【正文】 1 2021 屆本科畢業(yè)論文 wifi 技術(shù)與覆蓋研究 單 位 : 專 業(yè) : 姓 名 : mpw 指導(dǎo)教師 : 完成年月 : 二 ○一二 年 六 月 wifi 技術(shù)與覆蓋研究 2 摘要 wifi 是一種短距離無線傳輸技術(shù)， 有著高速、便捷的特點(diǎn)，可以 使用戶隨時(shí)隨地訪問網(wǎng)絡(luò)， 目前已經(jīng) 在 包括家庭、辦公室，以及越來越多的咖啡屋、酒店、機(jī)場等 場所 得到了大范圍的應(yīng)用 。而且 wifi 前瞻性高，使得眾多廠商都對其提供支持， wifi 領(lǐng)域的研發(fā)和市場將繼續(xù)不斷擴(kuò)大。 本文 首先對 wifi技術(shù) 進(jìn)行了總體闡述， 介紹了 wifi 技術(shù) 發(fā)展 歷程 、 wifi 網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀及技術(shù)特點(diǎn)，然后 從技術(shù)原理、優(yōu)缺點(diǎn)等方面 詳細(xì)介紹 了 wifi 中采用的 MIMO、 OFDM、智能天線等關(guān)鍵技術(shù)， 再經(jīng)過對 wifi 網(wǎng)絡(luò)覆蓋與優(yōu)化的認(rèn)真分析，重點(diǎn)研究了 wifi 網(wǎng)絡(luò) 的 應(yīng)用。 wifi 網(wǎng)絡(luò)在民用領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛使用，有著成熟的應(yīng)用模式， 許多行業(yè)都部署了 wifi 網(wǎng)絡(luò)。 隨著 wifi 的不斷改進(jìn)，相信這種技術(shù)將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用， 在未來， wifi 將具有廣闊的發(fā)展前景 。 關(guān)鍵詞： wifi 技術(shù) 網(wǎng)絡(luò) 覆蓋 應(yīng)用 wifi 技術(shù)與覆蓋研究 3 Abstract wifi is a shortrange wireless transmission technology, has a highspeed, convenient features, allows users to access the work anytime, anywhere, including homes, offices, and a growing number of coffee shops, hotels, airports and other places has been a bigrange of applications. Wifi forwardlooking, so many manufacturers to support them, wifi areas of R amp。 D and the market will continue to expand. Overall elaborated first wifi technology, wifi technology development process of the wifi work Research and technical features, and details from the technical principles, advantages and disadvantages, MIMO, OFDM, smart antennas and other key technologies used in wifi after a careful analysis of the wifi work coverage and optimization focuses on the application of the wifi work. wifi work has been widely used in civilian areas, has a mature application mode, many industries are deployed to the wifi work. With the continuous improvement of wifi, I believe this technology will be more widely used, in the future, the wifi will have broad prospects for development. Keyword： wifi technology work coverage application wifi 技術(shù)與覆蓋研究 4 目 錄 1 wifi 技術(shù)概述 .................................................. 1 wifi 簡介 ................................................ 1 wifi 技術(shù)發(fā)展歷程 ........................................ 1 wifi 網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀 ........................................ 2 wifi 技術(shù)特點(diǎn) ............................................ 2 2 wifi 關(guān)鍵技術(shù) .................................................. 4 MIMO 技術(shù) ................................................ 4 MIMO 技術(shù)概述 ....................................... 4 MIMO 技術(shù)原理 ....................................... 4 MIMO 的三種主要技術(shù) ................................. 5 MIMO 三種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場景 ..................... 5 OFDM 技術(shù) ................................................ 6 OFDM 技術(shù)原理 ....................................... 6 OFDM 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) ................................. 6 OFDM 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) ..................................... 7 OFDM 技術(shù)的缺點(diǎn) ..................................... 7 MIMOOFDM 技術(shù) ........................................... 8 MIMO 與 OFDM 的結(jié)合 .................................. 8 MIMOOFDM 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) ............................ 8 智能天線技術(shù) ............................................. 9 智能天線概述 ........................................ 9 智能天線系統(tǒng) ....................................... 9 網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化 ............................................. 11 無線局域網(wǎng)絡(luò) ........................................... 11 無線局域網(wǎng)絡(luò)組建方法 ............................... 11 無線局域網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ............................. 11 wifi 無線局域網(wǎng)絡(luò)的組成部分 ............................. 