Fi, el precio que pagamos incluye la tasa de patente pagada al gobierno australiano.
En 2010, se espera que 3 mil millones de dispositivos electrónicos utilicen tecnología de red inalámbrica todos los días en todo el mundo. Para finales de 2013, cuando expire la patente de red inalámbrica de CSIRO, se espera que este número aumente a 5. mil millones de dispositivos.
La red inalámbrica es aclamada por los medios australianos como el invento tecnológico más importante de la historia de Australia. Su inventor, John O'Sullivan, es llamado por los medios australianos. El padre del Wi-Fi ha recibido el premio científico nacional más importante de Australia y muchos reconocimientos en todo el mundo, incluido el Premio al Inventor Europeo 2012 de la Unión Europea, la Oficina Europea de Patentes y la Oficina Europea de Patentes (EPO).
La estructura del WiFi inalámbrico
En términos generales, el equipo básico para construir una red inalámbrica es una tarjeta de red inalámbrica y un AP, por lo que los recursos de la red se pueden compartir de forma inalámbrica con la arquitectura cableada existente. El costo y la complejidad de la construcción son mucho menores que las redes cableadas tradicionales. Si se trata sólo de una red punto a punto de varias computadoras, no se necesita ningún AP. Sólo necesita equipar cada computadora con una tarjeta de red inalámbrica. AP es la abreviatura de punto de acceso. ¿Punto de acceso inalámbrico? ,¿aún? ¿puente? . Actúa principalmente como un puente entre las estaciones de trabajo inalámbricas y la LAN cableada en la MAC de la capa de control de acceso a los medios. Con un AP, al igual que un concentrador en una red cableada normal, las estaciones de trabajo inalámbricas pueden conectarse a la red de forma rápida y sencilla. Especialmente para el uso de banda ancha, el Wi-Fi tiene más ventajas. Después de red cableada de banda ancha (ADSL, LAN comunitaria, etc.). ) para conectarse a su hogar, puede conectarse a un AP y luego instalar una tarjeta de red inalámbrica en su computadora. Un AP es suficiente para una familia promedio. Incluso después de que se autorice la vecindad del usuario, este aún puede acceder a Internet de una manera * * * sin agregar un puerto.
Equipo de hardware
Con el continuo aumento y desarrollo de las redes inalámbricas, los campos de aplicación de los módulos de red inalámbrica en 2010 son bastante amplios.
Sin embargo, después de todo, los módulos Wi-Fi son productos de alta frecuencia. A diferencia de los productos electrónicos de consumo ordinarios, se producirán algunos fenómenos y problemas inexplicables durante la producción y el diseño, lo que enredará mucho a algunos ingenieros sin experiencia en diseño de alta frecuencia. Los empleados con experiencia relevante a menudo necesitan equipos costosos para ayudar en el análisis.
Para la parte de la red inalámbrica, un diseño es colocar la parte de Wi-Fi directamente en la placa base PCB. Este diseño requiere valentía y tecnología, porque el módulo en sí no es caro y los productos correspondientes a la placa base son caros. Cuando hay un problema con la parte de Wi-Fi, la depuración y el reemplazo son muy problemáticos y sería una lástima descartarlo directamente. Por lo tanto, muchos diseños están dispuestos a utilizar la parte Wi-Fi modular. La parte Wi-Fi se puede modularizar directamente para un fácil manejo. El módulo se puede desmontar directamente, lo que también es útil para los riesgos de diseño del producto y las pérdidas específicas.
Para un diseño de hardware específico, consulte el módulo Wi-Fi correspondiente y considere los siguientes aspectos:
Interfaz de comunicación: 2010 utiliza básicamente una interfaz USB y una pequeña cantidad de PCIE y SDIO. La cuota de mercado de PCIE no debería ser grande, las máquinas todo en uno son caras y poco prácticas. Muchas funciones integradas no se utilizarán, lo que en realidad es un desperdicio.
Fuente de alimentación: la mayoría utiliza una fuente de alimentación directa de 5 V, y algunos utilizan la fuente de alimentación en el diseño de la placa base para utilizar directamente una fuente de alimentación de 3,3 V.
Forma de procesamiento de antena: puede haber una antena integrada en PCB o una antena de cerámica; también puede conectar el cable de extensión de la antena a través del conector I-PEX y luego dejar la antena externa.
Tamaño de especificación: Esto puede basarse en requisitos de diseño específicos. El más pequeño es el modelo nano (se puede usar directamente como una tarjeta de red nano inalámbrica y el que se puede miniaturizar mide aproximadamente 12*12); (generalmente se utiliza una antena externa. El diseño suele ser de alrededor de 25*12 (básicamente hay muchas antenas integradas y antenas de cerámica, así como conectores de antena externa).
Forma de conexión con la placa base: SMT directa, o conexión enchufable mediante disposición de 2,54 pines (esto facilita el montaje/mantenimiento).
