Wi-Fi 標準解釋：802.11ac、802.11b/g/n、802.11a

所有現代互聯網用戶都知道 Wi-Fi 一詞。這是一種無線連接到互聯網的方式。Wi-Fi 是 Wi-Fi 聯盟所有的商標。該組織負責認證 Wi-Fi 產品是否符合 IEEE 制定的 802.11 無線標準。這些標準是什麼？它們基本上是一組隨著新頻率可用而不斷增長的規範。每一個新標準的目標都是提高無線吞吐量和範圍。

如果您想購買新的無線網絡設備，您可能會遇到這些標準。有許多不同的標準，每個標準都有自己的一套功能。僅僅因為發布了新標準並不意味著消費者可以立即使用它，或者您需要切換到它。選擇的標準取決於您的要求。

消費者通常覺得標準名稱難以理解。這是因為 IEEE 採用的命名方案。最近（2018 年），Wi-Fi 聯盟旨在使標準名稱易於使用。因此，他們現在提出了易於理解的標準名稱/版本號。然而，更簡單的名稱僅適用於最近的標準。而且，IEEE 仍然參考使用舊方案的標準。因此，熟悉 IEEE 命名方案也是一個好主意。

內容

• Wi-Fi 標準解釋：802.11ac、802.11b/g/n、802.11a
• 什麼是 802.11？
• 1. 802.11b
• 2. 802.11a
• 3. 802.11g
• 4. 802.11n
• 5. 802.11ac
• 其他 Wi-Fi 標準
• 1. 802.11ad
• 2. 802.11ah
• 3. 802.11aj
• 4. 802.11ak
• 5. 802.11ay
• 6. 802.11ax

Wi-Fi 標準解釋：802.11ac、802.11b/g/n、802.11a

最近的一些 Wi-Fi 標準是 802.11n、802.11ac 和 802.11ax。這些名稱很容易混淆用戶。因此，Wi-Fi 聯盟為這些標準指定的名稱是 – Wi-Fi 4、Wi-Fi 5 和 W-Fi 6。您可能會注意到所有標準中都包含“802.11”。

什麼是 802.11？

802.11 可被視為開發所有其他無線產品的基礎。802.11 是第一個WLAN標準。它由 IEEE 於 1997 年創建。它具有 66 英尺的室內範圍和 330 英尺的室外範圍。802.11 無線產品因其低帶寬（幾乎不到 2 Mbps）而不再生產。但是，圍繞 802.11 建立了許多其他標準。

現在讓我們看看自第一個 WLAN 創建以來 Wi-Fi 標準是如何發展的。下面按時間順序討論了自 802.11 以來出現的各種 Wi-Fi 標準。

1. 802.11b

儘管 802.11 是有史以來第一個 WLAN 標準，但正是 802.11b 使 Wi-Fi 流行起來。802.11 發布 2 年後，1999 年 9 月，802.11b 發布。雖然它仍然使用與 802.11（大約 2.4 GHz）相同的無線電信號頻率，但速度從 2 Mbps 上升到 11 Mbps。這仍然是理論速度。實際上，預期帶寬為 5.9 Mbps（對於TCP）和 7.1 Mbps（對於UDP）。在所有標準中，它不僅是最古老的，而且是速度最慢的。802.11b 的範圍約為 150 英尺。

由於它以未調節的頻率運行，因此 2.4 GHz 範圍內的其他家用電器（如烤箱和無繩電話）可能會造成乾擾。通過將齒輪安裝在遠離可能引起干擾的設備的位置，可以避免這個問題。802.11b 及其下一個標準 802.11a 同時獲得批准，但首先進入市場的是 802.11b。

2. 802.11a

802.11a 與 802.11b 是同時創建的。由於頻率不同，這兩種技術不兼容。802.11a 以 5GHz 頻率運行，該頻率不那麼擁擠。因此，干擾的機會被最小化。但是，由於頻率高，802.11a 設備的範圍較小，信號不易穿透障礙物。

802.11a 使用稱為正交頻分複用 (OFDM) 的技術來創建無線信號。802.11a 還承諾提供更高的帶寬——理論最大值為 54 Mbps。由於 802.11a 設備當時更昂貴，因此它們的使用僅限於商業應用程序。802.11b 是在普通民眾中流行的標準。因此，它比 802.11a 更受歡迎。

3. 802.11g

802.11g 於 2003 年 6 月獲得批准。該標準試圖結合最後兩個標準——802.11a 和 802.11b 所提供的優點。因此，802.11g 提供了 802.11a (54 Mbps) 的帶寬。但是它通過在與 802.11b (2.4 GHz) 相同的頻率下運行來提供更大的範圍。雖然最後兩個標準彼此不兼容，但 802.11g 向後兼容 802.11b。這意味著 802.11b 無線網絡適配器可以與 802.11g 接入點一起使用。

這是仍在使用的最便宜的標準。雖然它為當今使用的幾乎所有無線設備提供支持，但它確實有一個缺點。如果有任何 802.11b 設備連接，整個網絡會減慢速度以匹配其速度。因此，除了是使用中最古老的標準之外，它也是最慢的。

