Wi-Fi 标准说明:802.11ac、802.11b/g/n、802.11a

所有现代互联网用户都知道Wi-Fi一词。这是一种无线连接到互联网的方式。Wi-FiWi-Fi Alliance拥有的商标。该组织负责认证Wi-Fi产品是否符合 IEEE 制定的 802.11 无线标准(IEEE)。这些标准是什么?它们基本上是一组随着新频率可用而不断增长的规范。对于每一个新标准,目标都是提高无线吞吐量和范围。

如果您想购买新的无线网络设备,您可能会遇到这些标准。有许多不同的标准,每个标准都有自己的一套功能。仅仅(Just)因为一个新标准已经发布并不意味着它立即可供消费者使用,或者您需要切换到它。选择的标准取决于您的要求。

消费者通常会发现标准名称难以理解。这是因为IEEE(IEEE)采用的命名方案。最近(Recently)(2018 年),Wi-Fi联盟(Alliance)旨在使标准名称易于使用。因此,他们现在提出了易于理解的标准名称/版本号。然而,更简单的名称仅适用于最近的标准。而且,IEEE仍然参考使用旧方案的标准。因此,熟悉IEEE命名方案也是一个好主意。

Wi-Fi 标准解释

Wi-Fi 标准说明:802.11ac、802.11b/g/n、802.11a

最近的一些 Wi-Fi 标准是 802.11n、802.11ac 和 802.11ax。这些名称很容易混淆用户。因此,Wi-Fi联盟(Alliance)给这些标准起的名称是——Wi-Fi 4、Wi-Fi 5 和 W-Fi 6。您可能会注意到所有标准中都有“802.11”。

什么是 802.11?(What is 802.11? )

802.11 可以被认为是开发所有其他无线产品的基础。802.11 是第一个WLAN标准。它由IEEE于 1997 年创建。它有一个 66 英尺的室内范围和一个 330 英尺的室外范围。802.11 无线产品由于其低带宽(几乎 2 Mbps)而不再生产。然而,围绕 802.11 建立了许多其他标准。

现在让我们来看看自第一个WLAN创建以来 Wi-Fi 标准是如何演变的。下面按时间顺序讨论自 802.11 以来出现的各种 Wi-Fi 标准。

1. 802.11b

尽管 802.11 是有史以来第一个WLAN标准,但使Wi-Fi流行的还是 802.11b。802.11 发布 2 年后,1999 年9 月(September 1999),802.11b 发布。虽然它仍然使用相同的 802.11 无线电信号频率(约 2.4 GHz),但速度从 2 Mbps上升到 11 Mbps。这仍然是理论速度。实际上,预期带宽为 5.9 Mbps(对于TCP)和 7.1 Mbps(对于UDP)。它不仅是最古老的,而且是所有标准中速度最低的。802.11b 的范围约为 150 英尺。

由于它以不受管制的频率运行,因此 2.4 GHz(GHz)范围内的其他家用电器(例如烤箱和无绳电话)可能会造成干扰。通过将齿轮安装在远离可能产生干扰的电器的位置,可以避免这个问题。802.11b 及其下一个标准 802.11a 都同时获得批准,但首先进入市场的是 802.11b。

2. 802.11a

802.11a 与 802.11b 同时创建。由于频率不同,这两种技术不兼容。802.11a 以 5GHz 频率运行,不那么拥挤。因此,干扰的机会被最小化。但是,由于频率高,802.11a 设备的范围较小,信号不易穿透障碍物。

802.11a 使用称为正交频分复用 (OFDM)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM))的技术来创建无线信号。802.11a 还承诺提供更高的带宽——理论最大值为 54 Mbps。由于当时 802.11a 设备更昂贵,它们的使用仅限于商业应用程序。802.11b 是普通民众中流行的标准。因此,它比 802.11a 更受欢迎。

3. 802.11g

802.11g 于 2003 年6 月(June 2003)获得批准。该标准试图结合最后两个标准——802.11a 和 802.11b 所提供的好处。因此,802.11g 提供了 802.11a (54 Mbps ) 的带宽。但它通过在与 802.11b (2.4 GHz(GHz) )相同的频率下运行提供了更大的范围。虽然最后两个标准彼此不兼容,但 802.11g 向后兼容 802.11b。这意味着 802.11b 无线网络适配器可以与 802.11g 接入点一起使用。

这是仍在使用的最便宜的标准。虽然它为当今使用的几乎所有无线设备提供支持,但它确实有一个缺点。如果连接了任何 802.11b 设备,则整个网络会减慢以匹配其速度。因此(Thus),除了是最古老的标准之外,它也是最慢的。

该标准是朝着更好的速度和覆盖范围的重大飞跃。这是消费者表示享受比以前标准覆盖范围更好的路由器的时候。(routers)

4. 802.11n

该标准也被Wi-Fi Alliance命名为Wi-Fi 4 ,于 2009 年(Wi-Fi 4)10 月(October 2009)获得批准。这是第一个使用MIMO技术的标准。MIMO 代表多输入多输出(MIMO stands for Multiple Input Multiple Output)。在这种布置中,许多发射器和接收器要么在链路的一端工作,要么甚至在链路的两端工作。这是一项重大发展,因为您不再需要依赖更高的带宽或传输功率来增加数据。

借助 802.11n,Wi-Fi变得更快、更可靠。您可能从LAN(LAN)供应商那里听说过术语双频。这意味着数据通过 2 个频率传递。802.11n 在 2 个频率下运行 - 2.45 GHz和 5 GHz。802.11n 的理论带宽为 300 Mbps。相信速度甚至可以达到450 Mbps如果使用 3 个天线。由于信号强度高,与以前的标准相比,802.11n 设备提供了更大的范围。802.11 支持广泛的无线网络设备。但是,它比 802.11g 贵。此外,在近距离使用 802.11b/g 网络时,可能会因使用多个信号而产生干扰。

另请阅读:(Also Read:) 什么是 Wi-Fi 6 (802.11 ax)?(What is Wi-Fi 6 (802.11 ax)?)

