Wi-Fi 简介

Wi-Fi 简介

• Wi-Fi（Wireless Fidelity）即无线保真，是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟（Wi-Fi Aliance， WFA）所拥有，WFA负责Wi-Fi的认证与商标授权。
• Wi-Fi是一种认证名称，用于测试设备是否符合IEEE 802.11协议的规范，通过该认证的设备，将被授予一个Wi-Fi CERITIFICATIED。
  

Wi-Fi 与 WLAN的区别

• WLAN(Wireless Local Area Network) 即无线局域网，它是通过射频技术构建的局域网络，网络中的各个设备通过无线技术进行通信。
• WLAN包含了多种无线网络，凡是通过无线技术将设备互联起来，构成一个相互通信的网络，都称为WLAN。Wi-Fi 只是众多WLAN 中的其中一种。
  

Wi-Fi 命名规范

• 由于以前Wi-Fi采用 IEEE 802.11ac、IEEE 802.11n、IEEE 802.11ax 这些专业标准名词来命名，普通用户难以理解，也不容易记住。因此，Wi-Fi 联盟宣布，将简化 Wi-Fi 技术标准的名称，将通过以数字去命名，而不是字母进行公开标记，使 Wi-Fi 标准更容易识别。
• 其中，IEEE 802.11ax 新名字是 Wi-Fi 6，目前主流的 IEEE 802.11ac 新名字是 Wi-Fi 5，上一代的 IEEE 802.11n 的新名字则是 Wi-Fi 4。
• 数字越大，代表标准越新、速度越高。

性能	Wi-Fi 4	Wi-Fi 5	Wi-Fi 6
协议	IEEE 802.11n	IEEE 802.11ac	IEEE 802.11ax
频段	2.4 / 5G Hz	5GHz	2.4 / 5G Hz
带宽	20/40 MHz	20/40/80/160 MHz	20/40/80/160 MHz
最高调制方式	64-QAM	256-QAM	1024-QAM
天线流	1	4	8
最大速率	150Mbps	3.5Gbps	9.6Gbps

IEEE 802.11协议

• IEEE 802.11是无线局域网的标准，由电气和电子工程师协会（IEEE）定义的无线网络通信的标准。
• IEEE在1997年为无线局域网制定了第一个版本标准 - IEEE 802.11。
• IEEE 802.11定义了媒体访问控制层和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的三种传输方式：跳频扩频，直接序列扩频以及红外传输。总数据传输速率设计为2Mbit/s。
• 通过IEEEE 802.11技术，两个设备可以自行构建临时网络，也可以在基站（Base Station或者接入点（Access Point，AP）的协调下通信。

