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

所有現代網路使用者都知道 Wi-Fi 這個術語。這是一種無線連接網路的方式。 Wi-Fi 是 Wi-Fi 聯盟擁有的商標。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的出現而不斷增長的規範。每個新標準的目標都是提高無線性能和範圍。

如果您想購買新的無線網路設備,可以找到這些標準。有很多不同的標準,每個標準都有自己的一套功能。新標準的發布並不意味著消費者可以立即使用它或您應該改用它。選擇哪個標準取決於您的要求。

消費者常常發現標準名稱難以理解。這是由於 IEEE 採用的命名方案。最近(2018 年),Wi-Fi 聯盟著手使標準名稱易於使用。因此,他們現在創建了易於理解的標準版本名稱/編號。然而,更簡單的名稱只是按照最近的標準。並且,IEEE仍然引用使用上述方案的標準。因此,熟悉 IEEE 命名方案也是一個好主意。

最近的一些 Wi-Fi 標準包括 802.11n、802.11ac 和 802.11ax。這些名稱很容易使用戶感到困惑。因此,Wi-Fi 聯盟給這些標準的名稱是:Wi-Fi 4、Wi-Fi 5 和 W-Fi 6。

什麼是 802.11?

802.11 可以被視為開發所有其他無線產品的基礎。 802.11 是第一個無線上網標準。它由 IEEE 於 1997 年創建。 802.11 無線產品由於頻寬較低(僅 2 Mbps)而不再生產。然而,許多其他標準都是圍繞 802.11 制定的。

現在讓我們看看自從第一個 WLAN 創建以來 Wi-Fi 標準是如何演變的。以下按時間順序討論自 802.11 以來出現的各種 Wi-Fi 標準。

1.802.11b

雖然 802.11 是第一個 WLAN 標準,但真正普及 Wi-Fi 的是 802.11b。 802.11 推出兩年後,即 1999 年 9 月,802.11b 發布。雖然仍使用相同的 802.11 無線電訊號頻率(大約 2.4 GHz),但速度從 2 Mbps 增加到 11 Mbps,這仍然是理論速度。實際上,預期頻寬為 5.9 Mbps(對於傳輸控制協定)和 7.1 Mbps(對於UDP協定)。它不僅是所有標準中最古老的,而且速度也是最慢的。 802.11b 的範圍約為 150 英尺。

由於它以不受管制的頻率運行,因此 2.4 GHz 範圍內的其他設備(例如烤箱和無線電話)可能會造成乾擾。將設備安裝在遠離可能產生幹擾的設備的位置,可以避免此問題。 802.11b 和即將推出的標準 802.11a 同時獲得批准,但首先上市的是 802.11b。

2.802.11a

802.11a 與 802.11b 同時創建。由於頻率差異,這兩種技術不相容。 802.11a 在不太擁擠的 5 GHz 頻率上運作。因此,幹擾的可能性被降到了最低。然而,由於頻率較高,802.11a設備的覆蓋範圍較短,訊號不易穿透障礙物。

802.11a 使用了一種稱為正交頻分複用 (OFDM)建立無線訊號。 802.11a 也承諾更高的頻寬:理論上最高可達 54 Mbps,由於當時 802.11a 設備價格較高,因此其使用僅限於商業應用。 802.11b 是普通人的主要標準。因此,它比802.11a更受歡迎。

3.802.11克

802.11g 於 2003 年 6 月獲得批准。因此,802.11g 提供了 802.11a 的頻寬 (54 Mbps)。但它透過以與 802.11b (2.4 GHz) 相同的頻率運作來提供更大的範圍。雖然最後兩個標準彼此不相容,但 802.11g 向後相容 802.11b。這意味著 802.11b 無線網路適配器可以與 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。如果連接了任何 802.11b 設備,整個網路都會減慢速度以匹配其速度。因此,它不僅是使用最古老的標準,而且是最慢的。

該標準是朝著更快的速度和覆蓋範圍邁出的重大一步。當時,消費者表示享受比以前標準更好的覆蓋範圍的路由器。

4.802.11n

該標準也被 Wi-Fi 聯盟稱為 Wi-Fi 4,於 2009 年 10 月獲得批准。MIMO 表示多輸入多輸出。在這種佈置中,許多發射機和接收機在鏈路的一端甚至兩端運作。這是一項重要的進步,因為您不再需要依賴增加的頻寬或傳輸功率來增加資料量。