5. 802.11ac

该标准于 2014 年发布,是当今最常用的标准。802.11ac 被Wi-Fi Alliance命名为Wi-Fi 5。今天的家用无线路由器符合Wi-Fi 5标准,并以 5GHz 频率运行。它利用了MIMO,这意味着发送和接收设备上有多个天线。减少了错误和高速。这里的特点是,使用了多用户MIMO。这使它更加高效。在MIMO中,许多流被定向到单个客户端。在MU-MIMO 中(MU-MIMO),空间流可以同时定向到多个客户端。这可能不会提高单个客户端的速度。但是网络的整体数据吞吐量显着增加。

该标准支持在其运行的两个频段(2.5 GHz和 5 GHz )上的多个连接。802.11g 支持四个流,而此标准在 5 GHz(GHz)频段运行时支持多达 8 个不同的流。

802.11ac 实现了一种称为波束成形的技术。在这里,天线发射无线电信号,使它们指向特定的设备。该标准支持高达 3.4 Gbps的数据速率。这是数据速度第一次上升到千兆字节。提供的带宽在 5 GHz频段约为 1300 Mbps ,在 2.4 GHz频段约为450 Mbps

该标准提供了最佳的信号范围和速度。它的性能与标准有线连接相当。但是,只有在高带宽应用中才能看到性能的提升。此外,它是实施成本最高的标准。

其他 Wi-Fi 标准(Other Wi-Fi standards)

1. 802.11ad

该标准于 2012 年12 月推出(December 2012)。这是一个非常快速的标准。它以令人难以置信的 6.7 Gbps速度运行。它工作在 60 GHz频段。唯一的缺点是射程短。只有当设备位于距接入点 11 英尺半径范围内时,才能实现所述速度。

2. 802.11ah

802.11ah 也称为Wi-Fi HaLow2016年9月(September 2016)获批, 2017年5月(May 2017)发布。目的是提供一种低能耗的无线标准。它适用于超出通常 2.4 GHz和 5 GHz频段范围的(GHz)Wi-Fi网络(尤其是那些在 1 GH 频段以下运行的网络)。在此标准中,数据速度最高可达 347 Mbps该标准适用于物联网(IoT)设备等低能耗设备。使用 802.11ah,可以在不消耗太多能量的情况下进行远距离通信。相信该标准将与蓝牙竞争(Bluetooth)技术。

3. 802.11aj

它是 802.11ad 标准的略微修改版本。它适用于工作在 59-64 GHz频段的地区(主要是中国(China))。因此,该标准还有另一个名称——中国毫米波(China Millimeter Wave)。它在中国 45 (China 45) GHz频段运行,但向后兼容 802.11ad。

4. 802.11ak

802.11ak 旨在为具有 802.11 功能的设备提供 802.1q 网络内的内部连接帮助。2018(November 2018)年11 月,该标准处于草案状态。它适用于家庭娱乐和其他具有 802.11 功能和 802.3 以太网功能的产品。

5. 802.11ay

802.11ad 标准的吞吐量为 7 Gbps。802.11ay,也称为下一代60GHz,旨在在60GHz频段实现高达20Gbps的吞吐量。(Gbps)其他目标是——增加范围和可靠性。

6. 802.11ax

俗称 Wi-Fi 6,这将是Wi-Fi 5的继任者。它比Wi-Fi 5(Wi-Fi 5)有很多好处,例如在拥挤区域更好的稳定性、即使在连接多个设备时也能保持高速、更好的波束成形等……它是一种高效率的WLAN。预计将在机场等密集区域提供出色的性能。估计速度至少是Wi-Fi 5(Wi-Fi 5)中当前速度的 4 倍。它在相同的频谱下运行——2.4 GHz和 5 GHz。由于它还承诺提供更好的安全性并消耗更少的功率,因此未来所有的无线设备都将按照 Wi-Fi 6 标准进行制造。

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概括(Summary)

  • Wi-Fi 标准是一组无线连接规范。
  • 这些标准由IEEE引入,并由 Wi-Fi(IEEE)联盟(Alliance)认证和批准。
  • 由于IEEE(IEEE)采用的令人困惑的命名方案,许多用户并不了解这些标准。
  • 为了方便用户使用,Wi-Fi联盟(Alliance)重新命名了一些常用的 Wi-Fi 标准,并以用户友好的名称命名。
  • 每个新标准都有附加功能、更快的速度、更远的范围等。
  • 当今最常用的Wi-Fi标准是Wi-Fi 5。


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我是一名免费软件开发人员和 Windows Vista/7 倡导者。我已经写了数百篇关于操作系统相关主题的文章,包括提示和技巧、修复指南和最佳实践。我还通过我的公司 Help Desk Services 提供与办公室相关的咨询服务。我对 Office 365 的工作原理、功能以及如何最有效地使用它们有着深刻的理解。



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