IEEE 802.11 标准体系总览
IEEE 802.11 系列标准定义了无线局域网(WLAN)的介质访问控制层(MAC)和物理层(PHY),是 WiFi 技术的核心规范。
什么是 IEEE 802.11?
IEEE 802.11 是由电气和电子工程师协会(IEEE)制定的无线局域网通信标准家族。该标准定义了设备如何在无线介质上进行数据传输,包括:
物理层(PHY):定义无线电波的调制方式、频率、功率等
MAC 层:定义帧格式、访问控制机制、安全协议等
WiFi 命名体系
Wi-Fi Alliance(WiFi 联盟)为不同代际的 802.11 标准制定了更易于理解的商业名称:
WiFi 代 |
IEEE 标准 |
发布年份 |
主要频段 |
最大理论速率 |
|---|---|---|---|---|
WiFi 1 |
802.11b |
1999 |
2.4 GHz |
11 Mbps |
WiFi 2 |
802.11a |
1999 |
5 GHz |
54 Mbps |
WiFi 3 |
802.11g |
2003 |
2.4 GHz |
54 Mbps |
WiFi 4 |
802.11n |
2009 |
2.4/5 GHz |
600 Mbps |
WiFi 5 |
802.11ac |
2013 |
5 GHz |
3.5 Gbps |
WiFi 6 |
802.11ax |
2019 |
2.4/5 GHz |
9.6 Gbps |
WiFi 6E |
802.11ax |
2020 |
+6 GHz |
9.6 Gbps |
WiFi 7 |
802.11be |
2024 |
2.4/5/6 GHz |
46 Gbps |
标准制定流程
IEEE 802.11 标准的制定遵循以下流程:
研究小组(SG)成立:识别需求和技术方向
任务组(TG)成立:负责具体修订版的开发
草案阶段:D0.0 → D1.0 → D2.0 → ... → 最终草案
IEEE-SA 批准:提交 IEEE Standards Association 正式批准
Wi-Fi Alliance 认证:进行互操作性测试和认证
主要任务组(Task Groups)
TGa: 802.11a (5 GHz, OFDM)
TGb: 802.11b (2.4 GHz, HR-DSSS)
TGg: 802.11g (2.4 GHz, OFDM)
TGi: 802.11i (安全增强 - WPA2)
TGN: 802.11n (MIMO, 信道绑定)
TGac: 802.11ac (VHT, 5 GHz only)
TGax: 802.11ax (HE, OFDMA)
TGBE: 802.11be (EHT, WiFi 7)
兼容性原则
IEEE 802.11 标准遵循向后兼容原则:新一代设备必须能够与旧一代设备共存和通信,但实际速率会回退到双方都支持的最高模式。例如,WiFi 6 AP 在与 WiFi 4 客户端通信时,会使用 802.11n 的调制方式。