Wi-Fi的工作原理主要涉及以下幾個方面:
物理層:
Wi-Fi設備利用射頻技術進行通信,通常工作在2.4GHz或5GHz頻段。
設備將數字數據分割成小塊,添加同步頭、校驗位等信息,並通過調製技術轉換為高頻電磁波進行發射。
接收端通過解調技術還原原始數據,並進行解碼處理得到最終結果。
MAC層:
Wi-Fi設備使用CSMA/CA協定進行通信,通過監聽信道上是否有其他設備正在傳送數據來判斷是否可以傳送自己的數據。
設備在檢測到信道空閒時,會等待隨機時間後傳送數據,以避免衝突。
如果發生衝突,設備會根據算法進行重傳。
網路層:
Wi-Fi利用IP協定實現設備之間的通信,每個設備被分配唯一的IP位址,並通過路由器連線到網際網路。
設備向路由器傳送請求信號,路由器將數據轉換為無線電波信號並廣播。
路由器將回響包解封並傳輸給相應的終端。
安全性:
Wi-Fi採用WPA和WPA2等加密協定,使用預共享密鑰或證書進行數據加密和解密,防止未經授權的訪問。
設備之間通過無線信號中繼器擴展信號傳播範圍,並利用無線頻段選擇和信道分配提高覆蓋效果。
Wi-Fi網路是一種去中心化的設計哲學,設備之間不分層級,而是採用自協調競爭接入的模式。這種設計哲學側重於抗干擾、低成本等特性,與蜂窩網路的設計哲學有所不同,蜂窩網路以基站為中心,而Wi-Fi則將接入點與用戶終端放在同等位置考慮。