今天,我们来了解Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac/ax协议是什么,与Wi-Fi 4/5/6有什么之间有什么关联?
802.11简介
Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的;但也可是开放的,这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟所持有。Wi-Fi的几项性能指标有传输距离、传输速率、网络容量和电池续航。随着技术与时代的发展,人们对速率和带宽的要求越来越高。
802.11a/b/g/n/ac/ax
802.11 是一种无线局域网标准。802.11 a/b/g/n/ac 都是由802.11 发展而来的。不同的后缀代表着不同的物理层标准工作频段和不同的传输速率,也就是说它们的物理层和传输速度不同。无线速率计算公式:
速率=子载波数目*子载波携带的数据位*码率/每个OFDM符号持续时间*空间流数
无线调制技术
1.FHSS---跳频序列2.DSSS---直接序列扩频技术
3.OFDM---正交频分复用
基本原理:将信号分割为N个子信号,然后用N个子信号分别调制N个相互正交的子载波。OFDM 物理层将每个频宽20MHz 的频道划分52个子载波。其中有4 个子载波充当导波(pilot carrier),用以监控路径偏移与 ICI。至于其余 48 个子载波则是用来传递数据。子载波之问彼此相距0.3125MHz ,频道编号从一26 至 26。
802.11a/b/g/n/ac区别
802.11a/b/g区别
802.11a协议 5GHz OFDM
802.11a协议凭借传输速度快,还因为使用了5GHz工作频率,所以受干扰比较少的特点,也被应用于无线局域网.但是因为价格比较昂贵,且相下不兼容,所以目前市场上并不普及.
802.11b协议 2.4GHz
IEEE802.11b是无线局域网的一个标准。其载波的频率为2.4GHz,传送速度为11Mbit/s。
IEEE802.11b是所有无线局域网标准中最著名,也是普及最广的标准。它有时也被错误地标为Wi-Fi。实际上Wi-Fi是无线局域网联盟(WLANA)的一个商标,该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作,与标准本身实际上没有关系。
在2.4-GHz-ISM频段共有14个频宽为22MHz的频道可供使用。IEEE802.11b的后继标准是IEEE802.11g;
2.4-GHz-ISM频段
802.11g协议 2.4GHz OFDM
IEEE 802.11g2003年7月,通过了第三种调变标准。
其载波的频率为2.4GHz(跟802.11b相同),原始传送速度为54Mbit/s,净传输速度约为24.7Mbit/s(跟802.11a相同)。
[size=0.882em]附Wi-Fi4/5/6对比区别
WiFi 4 | WiFi 5 | wiFi 6 | ||
协议 | 802.11n | 802.11ac | 802.11ax | |
Wave1 | Wave2 | |||
年份 | 2009 | 2013 | 2016 | 2018 |
频段 | 2.4GHz、5 GHz | 5GHz | 2.4GHz.5 GHz | |
最大频宽 | 40 MHz | 8O MHz160 MHz | 160 MHz | 160 MHz |
最高调制 | 64 QAM | 256 QAM | 1024 QAM | |
单流带宽 | 150 Mbps | 433 Mbps | 867 Mbps | 1200 Mbps |
最大带宽 | 600 Mbps | 3466 Mbps | 6933 Mbps | 9.6 Gbps |
最大空间流 | 4×4 | 8×8 | 8×8 | |
MU-MIMO | N/A | N/A | 下行 | 上行、下行 |
OFDMA | N/A | N/A | N/A | 上行、下行 |
802.11n协议 (Wi-Fi 4)2.4/5GHz MIMO
802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术,最大的特点是速率提升,理论速率最高可达600Mbps(目前业界主流为300Mbps)。
802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段
优势如图:
802.11n协议
802.11n协议优势
802.11ac协议 (Wi-Fi 5)5GHz MU-MIMO
IEEE 802.11ac,是一个802.11无线局域网(WLAN)通信标准,它通过5GHz频带(也是其得名原因)进行通信。理论上,它能够提供最多1Gbps带宽进行多站式无线局域网通信,或是最少500Mbps的单一连接传输带宽。802.11ac是802.11n的继承者。
优势如图:
MU-MIMO优势
802.11ax Wi-Fi6
第7代无线技术,也称为高效无线网络,通过一系列系统特性和多种机制增加系统容量,通过更好的一致覆盖和减少空口介质拥塞来改善Wi-Fi网络的工作方式,为更多的用户提供一致和可靠的数据吞吐量,其目标是将用户的平均吞吐量提高至少4倍。也就是说基于802.11ax的Wi-Fi网络意味着前所未有的高容量和高效率。
附802.1in/a/ax对比表
802.1in (HTw) | 802.11ac (VHTw) | 802.11ax (HEW) | |
频带(GHz) | 2.4和5 | 5 | 2.4和5 |
多路复用方案 | OFDM | OFDM | OFDMA |
信道带宽(MHz) | 20,40 | 20, 40,60,80,160, 80+80 | 20,40,60,80,160, 80+80 |
子载波间隔(非遗留部分) | 312.5kHz | 312.5kHz | 78.125kHz |
符号持续时间,不包括保护间隔(usec) | 3.2 | 3.2 | 3.2,6.4或12.8 |
保护间隔/循环前缀( usec ) | 0.8 | 0.4或0.8 | 0.8,1.6或3.2 |
空间流的数量 | 1~4 | 1~8 | 1~8 |
多用户(MU)技术 | 不可用 | MU-MIMO:仅下行链路,最多4用户 | MU-MIMO:下行链路和上行链路,最多8个用户 OFDMA:下行链路和上行链路 |
资源单元(RU)大小(子载波数,也称为音调) | 全通道带宽 | 26.52,106,242,484,996,2*996 | |
数据子载波调制 | BPSK.QPSK,16QAM,64QAM | BPSK.QPSK,16QAM.64QAM,256QAM | BPSK.QPSK.16QAM.64QAM,256QAM,1024QAM |
频道编码 | BCC(强制性) LDPC(可选的) | BCC(强制性) LDPC(可选的) | BCC(强制性) LDPC(强制性) |
上行调度(由接入点管理) | 不可以 | 不可以 | 可以 |
最大理论数据速率(Mbps) | 150 (40MHz 1SS) 600(40MHz 4SS) | 433 (8OMHz 1SS) 6933.3(160MHz 8SS) | 600.4(8OMHz 1SS) 9607.8(160MHz 8SS) |