La depuración del software debe combinarse con el control principal específico. Después de todo, la parte Wi-Fi es sólo un transceptor inalámbrico. ¡Muchos usuarios se confunden fácilmente al realizar consultas! Se puede decir que el campo más popular de aplicaciones de módulos Wi-Fi en 2013 es el mercado MID. Al mismo tiempo, también han penetrado algunos mercados tradicionales de aplicaciones de red, como algunos campos de control industrial/campos de transmisión de red/incluso algunos campos de control remoto. Básicamente, ¡todos los que saben utilizar Internet quieren probar la conexión inalámbrica!
Protocolo de red WiFi inalámbrica
Los miembros de la red de puntos de conexión Wi-Fi y las estaciones estructurales son la parte más básica de la red.
El Conjunto de Servicios Básicos (BSS) es la unidad de servicio más básica de la red. La unidad de servicio más simple sólo puede contener dos sitios. Los sitios se pueden asociar dinámicamente en unidades de servicios básicos.
Sistema de distribución. Los sistemas de distribución se utilizan para conectar diferentes unidades de servicios básicos. Los medios utilizados por el sistema de distribución son lógicamente diferentes a los medios utilizados por la unidad de servicio básico, aunque pueden ser físicamente los mismos medios, como por ejemplo la misma banda de radiofrecuencia.
Punto de Acceso (AP). El punto de acceso no sólo tiene la identidad de una estación ordinaria, sino que también tiene la función de acceder al sistema de distribución.
Conjunto de Servicios Extendidos, ESS). Consta de un sistema de distribución y unidades de servicios básicos. Esta combinación es lógica, no física: diferentes unidades de servicios básicos pueden estar geográficamente muy alejadas. Los sistemas de distribución también pueden utilizar diversas tecnologías.
Una puerta de enlace también es un componente lógico. Se utiliza para conectar LAN inalámbrica y LAN por cable u otras redes.
Hay tres medios: los medios inalámbricos utilizados por el sitio, los medios utilizados por el sistema de distribución y los medios utilizados por otras LAN integradas con la LAN inalámbrica. Pueden superponerse físicamente entre sí.
IEEE802.11 sólo es responsable del direccionamiento en el medio inalámbrico utilizado por la estación. Abordar los sistemas de distribución de energía y otras LAN está más allá del alcance de las LAN inalámbricas.
IEEE802.11 no define específicamente el sistema de distribución, solo define los servicios que el sistema de distribución debe proporcionar. Toda la WLAN define 9 tipos de servicios, 5 de los cuales pertenecen a las tareas de los sistemas distribuidos, a saber, asociación, desasociación, distribución, integración y reasociación.
Cuatro servicios pertenecen a las tareas del sitio: autenticación, verificación, privacidad y transferencia de datos MAC.
Tipos de certificación WiFi inalámbrica
Las categorías de certificación anunciadas por la antigua Wi-Fi Alliance son:
* wpa/wpa2: wpa/wpa2 se basa en IEEE802 .11a, 802.11b, 802.11g procedimientos de prueba de productos monomodo, modo dual o banda dual. El contenido incluye verificación de protocolos de comunicación, verificación de mecanismos de seguridad de redes inalámbricas y pruebas de compatibilidad y rendimiento de transmisión de redes.
*WMM (Wi-Fi Multimedia): Cuando se transmite multimedia audiovisual a través de una red inalámbrica, el propósito de la prueba WMM es verificar si el mecanismo de garantía de ancho de banda funciona correctamente bajo diferentes dispositivos de red inalámbrica y diferentes sistemas de seguridad. ajustes.
* Ahorro de energía WMM: cómo extender la duración de la batería administrando el tiempo de espera de los dispositivos de red inalámbrica sin afectar sus funciones cuando se transmiten multimedia audiovisuales a través de una red inalámbrica se puede verificar a través de Ahorro de energía WMM.
*WPS (Configuración protegida Wi-Fi): esta certificación se lanzó a principios de 2007 para permitir a los consumidores configurar dispositivos de red inalámbrica de una manera más sencilla y garantizar un cierto nivel de seguridad. Actualmente, WPS permite configurar dispositivos de red inalámbricos mediante configuración de entrada de PIN (Pin), configuración de botón pulsador (PBC), configuración de unidad flash USB (UFD), comunicación de campo cercano y configuración de token sin contacto (NFC).
*ASD (Dispositivo de aplicación específica): Se refiere a dispositivos de red inalámbrica con aplicaciones especiales además de puntos y estaciones de acceso a red inalámbrica, como reproductores de DVD, proyectores, impresoras, etc.
*CWG (Converged Wireless Group): Principalmente un programa de prueba para medir la parte de radiofrecuencia de los equipos de convergencia móvil Wi-Fi.
Las perspectivas de desarrollo del WiFi inalámbrico
3G integrado
Análisis completo de cobertura, velocidad de transmisión, categorías comerciales básicas, velocidad móvil, expansión futura y tendencias de evolución. 3G y WLAN son complementarios.
