什麼是Wi-Fi

依據IEEE 802.11規格之無線區域網路的通稱,也是表示設備通過業界團體Wi-Fi Alliance認證的名稱。主要使用2.4 GHz、5 GHz、6 GHz頻段的電波,經由存取點連接到區域網路。以CSMA/CA協調電波的使用,並以OFDM、MIMO,以及從Wi-Fi 6(802.11ax)開始的OFDMA提高速度與效率。通訊以WPA2或WPA3加密。

日文名稱: Wi-Fi

「Wi-Fi」出現在2領域的11道練習題中(無線通訊基礎, 電腦網路基礎等)。

這個名詞所屬的領域: 無線通訊基礎

練習Wi-Fi的題目

無線區域網路不採用有線乙太網路一直使用的CSMA/CD,而採用CSMA/CA的主要理由,下列何者正確?

  1. A在無線環境中,很難一邊傳送一邊接收其他終端的微弱電波來偵測碰撞,因此在傳送前先等待一段時間,盡量避免碰撞
  2. B無線比有線更快,即使發生碰撞對效能的影響也很小
  3. C在無線區域網路中,終端與存取點總是一對一通訊,不可能發生碰撞
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正確答案:A. 在無線環境中,很難一邊傳送一邊接收其他終端的微弱電波來偵測碰撞,因此在傳送前先等待一段時間,盡量避免碰撞

CSMA/CD用於以集線器連接的早期乙太網路這類共用的有線媒介:傳送中偵測到碰撞就停止傳送,隨機等待一段時間後再重送。在無線環境中,自己送出的電波太強,很難同時接收遠處終端的微弱電波;而且彼此電波到達不了的終端(隱藏終端)之間的碰撞,傳送端也無從得知。因此CSMA/CA在確認頻道空閒後,還要再等待固定時間加上隨機的等待時間(退避)才傳送。接收端正確收到後回傳ACK,若沒有收到ACK,傳送端便視為發生碰撞等而重傳。附帶一提,現在以全雙工連接交換器的有線乙太網路不會發生碰撞,CSMA/CD實際上已不再使用。

下列關於無線區域網路2.4 GHz頻段與5 GHz頻段一般差異的敘述,何者正確?

  1. A2.4 GHz頻段即使有障礙物也容易傳得遠,但與微波爐、藍牙等共用,容易壅擠,彼此不重疊的頻道也少
  2. B5 GHz頻段比2.4 GHz頻段更容易穿透牆壁等障礙物,可以傳得更遠
  3. C2.4 GHz頻段是只分配給無線區域網路的頻段,因此不會受到其他設備電波的干擾
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正確答案:A. 2.4 GHz頻段即使有障礙物也容易傳得遠,但與微波爐、藍牙等共用,容易壅擠,彼此不重疊的頻道也少

一般而言,頻率越高的電波越容易被牆壁等障礙物削弱,傳送距離也越短。2.4 GHz頻段雖然容易傳到,但作為不需執照的ISM頻段,有微波爐、藍牙等許多設備使用,容易受到干擾,20 MHz寬度下彼此不重疊的頻道只有3~4個左右。5 GHz頻段可用的頻道多,容易把頻道合併加寬以提高速度,但較不耐障礙物,部分頻道還需要避免干擾氣象雷達等的DFS程序。進入2020年代後,Wi-Fi 6E與Wi-Fi 7也開放使用6 GHz頻段(可用範圍依國家或地區而異)。

解析中的「Wi-Fi」

出現「Wi-Fi」的題目(11題)

  1. 無線區域網路不採用有線乙太網路一直使用的CSMA/CD,而採用CSMA/CA的主要理由,下列何者正確?
  2. 下列關於無線區域網路2.4 GHz頻段與5 GHz頻段一般差異的敘述,何者正確?
  3. IEEE 802.11ac(Wi-Fi 5)的無線區域網路所使用的頻段為下列何者?
  4. 為了減輕無線區域網路的隱藏節點問題而使用的RTS/CTS機制,下列說明何者適當?
  5. 無線區域網路安全規格WPA3的個人模式中,取代WPA2的預先共用金鑰(PSK)方式而採用,即使通訊被攔截,密碼也不易被離線字典攻擊猜出的認證與金鑰交換方式為下列何者?
  6. 傳送網頁資料時,在傳送端每當資料從上層交給下層時會發生什麼事?下列何者正確?
  7. 下列關於MAC位址的敘述,何者正確?
  8. 在一台L2交換器上設定VLAN,將連接埠1~4設為VLAN 10,連接埠5~8設為VLAN 20。下列關於其運作的敘述,何者正確?
  9. 在相同符元率下,把調變方式從16QAM改為256QAM時,一般的性質何者適當?
  10. 關於OFDM(正交分頻多工),下列說明何者適當?
  11. 關於OFDMA(正交分頻多重存取),下列說明何者適當?

相關名詞

乙太網路(Ethernet) 隱藏節點問題 路由器 正交分頻多工(OFDM) CSMA/CA ARQ(自動重傳請求) 前向保密 TCP(傳輸控制協定) IP(網際網路協定) 封包

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