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:

  1. 研究小组(SG)成立:识别需求和技术方向

  2. 任务组(TG)成立:负责具体修订版的开发

  3. 草案阶段:D0.0 → D1.0 → D2.0 → ... → 最终草案

  4. IEEE-SA 批准:提交 IEEE Standards Association 正式批准

  5. 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。