12 wifi 無線局域網(wǎng)構(gòu)建的約束條件 ........................... 12 wifi 無線局域網(wǎng)絡(luò)覆蓋及優(yōu)化 ............................. 13 wifi 覆蓋區(qū)域類型 .................................. 13 wifi 覆蓋優(yōu)化 ...................................... 13 4 wifi 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 ................................................. 15 wifi 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用現(xiàn)狀 ....................................... 15 wifi 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用概述 .................................. 15 基于 wifi 網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用模式 ........................ 15 wifi 行業(yè)應(yīng)用 ...................................... 16 wifi 網(wǎng)絡(luò)安全 ........................................... 17 wifi 技術(shù)與覆蓋研究 5 wiFi 網(wǎng)絡(luò)的安全問題 ................................ 17 WiFi 網(wǎng)絡(luò)安全的維護(hù)方法 ............................ 18 wifi 視頻 應(yīng)用探討 ....................................... 18 系統(tǒng)組成 .......................................... 18 技術(shù)原理 .......................................... 19 系統(tǒng)安全 .......................................... 20 wifi 技術(shù)的發(fā)展和未來 ................................... 20 發(fā)展方向 .......................................... 20 未來展望 .......................................... 21 致謝 .......................................................... 22 參考文獻(xiàn) ...................................................... 23 wifi 技術(shù)與覆蓋研究 1 1 wifi 技術(shù)概述 wifi 簡介 隨著網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，用戶對無線通信的需求日漸突出，也出現(xiàn)了許多 的無線通信協(xié)議。 wifi 以其獨(dú)特的優(yōu)勢越來越受到業(yè)界的關(guān)注，并顯示出極大的應(yīng)用前景。wifi 的英文全稱為 wireless fidelity,是一種短距離無線傳輸技術(shù)，比較適合在辦公室及家庭的環(huán)境下應(yīng)用，能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號。 wifi 是第一項(xiàng)得到廣泛應(yīng)用和部署的高速無線技術(shù)，目前已經(jīng)得到了大范圍的應(yīng)用，包括家庭、辦公室，以及越來越多的咖啡屋、酒店、機(jī)場等，而且現(xiàn)在的筆記本電腦，也幾乎都可以實(shí)現(xiàn) wifi 接入的功能。它為用戶提供了無線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問。同時(shí)，它也是在家里、辦公室或在旅途 中上網(wǎng)的快速、便捷的途徑。以前通過網(wǎng)線連接電腦，而現(xiàn)在則是通過無線電波來連網(wǎng)；常見的就是一個(gè)無線路由器，那么在這個(gè)無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以采用wifi 連接方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，如果無線路由器連接了一條 ADSL 線路或者別的上網(wǎng)線路，則又被稱為 “熱點(diǎn) ”。隨著技術(shù)的發(fā)展，以及 IEEE 、 IEEE 、 IEEE 等標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，現(xiàn)在 IEEE 這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已被統(tǒng)稱作 wifi。 wifi 技術(shù)發(fā)展歷程 wifi 產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)是遵循 IEEE 美國電工電子技術(shù)協(xié)會(huì)所制 定的 系列標(biāo)準(zhǔn)的，所以一般所謂的 系列標(biāo)準(zhǔn)都屬于 wifi。 1990 年 IEEE802 標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)成立了 標(biāo)準(zhǔn)工作組，其主要任務(wù)是研究工作在分配給工業(yè)科技和醫(yī)療使用的 頻段，傳輸速率為 1Mbps 和 2Mbps 的無線設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，并于 1997 年 7 月公布了該標(biāo)準(zhǔn)。 標(biāo)準(zhǔn)的制定推動(dòng)了無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，但由于傳輸速率只有 1~2Mbps，該標(biāo)準(zhǔn)未能得到廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。 1999 年 IEEE 通過了新的 和 標(biāo)準(zhǔn)。這兩個(gè)頻段都是免費(fèi)的，即不需要授權(quán)的。 定義了使用直接序列擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，在 頻帶實(shí)現(xiàn)速率為 11Mbps 的無線傳輸。由于 DSSS 技術(shù)的實(shí)現(xiàn)比 OFDM 容易， 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展比 快得多。在 1999 年年末首先出現(xiàn)了支持 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，隨后得到廣泛商用并通過互通性測試。隨著用戶需求的增加又誕生了 標(biāo)準(zhǔn)， 定義了采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)，在 5G 頻段實(shí)現(xiàn)傳輸速率為 54Mbps 的無線傳 輸。采用 OFDM 調(diào)制技術(shù)的 標(biāo)準(zhǔn)與 相比具有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：提高了每個(gè)信道的最大傳輸速率 11~54Mbps、增加了非重疊的信道數(shù)。因此采用 標(biāo)準(zhǔn)的 WLAN 可以同時(shí)支持多個(gè)相互不干擾的高速 WLAN 用戶。不過這些優(yōu)點(diǎn)是以兼容性和傳輸距離為代價(jià)的。 和 工作在不同的頻段，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品不能兼容。由于傳輸距離的減小，要覆蓋相同的范圍就需要更多的 接入點(diǎn)。 2021 年年初首次出現(xiàn)了支持 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。 2021 年， IEEE 頒布了 ， 標(biāo)準(zhǔn)既能提供與 相同的傳輸速率又能與已有的 設(shè)備后向兼容。 也工作在 頻段，在速率不大于