IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)

在各種無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)交織的戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，WLAN、藍(lán)牙、HomeRF、UWB等競(jìng)相綻放，但I(xiàn)EEE802.11系列的WLAN應(yīng)用最為廣泛。自從1997年IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來(lái)，先后有802.11a、802.11b等十多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定或者醞釀，這些標(biāo)準(zhǔn)的制定對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用起到了重要的推動(dòng)作用，也促進(jìn)了不同廠家的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的互通互聯(lián)。

關(guān)于IEEE

IEEE全稱為電氣與電子工程師學(xué)會(huì)，是目前全球最大的非營(yíng)利性專業(yè)技術(shù)學(xué)會(huì)，其會(huì)員人數(shù)超過(guò)40萬(wàn)人，遍布160多個(gè)國(guó)家。IEEE致力于電氣、電子、計(jì)算機(jī)工程和與科學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域的開發(fā)和研究，在太空、計(jì)算機(jī)、電信、生物醫(yī)學(xué)、電力及消費(fèi)性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域已制定了900多個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE 802.11

IEEE 802.11是由IEEE所定義的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)。自第二次世界大戰(zhàn)，無(wú)線通訊因在軍事上應(yīng)用的成果而受到重視，無(wú)線通訊一直發(fā)展，但缺乏廣泛的通訊標(biāo)準(zhǔn)。于是，IEEE在1997年為無(wú)線局域網(wǎng)制定了第一個(gè)版本標(biāo)準(zhǔn)──IEEE 802.11。其中定義了媒體訪問(wèn)控制層（MAC層）和物理層。它的業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取，速率最高只能達(dá)到2Mbps。

802.11a

1999年推出。它工作在5GHz頻帶，物理層速率最高可達(dá)54Mbps，傳輸層速率最高可達(dá)25Mbps。支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)；一個(gè)扇區(qū)可接入多個(gè)用戶，每個(gè)用戶可帶多個(gè)用戶終端。

802.11b

1999年推出。其載波的頻率為2.4GHz，傳送速度為11Mbit/s。IEEE802.11b是所有無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中最著名，也是普及最廣的標(biāo)準(zhǔn)。它有時(shí)也被錯(cuò)誤地標(biāo)為Wi-Fi。實(shí)際上Wi-Fi是無(wú)線局域網(wǎng)聯(lián)盟（WLANA）的一個(gè)商標(biāo)，該商標(biāo)僅保障使用該商標(biāo)的商品互相之間可以合作，與標(biāo)準(zhǔn)本身實(shí)際上沒(méi)有關(guān)系。

802.11g

2003年7月推出。其載波的頻率為2.4GHz（跟802.11b相同），原始傳送速度為54Mbit/s，凈傳輸速度約為24.7Mbit/s（跟802.11a相同）。802.11g的設(shè)備與802.11b兼容。

802.11n

2009年，IEEE的正式批準(zhǔn)了802.11n協(xié)議。實(shí)際，2004年1月IEEE就宣布組成一個(gè)新的單位來(lái)發(fā)展新的802.11標(biāo)準(zhǔn)。802.11n，是Wi－Fi聯(lián)盟在802.11a/b/g后面的一個(gè)無(wú)線傳輸標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議， 為了實(shí)現(xiàn)高帶寬、高質(zhì)量的WLAN服務(wù)，使無(wú)線局域網(wǎng)達(dá)到以太網(wǎng)的性能水平，802.11任務(wù)組N（TGn）應(yīng)運(yùn)而生。它最大的特點(diǎn)是速率提升，理論速率最高可達(dá)600Mbps。802.11n可工作在2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段。

802.11ac

2011年11月IEEE發(fā)布了802.11ac的草案。從核心技術(shù)來(lái)看，802.11ac是在802.11n標(biāo)準(zhǔn)之上建立起來(lái)的包括將使用802.11n的5GHz頻段。不過(guò)在通道的設(shè)置上，802.11ac將沿用802.11n的MIMO(多進(jìn)多出)技術(shù)，為它的傳輸速率達(dá)到Gbps量級(jí)打下基礎(chǔ),第一階段的目標(biāo)達(dá)到的傳輸速率為1Gbps，目的是達(dá)到有線電纜的傳輸速率。

802.11ac每個(gè)通道的工作頻寬將由802.11n的40MHz，提升到80MHz甚至是160MHz，再加上大約10%的實(shí)際頻率調(diào)制效率提升，最終理論傳輸速度將由802.11n最高的600Mbps躍升至1Gbps。

802.11ad

2012年12月 IEEE發(fā)布了802.11ad的草案。802.11ad主要用于實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部無(wú)線高清音視頻信號(hào)的傳輸，為家庭多媒體應(yīng)用帶來(lái)更完備的高清視頻解決方案。802.11ad使用高頻載波的60GHz頻譜。由于60GHz頻譜在大多數(shù)國(guó)家有大段的頻率可供使用，因此802.11ad可以在MIMO技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)多信道的同時(shí)傳輸，而每個(gè)信道的傳輸帶寬都將超過(guò)1Gbps。據(jù)了解802.11ad，載頻60GHz，速度是7Gbps。802.11ad的另一大改變?cè)谟冢?1ad的Wi-Fi芯片將支持直接互聯(lián)，也就是說(shuō)，未來(lái)的家庭網(wǎng)絡(luò)，將不再依賴無(wú)線路由器。

802.11ax

以現(xiàn)行的IEEE 802.11ac做為基底的草案，它通過(guò)5G頻段進(jìn)行傳輸，是802.11ac的后續(xù)升級(jí)版。以提供比現(xiàn)行的傳輸速率加快4倍為目標(biāo)。802.11ax標(biāo)準(zhǔn)將能夠提升多用戶環(huán)境下（比如公共場(chǎng)所熱點(diǎn)）的Wi-Fi性能，而這主要是通過(guò)提升頻譜效率、更好地管理串?dāng)_、增強(qiáng)底層協(xié)議（比如介質(zhì)訪問(wèn)控制數(shù)據(jù)通訊）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。新的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該會(huì)讓公共Wi-Fi熱點(diǎn)變得更加快速和穩(wěn)定。無(wú)論是802.11ac、ad還是ax，它們表明了Wi-Fi正在演變成一種滿足新一代無(wú)線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要的標(biāo)準(zhǔn)。隨著設(shè)備類型的逐漸增加，我們對(duì)于Wi-Fi的需求也會(huì)繼續(xù)增加。