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WIFI的接入過程和工作原理

2024-10-18科技

WIFI的接入過程通常包括以下幾個步驟:

掃描(Scan):

這是發現WIFI熱點(或無路線由器)的過程。無線網絡終端(如手機或電腦)會進行掃描,尋找可用的無線通道。

掃描過程包括被動掃描和主動掃描兩種方式。在被動掃描中,無線網絡終端處於接收狀態, 接受不 同通道的無線AP發送的信標幀(Beacon Frame)。而在主動掃描中,無線網絡終端會主動去發送探測幀,等待附近的無線AP響應探測幀。

認證(Authentication):

在找到WIFI熱點後,需要透過身份認證才能連線。這個過程涉及到客戶端向承載指定SSID AP發送探測請求(ProbeRequest)幀,以及後續的認證過程。只有當認證透過後,才能進行下一步的連線。

認證過程中,AP和STA(Station,站點)之間會進行EAPOL四次握手,這是一個安全地協商和交換 金鑰 的過程。透過這四次握手,AP和STA之間會生成用於加密和解密數據的PTK(Pairwise Transient Key,成對暫態金鑰)和GTK(Group Transient Key,群組暫態金鑰),從而確保WIFI連線的安全性。

關聯(Association):

在認證透過後,AP熱點和終端進行連線。客戶端會向AP發送連線(Association)請求,AP對連線請求進行回應,包括SSID、效能、加密設定等資訊。

至此,WIFI的連線身份認證互動就全部結束了,之後就可以正常進行數據發送了。

WIFI的工作原理

WIFI的工作原理主要是透過無線電波在空氣中的傳播來傳輸數據。具體來說,WIFI網絡通常由存取點(Access Point,AP)和客戶端組成,采用IEEE 802.11系列協定實作通訊。以下是WIFI工作原理的詳細解釋:

訊號傳輸:

WIFI使用2.4GHz和5GHz兩個頻段的無線電波進行數據傳輸。這些頻段被劃分為多個通道,不同的通道可以同時傳輸數據,以避免幹擾。

WIFI采用了正交頻分複用(OFDM)技術,將高速數據流分成多個低速子數據流,分別在不同的子載波上進行傳輸。這種方式可以提高數據傳輸的效率和可靠性,減少多徑衰落和幹擾的影響。

網絡組成:

WIFI網絡通常采用基礎設施模式,由一個或多個存取點(AP)和多個無線客戶端組成。

存取點負責將有線網絡連線轉換為無線訊號,供無線客戶端連線和存取網絡資源。

通訊協定:

WIFI網絡使用的通訊協定主要包括IEEE 802.11系列協定,如802.11a/b/g/n/ac/ax等。這些協定規定了無線訊號的調制方式、數據傳輸速率、安全機制等方面的內容。

在實體層,WIFI協定透過數據機將數碼訊號轉換為無線訊號,並透過天線進行發送;在接收端,再透過天線接收到的無線訊號經過解調器將其轉換為數碼訊號。

而在數據鏈路層,WIFI協定定義了一系列的控制幀、數據幀和管理幀,用於實作無線網絡器材之間的通訊。

數據傳輸:

當客戶端(如智能電話、筆記電腦等)嘗試連線到WIFI網絡時,它會與WIFI存取點(AP)進行互動,進行認證和關聯過程。

一旦認證和關聯成功,客戶端就可以透過AP存取網絡資源了。此時,客戶端和AP之間會根據通訊協定進行數據的封裝、傳輸和接收,確保數據的準確性和可靠性。

WIFI的接入過程和工作原理是理解無線網絡連線的基礎。透過了解這些過程,我們可以更好地理解和使用WIFI技術。這款華為WiFi6無路線由器 AX3Pro高配版 家用千兆高速全屋覆蓋大戶型 全千兆埠超強覆蓋能力。

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