借助 802.11n,Wi-Fi 變得更快、更可靠。您可能從 LAN 提供者聽說過“雙頻”一詞。這表示資料透過 2 個頻率傳送。 802.11n 在 2 個頻率上運作:2.45 GHz 和 5 GHz。由於訊號強度高,與先前的標準相比,802.11n 設備提供了更大的範圍。 802.11 為多種無線網路設備提供支援。不過,它比 802.11g 更貴。此外,在近距離使用 802.11b/g 網路時,可能會因使用多個訊號而產生幹擾。

另請閱讀:什麼是 WiFi 6 (802.11ax)?

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。如今的家庭無線路由器支援 Wi-Fi 5 並在 5 GHz 頻率下運行,它利用 MIMO,這意味著發送和接收設備上有多個天線。誤差減少且速度高。這裡的特色是使用多用戶MIMO。這使得它更有效率。在 MIMO 中,許多流都定向到單一客戶端。在 MU-MIMO 中,空間流可以同時定向到許多客戶端。這可能不會提高單一客戶端的速度。但網路的整體數據吞吐量顯著增加。

該標準在其運行的兩個頻段中都支援多個連接:2.5 GHz 和 5 GHz 802.11g 支援四個流,而該標準在 5 GHz 頻段中運行時最多支援 8 個不同的流。

802.11ac 採用了一種稱為波束成形的技術。在這裡,天線以將無線電訊號定向到特定設備的方式傳輸無線電訊號。該標準支援高達 3.4 Gbps 的數據速率。這是資料速度首次提高到千兆位元組。所提供的頻寬在 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訊號範圍和速度。其性能與標準有線連接相當。然而,效能提升只能在高頻寬應用中看到。此外,它是實施成本最高的標準。

其他 Wi-Fi 標準

1. 802.11廣告

該標準於2012年12月實施,是速度極快的標準。它以 6.7 Gbps 的驚人速度運行。它工作在 60 GHz 頻段,唯一的缺點是範圍短。僅當裝置位於存取點 11 英尺半徑範圍內時才能達到此速度。

2.802.11ah

802.11ah 又稱 Wi-Fi HaLow。它於 2016 年 9 月獲得批准,並於 2017 年 5 月發布。它適用於超出常見 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段範圍的 Wi-Fi 網路(特別是那些在 1 GH 頻段以下運行的網路)。在該標準中,數據速度最高可達 347 Mbps 該標準適用於物聯網設備等低功耗設備。借助 802.11ah,可以在不消耗太多電量的情況下進行長距離通訊。據信該標準將與藍牙技術競爭。

3.802.11aj

它是 802.11ad 標準的略微修改版本。它設計用於在 59-64 GHz 頻段運行的地區(主要是中國)。因此,該標準還有另一個名字——中國毫米波。它在中國的 45 GHz 頻段運行,但向後相容於 802.11ad。

4.802.11ak

802.11ak 旨在協助 802.1q 網路內與支援 802.11 的裝置建立內部連線。截至2018年11月,該標準處於草案狀態。它專為家庭娛樂和其他具有 802.11 功能和 802.3 乙太網路功能的產品而設計。

5.802.11ay

802.11ad 標準的吞吐量為 7 Gbps。 802.11ay 也稱為下一代 60 GHz,旨在在 60 GHz 頻段實現高達 20 Gbps 的性能。

6.802.11ax

俗稱Wi-Fi 6,這將是Wi-Fi 5 的繼任者。實現高速傳輸、更好的波束成形等。 ....這是一個高效的 WLAN。有望在機場等密集區域提供優異的性能。預計速度至少比Wi-Fi 5 的當前速度高出4 倍。可以在Wi-Fi 5 上運作。

路由器和數據機有什麼區別?

概括

  • Wi-Fi 標準是一組無線連線規範。
  • 這些標準由 IEEE 提出並經 Wi-Fi 聯盟認證和批准。
  • 由於 IEEE 採用的命名方案令人困惑,許多使用者並不了解這些標準。
  • 為了方便用戶使用,Wi-Fi 聯盟將一些常用的 Wi-Fi 標準重新命名為易於理解的名稱。
  • 每個新標準都有附加功能、更快的速度、更遠的範圍等。
  • 現今最常用的 Wi-Fi 標準是 Wi-Fi 5。