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 |
