【Wi-Fi】IEEE 802.11 Standards 之 802.11a/b/g/n/ac/ax初探

前言

日常在配置家里路由器以及在工作中学习到WiFi相关的知识的时候总是对于WiFi 标准协议 IEEE 802.11的几个版本不太理解，所以本文主要是介绍关于IEEE 802.11 中各个版本的由来和基本含义。

各版本WiFi标准协议

IEEE 802.11 - 1997

IEEE 802.11是在1997年发布的第一版WiFi标准协议，这个时候的WiFi是工作在2.4G的频段上，支持的速率达到1Mbps ~ 2Mbps.

IEEE 802.11a(WiFi 2)

IEEE 802.11a 是基于IEEE 802.11与1999发布的标准协议。
IEEE 802.11a 最大的变化在于工作频段从2.5GHz 变成了5GHz。更高的工作频率带来了传输带宽的加大，但带来的问题是: 工作范围变短。为了达到更高的传输速率，这一版本协议实现了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 技术，在这一技术的加持下，WiFi的理论传输速率能够达到54Mbps。

IEEE 802.11b(WiFi 1)

在IEEE802.11a发布的同年，IEEE 802.11b也被对外发布。
工作在2.4GHz下，传输速率达到11Mbps, 能够更好的跨越障碍物提供更好的WiFi覆盖范围，但问题在于传输速率相对于工作在5GHz下速率较低，而且容易受到同频段设备的干扰，例如同样工作在2.4GHz下的蓝牙设备. 所以在802.11b通过支持DSSS这一信号调制一定程度上减少信号干扰。
另外相对于IEEE 801.11a， IEEE 802.11b的WiFi设备价格低于IEEE802.11a的设备。

需要注意的点是: IEEE 802.11a 和 IEEE 802.11b是不兼容的，也就是说只支持IEEE 802.11a 的网络设备是无法连接上只支持IEEE 802.11b(WiFi 1)的网络设备所发起的热点

IEEE 802.11g(WiFi 3)

IEEE 802.11g是在2003年加入到802.11中，是为了满足对快速网络的日益增长的需求.
它吸取了802.11a和802.11b的长处，支持网络带宽到54Mbps，同时是工作在2.4GHz下.

由于许多还是在使用旧协议的网络设备，所以它是向后兼容的.

IEEE 802.11n(Wireless-N or WiFi 4)

IEEE 802.11n 是在2009完成开发，它提升了传输速度、可靠性以及提高了无线的传输距离.

它是第一个采用MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术的WiFi协议. 对于支持MINO的WiFi产品，它采用了多个天线在一个设备上同时接收更多的数据. 它是第一个同时支持2.4GHz 和 5GHz的标准协议，这使得它能够同时兼任802.11a/b/g 的设备.

另外IEEE 802.11n理论的传输速率达到了600Mbps.

IEEE 802.11ac(Gigabit WiFi or WiFi 5)

第五代WiFi是在2013年建立，为了减少2.4GHz下的网络干扰，它工作与5GHz下.

许多802.11ac的网络设备被宣传为"dual-band"，工作与2.4GHz和5GHz，为了实现这一点，一些厂商将IEEE 802.11n合并进该设备，使得802.11ac的设备兼任了2.4GHz. 该设备的传输速率取决于使用的频段. 在5GHz下理论速率能够达到1300Mbps. 在2.4GHz下能够达到450Mbps.

IEEE 802.11ac是第一个使用下行多用户MIMO的协议。它将IEEE 802.11n MIMO技术进一步提高了数据传输。DL MU-MIMO(下行多用户MIMO)允许无线路由器同时向多个设备传输信息，提高带宽速度，减少延迟.

IEEE 802.11ax (WiFi 6 or High-Efficiency WLAN)

IEEE 802.11ax作为WiFi新的标准协议在2019被发布，提供更快的速度，支持更多的设备同时，减少延迟，提高安全性，并增加带宽.

此外，它在2.4 GHz和5 GHz频段上运行，这是自802.11n以来从未有过的。这允许它兼容802.11a/b/g/n/ac.

到2020年底或2021年初，WiFi 6将有一个被称为WiFi 6E (WiFi 6扩展)的子类别。美国联邦通信委员会已经允许使用6GHz的频率。WiFi 6E设备将能够在2.4 GHz、5 GHz和6 GHz的频率上运行。因此，兼容WiFi设备将受益于较不拥堵的频段。

参考链接:

What are IEEE 802.11 Standards? : 802.11a/b/g/n/ac/ax