Para GPRS, CDMA1x, 1xRTT, EV-DO, EV-DV y otras tecnologías, la simetría de los servicios de datos de enlace ascendente y descendente es una ventaja obvia del Wi-Fi. Para la velocidad de datos de 2 Mbit en habitaciones 3G, el Wi-Fi también tiene una ventaja absoluta. Actualmente, utilizando el estándar 802.11b, la velocidad de datos teórica puede alcanzar los 11 Mbit y la velocidad de datos de la capa física real admite 1, 2, 5,5 y 165438. Con la formulación y mejora de estándares de tecnología y protocolos como 802.11g/a, 802.16e, 802.11i y WiMAX, así como la capacidad de Wi-Fi Alliance para responder rápidamente al mercado, Wi-Fi está entrando en una etapa de rápido desarrollo. Entre ellos, como estándar sucesor de 802.11b, en junio de 2003 se aprobó oficialmente 802.16 (WiMAX Global Interoperability for Microwave Access). Aunque utiliza una banda de frecuencia diferente (10-66 GHz) de 802.11b, como tecnología de red de área metropolitana inalámbrica (WMAN), puede complementar los puntos de acceso inalámbrico 802.11b/g/a para construir una red inalámbrica de banda ancha con cobertura completa de área metropolitana. Wi-Fi/WiMAX, como tecnología de extensión inalámbrica para cable y DSL, proporciona a los usuarios móviles verdaderos servicios inalámbricos de acceso de banda ancha con su movilidad y flexibilidad, ampliando las características del ancho de banda y la calidad QoS de las tecnologías tradicionales de acceso de banda ancha.
Para la tecnología Wi-Fi, el roaming, la conmutación, la seguridad, las interferencias y otros aspectos son los puntos clave que los operadores deben considerar al configurar redes. A medida que aumenta la capacidad y la velocidad de transmisión de la red de transmisión troncal, ya sea que adopte una arquitectura plana o de dos capas, no afectará el rápido acceso de banda ancha de los usuarios con la mejora continua de la tecnología IAPP y MobileIP y el desarrollo de IPv6, el roaming; y los problemas de entrega finalmente se resolverán. La aparición del estándar 802.11i proporcionará más estrategias de seguridad, incluida WPA2 y autenticación multimedia. Las soluciones de redes maduras y los mecanismos de detección previa de interferencias pueden reducir la interferencia causada por el desarrollo de recursos de frecuencia.
El objetivo de mercado de Wi-Fi/WiMAX es convertirse en la tecnología de acceso inalámbrico de banda ancha para redes de área metropolitana. El objetivo básico es proporcionar un sistema que pueda interoperar eficazmente en un entorno de múltiples proveedores desde el área metropolitana. La red apunta a multipuntos. El método de acceso inalámbrico de banda ancha logra el posicionamiento básico en el mercado de terminales de telefonía móvil personales que cumplen con los estándares 3G, utilizan WWAN como modo básico, utilizan voz pública y datos multimedia como contenido y roaming global. Wi-Fi/WiMAX también puede complementar los medios de soporte de interconexión inalámbrica de área amplia/área metropolitana 3G y de estaciones base multipunto.
La dirección de desarrollo de Wi-Fi/WiMAX incluye: tecnología de red, cobertura más amplia, de punto de acceso a punto de acceso a toda la ciudad; los terminales portátiles Wi-Fi y los servicios VoWLAN se convertirán inevitablemente en modelos de aplicaciones potenciales; La tecnología de conmutación IP avanzada Wi-Fi/WiMAX y la plataforma de servicio abierta harán que las redes WLAN sean más inteligentes y más fáciles de administrar. Las estrategias de seguridad multinivel (WEP, WPA, WPA2, AES, etc.) proporcionan diferentes niveles de soluciones de seguridad, lo que permite a las empresas y a los usuarios individuales elegir estrategias de seguridad que satisfagan sus propias necesidades en función de diferentes rentabilidades.
1. Arquitectura de red totalmente basada en IP
Ya sea comercial o experimental (CDMA 2000/WCDMA 99/R4/TD-SCDMA), los estándares 3G no son redes totalmente IP. Por ejemplo, CDMA 2000WCDMA99/TD-SCDMA basado en ANSI-41 se basa en el tradicional GSM-MAP y el softswitch R4. No fue hasta que R5 introdujo IMS que se implementó una red central totalmente IP. Obviamente, la red central totalmente IP es también la dirección de desarrollo de 3G. La red central totalmente basada en IP no sólo puede desarrollarse independientemente de los métodos de acceso inalámbrico, sino que también puede admitir múltiples métodos de acceso inalámbrico, incluidos Wi-Fi/WiMAX, WCDMA y Bluetooth. En 3G R6, WLAN y 3G se consideran juntos.
2.*** Utilizar plataformas comerciales abiertas y sistemas de soporte operativo.
Wi-Fi/WiMAX y 3G tienen diferentes características de portador (rendimiento, retardo, QoS, simetría, etc.). ) brinda a los usuarios más opciones de acceso para disfrutar de servicios de voz, datos y multimedia. Pueden integrar diferentes motores comerciales a través de una plataforma comercial abierta para lograr la interoperabilidad entre redes en función del rendimiento en el área de servicio de la red, los usuarios pueden elegir manual o automáticamente a qué red acceder el sistema de soporte operativo que admite redes WLAN y 3G; puede Realice una gestión unificada de operaciones, facturación e incluso autenticación de identidad de usuario de redes duales para minimizar los costos de construcción y mantenimiento de la red.