該標準是朝著更好的速度和覆蓋範圍邁出的重大飛躍。這是消費者表示享受覆蓋範圍比以前標準更好的路由器的時候。

4. 802.11n

該標準也被 Wi-Fi 聯盟命名為 Wi-Fi 4，於 2009 年 10 月獲得批准。它是第一個使用 MIMO 技術的標準。MIMO 代表多輸入多輸出。在這種安排中，許多發射器和接收器要么在鏈路的一端運行，要么在鏈路的兩端運行。這是一項重大發展，因為您不再需要依賴更高的帶寬或傳輸功率來增加數據。

有了 802.11n，Wi-Fi 變得更快、更可靠。您可能從 LAN 供應商那裡聽說過雙頻這個詞。這意味著數據通過 2 個頻率傳送。802.11n 以 2 個頻率運行——2.45 GHz 和 5 GHz。802.11n 的理論帶寬為 300 Mbps。據信，如果使用 3 個天線，速度甚至可以達到 450 Mbps。由於信號強度高，與以前的標準相比，802.11n 設備提供了更大的範圍。802.11 為廣泛的無線網絡設備提供支持。但是，它比 802.11g 貴。此外，在近距離使用 802.11b/g 網絡時，可能會由於使用多個信號而產生干擾。

另請閱讀： 什麼是 Wi-Fi 6 (802.11 ax)？

5. 802.11ac

該標準於 2014 年發布，是當今最常用的標準。802.11ac 被 Wi-Fi 聯盟命名為 Wi-Fi 5。今天的家用無線路由器符合 Wi-Fi 5 標準，並以 5GHz 頻率運行。它利用了 MIMO，這意味著發送和接收設備上有多個天線。減少了錯誤和高速。這裡的特點是使用了多用戶 MIMO。這使它更有效率。在 MIMO 中，許多流被定向到單個客戶端。在 MU-MIMO 中，空間流可以同時指向多個客戶端。這可能不會提高單個客戶端的速度。但是網絡的整體數據吞吐量顯著增加。

該標準支持在其運行的兩個頻段上的多個連接 - 2.5 GHz 和 5 GHz。802.11g 支持四個流，而該標准在 5 GHz 頻段運行時最多支持 8 個不同的流。

802.11ac 實現了一種稱為波束成形的技術。在這裡，天線發射無線電信號，以便它們指向特定設備。該標準支持高達 3.4 Gbps 的數據速率。這是數據速度第一次上升到千兆字節。提供的帶寬在 5 GHz 頻段約為 1300 Mbps，在 2.4 GHz 頻段約為 450 Mbps。

該標準提供了最佳的信號範圍和速度。它的性能與標準有線連接相當。但是，性能的提高只能在高帶寬應用中看到。此外，它是實施成本最高的標準。

其他 Wi-Fi 標準

1. 802.11ad

該標準於 2012 年 12 月推出。這是一個速度極快的標準。它以令人難以置信的 6.7 Gbps 速度運行。它在 60 GHz 頻段運行。唯一的缺點是射程短。僅當設備位於距接入點 11 英尺半徑範圍內時，才能實現所述速度。

2. 802.11ah

802.11ah 也稱為 Wi-Fi HaLow。它於 2016 年 9 月獲得批准，並於 2017 年 5 月發布。其目的是提供一種低能耗的無線標準。它適用於超出通常 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段範圍的 Wi-Fi 網絡（尤其是那些在 1 GH 頻段以下運行的網絡）。在這個標準中，數據速度可以達到 347 Mbps。該標準適用於物聯網設備等低能耗設備。使用 802.11ah，無需消耗太多能源即可實現遠距離通信。相信該標準將與藍牙技術競爭。

3. 802.11aj

它是對 802.11ad 標準稍加修改的版本。它適用於在 59-64 GHz 頻段（主要是中國）中運行的地區。因此，該標準還有另一個名稱——中國毫米波。它在中國 45 GHz 頻段運行，但向後兼容 802.11ad。

4. 802.11ak

802.11ak 旨在為具有 802.11 功能的設備提供 802.1q 網絡內部連接的幫助。2018 年 11 月，該標準處於草案狀態。它適用於家庭娛樂和其他具有 802.11 功能和 802.3 以太網功能的產品。

5. 802.11ay

802.11ad 標準的吞吐量為 7 Gbps。802.11ay，也稱為下一代60GHz，旨在在60GHz頻段實現高達20Gbps的吞吐量。其他目標是 - 增加範圍和可靠性。

6. 802.11ax

俗稱 Wi-Fi 6，這將是 Wi-Fi 5 的後繼者。 它比 Wi-Fi 5 有很多優點，例如在擁擠的區域具有更好的穩定性、即使在多個設備連接時也能實現高速、更好的波束成形等... 它是一種高效的 WLAN。有望在機場等人口密集地區提供卓越的性能。估計速度至少是 Wi-Fi 5 中當前速度的 4 倍。它在相同的頻譜中運行 - 2.4 GHz 和 5 GHz。由於它還承諾提供更好的安全性並消耗更少的功率，因此所有未來的無線設備都將製造為符合 Wi-Fi 6 標準。

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概括

• Wi-Fi 標準是一組用於無線連接的規範。
• 這些標準由 IEEE 引入，並得到 Wi-Fi 聯盟的認證和批准。
• 由於 IEEE 採用的令人困惑的命名方案，許多用戶並不了解這些標準。
• 為方便用戶使用，Wi-Fi 聯盟將一些常用的 Wi-Fi 標準重新命名為用戶友好的名稱。
• 每一個新標準都有附加功能、更快的速度、更長的範圍等。
• 當今最常用的 Wi-Fi 標準是 Wi-Fi 5。