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【认识Wi-Fi】05 Wi-Fi标准演进篇

发布日期:2022-04-28 作者:超级管理员 点击:116

要了解Wi-Fi,就不能绕过Wi-Fi标准,大家知道,在通信领域,两端设备采用相同/兼容的协议与标准才能实现通信。理清Wi-Fi标准的发展脉络,有助于大家更好的理解Wi-Fi


事实上,Wi-Fi只是一个认证名称,我们在Wi-Fi产品上常常看到它的身影,其内核标准是WLANWireless LocalArea Networks无线局域网)的IEEE 802.11系列标准

 【认识Wi-Fi】05 Wi-Fi标准演进篇-4142731-1




下面我们讲讲IEEE 802.1系列协议中具有里程碑意义的IEEE 802.11-1997IEEE 802.11a802.11b802.11g802.11n802.11ac等协议,看看Wi-Fi速率是怎么从最初的几兆bit/s提升到现在的千兆bit/s
【认识Wi-Fi】05 Wi-Fi标准演进篇-4142731-2

 
·      IEEE 802.11-1997:奠定基础
1990年,IEEE 802标准化委员会成立了IEEE 802.11标准工作组,在1997年发布了IEEE 802.11-1997标准,物理层工作在2.4G频段,总数据传输速率设计为2Mbit/s详细定义了从物理层到MAC层的WLAN通信协议,为后续的协议打下了基础。


·     IEEE 802.11b:工作在2.4GHz,速率提升至11Mbit/s
1999年,IEEE推出了IEEE 802.11aIEEE802.11b协议。IEEE 802.11bIEEE 802.11-1997的基础上进行了技术改进,仍工作在2.4GHz频段,将通信速率提升到11Mbit/s。在当时,2.4GHz频段大多数国家都可以使用,IEEE 802.11b得到了大规模的应用。
为了保证不同厂商的WLAN产品具有良好的兼容性,一些WLAN设备生产商一起成立了工业联盟—无线以太网兼容性联盟WECAWireless Ethernet Compatibility Alliance),后更名为大家熟知的Wi-Fi联盟。Wi-Fi联盟建立了一套验证802.11b产品兼容性的测试程序,称为Wi-Fi认证,通过该程序认证的产品可以使用Wi-Fi认证标志。后来,Wi-Fi认证的范围逐步扩展到整个IEEE 802.11系列标准
如今,IEEE 802.11系列标准已成为世界上最热门的WLAN标准,Wi-Fi也被人们广泛地用于代替整个IEEE 802.11系列标准,这也是我们现在常常把Wi-FiWLAN混用的原因
·     IEEE 802.11a:工作在5GHz,引入OFDM技术
IEEE 802.11a工作在5GHz频段上,并且在物理层使用了正交频分复用OFDMOrthogonal Frequency Division Multiplexing)技术,能有效降低多路径衰减的影响和提高频谱的利用率,使IEEE802.11a的速率提升到54Mbit/s
然而由于IEEE802.11a5GHz组件研制较慢,费用较高,再加上5GHz信道使用被限制,所以尽管IEEE 802.11a速率更高,却并未大规模商用。

·     IEEE 802.11g:在2.4GHz频段使用OFDM技术
2001年,美国解除了不允许在2.4GHz频段使用OFDM技术的限制,因此,在2003年发布的IEEE 802.11g标准中,2.4GHz频段应用了OFDM技术,将2.4GHz频段的速率提升到54Mbit/s,并向下兼容IEEE 802.11bIEEE 802.11g的推出,满足了当时人们对带宽的需求,对WLAN的发展起到了极大的推动作用。


 ·     IEEE 802.11n:工作在双频段,引入MIMO,信道绑定技术
2009年推出的IEEE 802.11n协议,工作在2.4GHz5GHz频段上,引入了MIMO40MHz带宽等技术,将2.4GHz5GHz速率提升至600Mbit/s,向下兼容IEEE 802.11aIEEE 802.11b、 IEEE 802.11g


 ·     IEEE 802.11ac:工作在5GHz频段,进一步改进
IEEE 802.11n协议推出后,IEEE又开始制定下一代的WLAN标准协议——IEEE 802.11acIEEE 802.11ac标准在2013年正式发布,基于IEEE 802.11n并做了技术改进,其工作频段为5GHz,理论速率最高可达到6.933Gbit/s,向下兼容IEEE802.11aIEEE 802.11n


 ·     IEEE 802.11ax:正在制定中的下一代协议
人们对高带宽的追求从未停止脚步,目前正在制定中的WLAN标准是IEEE802.11ax,预计2019年正式发布。IEEE802.11ax 工作在2.4GHz5GHz频段,向下兼容11a/b/g/n/ac。在2018年国际消费电子展上展出的802.11ax设备最高速度为11 Gbit/s
 
下面通过一个表格来展示IEEE 802.11系列标准的技术规格。

            时间轴
            
            通信标准
            
            支持频段
            
            信道宽度
            
            理论最高速率
            
            物理层技术
            
            天线结构
            
            是否兼容其他协议标准
            
            1997
            
            802.11-1997
            
            2.4GHz
            
            22MHz
            
            2Mbit/s
            
            FHSS/
                  DSSS
            
            1×1 SISO
            
            不兼容
            
            1999
            
            802.11a
            
            5GHz
            
            20MHz
            
            54Mbit/s
            
            DSSS
            
            1×1 SISO
            
            不兼容
            
            1999
            
            802.11b
            
            2.4GHz
            
            22MHz
            
            11Mbit/s
            
            OFDM
            
            1×1 SISO
            
            不兼容
            
            2003
            
            802.11g
            
            2.4GHz
            
            22MHz
            
            54Mbit/s
            
            OFDM/DSSS
            
            1×1 SISO
            
            兼容802.11b
            
            2009
            
            802.11n
            
            2.4G&5GHz
            
            20/40MHz
            
            600Mbit/s
            
            MIMOOFDM
            
            4×4 MIMO
            
            兼容802.11a/b/g
            
            2013
            
            802.11ac
            
            5GHz
            
            20/40/
                  80/160MHz
            
            6.933Gbit/s
            
            MIMOOFDM
            
            8×8 MIMO
            
            兼容802.11a/n
            

 
华为单频ONT产品支持IEEE 802.11 b/g/n2.4GHz)协议,双频ONT产品支持IEEE802.11 b/g/n2.4GHz)及IEEE802.11 a/n/ac5GHz)协议。


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