IEEE 802.11协议族

协议	频段 Base Band(GHz)	带宽 Bandwidth(MHz)	调制 modulation	天线流 MIMO Stream	最高速率	介绍
IEEE 802.11	2.4	20	DSSS, FHSS	1	2 Mbps	采用跳频展频(FHSS)或直接序列展频(DSSS)技术 最初定义的载波侦听多点接入/避免冲撞(CSMA-CA) 速率：2，1Mbps
IEEE 802.11	2.4	20	OFDM	1	54 Mbps	采用带52个子载波频道的正交频分复用(OFDM)技术 速率：54，48，36，24，18，12，9，6Mbps
IEEE 802.11b	2.4	20	HR-DSSS	1	11Mbps	高速直接序列展频(HR-DSSS) 速率：11， 5.5， 2， 1Mbps
IEEE 802.11c	-	-	-	-	-	关于802.11网络和以太网的互通协议 在媒体接入控制/链路连接控制(MAC/LLC)层面上扩展，制定无线桥接标准
IEEE 802.11d	-	-	-	-	-	根据各国无线电规定做的调整 解决不能使用2.4GHz频段国家的使用问题
IEEE 802.11e	-	-	-	-	-	WMM（Wi-Fi Multimedia） 加入服务质量（Quality of Service, QoS）功能 提供稳定合理的服务质量，保证多媒体（语音，视频）的顺畅。
IEEE 802.11f	-	-	-	-	-	基站的互连性（Interoperability） 追加了IAPP(inter-access point protocol)协定 确保用户端在不同接入点间的漫游，让用户端能平顺、无形地切换存取区域
IEEE 802.11g	2.4 / 5	20	OFDM, DSSS	1	54Mbps	2.4GHz频段，使用DSSS和CCK技术与802.11b后向兼容 通过OFDM技术支持54Mbps的速率
IEEE 802.11h	-	-	-	-	-	为了削减对同处于5GHz频段的雷达的干扰 动态频率选择(DFS)：接入点持续地扫描信道上的雷达，接入点和相干的基站随时改变频率，最大限度地减少干扰，均匀分配WLAN流量 传输功率控制(TPC)：总的传输功率或干扰将削减3dB
IEEE 802.11i	-	-	-	-	-	安全和鉴权（Authentication）方面的补充 为了弥补WEP（Wired Equivalent Privacy）， 定义基于AES的加密协议 CCMP(CTR with CBC-MAC Protocol) TKIP(Temporal Key Integrity Protocol) 基于802.11i设计的设备，称为支持WPA（Wi-Fi Protected Access）
IEEE 802.11j	-	-	-	-	-	为适应日本在5GHz以上应用不同而定制的标准
IEEE 802.11k	-	-	-	-	-	为Wi-Fi应该如何进行信道选择、漫游服务和传输功率控制提供了标准 提供无线资源管理，让频段、通道、载波等更灵活地调整、调度，使有限的频段在整体运用效益上获得提升
IEEE 802.11l	-	-	-	-	-	不使用
IEEE 802.11m	-	-	-	-	-	对802.11家族规范进行维护、修正、改进，以及为其提供诠释文件
IEEE 802.11n	2.4 / 5	20 / 40	OFDM	4 (MIMO)	150Mbps(SISO) 300Mbps(2x2MIMO)	采用多输入多输出(MIMO)和频道绑定(CB)的正交频分复用(OFDM)技术 MIMO 使用多个发射和接收天线来达到更高的资料传输率
IEEE 802.11o	-	-	-	-	-	针对VOWLAN(Voice over WLAN)而制定 更快速的无限跨区切换，以及读取语音(voice)比数据(Data)有更高的传输优先权
IEEE 802.11p	-	-	-	-	-	针对汽车通讯的特别环境而的标准 工作于5.9GHz的频段，并拥有1000英尺的传输距离和6Mbps的数据速率 针对汽车环境的改进，如增加热点间切换、支持移动环境、加强安全性和身份认证等
IEEE 802.11q	-	-	-	-	-	制定支援VLAN(virtual LAN，虚拟区域网路)的机制。
IEEE 802.11r	-	-	-	-	-	削减漫游时认证所需的时间，有助于支撑语音等实时应用 改善移动设备在热点之间的切换过程，允许在切换之前，与新热点建立安全且具备QoS的状态，保证设备在切换时不会出现掉线状态
IEEE 802.11s	-	-	-	-	-	制定与实现目前最先进的Mesh网路 提供自主性组态(self-configuring)，自主性修复(self-healing)等能力
IEEE 802.11t	-	-	-	-	-	提供进步无线电广播链路特性评估和衡量标准的同等性方法标准，衡量无线网络性能
IEEE 802.11u	-	-	-	-	-	提高了与其他网络的交互性
IEEE 802.11v	-	-	-	-	-	面对的是运营商，致力于加强由Wi-Fi网络提供的服务
IEEE 802.11w	-	-	-	-	-	针对802.11管理帧的保护
IEEE 802.11x	-	-	-	-	-	包括802.11a/b/g等三个标准
IEEE 802.11y	-	-	-	-	-	针对美国3650–3700 MHz 的规定
IEEE 802.11z	-	-	-	-	-	为了加强无线局域网安全的标准
IEEE 802.11aa	-	-	-	-	-	针对音视频传输的健壮的流
IEEE 802.11ac	5	20/40/80/160	OFDM	8 (MU-MIMO)	433Mbps(SISO) 866Mbps(2x2MIMO)	工作于5GHz频段 更宽的基带(160Mhz)、更多的MIMO(8条stream)、高密度的调制解调(256 QAM), 理论上，IEEE 11ac可以提供高达1.73Gbps的速率
IEEE 802.11ad	60	-	OFDM	8 (MIMO)	7Gpbs(SISO)	WiGig 具有高速率，低延迟，低功耗，覆盖范围小的特点，实现高清信号的传输 工作于57-66 GHz频段, 提供近7GBit的带宽
IEEE 802.11ax	2.4 / 5	20/40/80/160	OFDMA	8 (MU-MIMO)	1083Mbps(SISO) 2166Mbps(2x2MIMO	高效率无线标准(High-Efficiency Wireless,HEW) 基于IEEE802.11ac开发，向下兼容11a/b/g/n/ac 支持1024-QAM，上行和下行OFDMA，上行MU-MIMO，自适应的空闲信道评估(Adaptive CCA)
IEEE 802.11ay	60	-	OFDM	8 (MIMO)	44Gbps(SISO)	基于IEEE802.11ad开发 适合用于4K高清传输和游戏体验，无延迟的无线投屏以及无线VR/AR体验上