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802.11x:Wi-Fi标准及速度概述

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lindalee2753|  楼主 | 2021-1-4 15:13 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
802.11ah 又名  Wi-Fi HaLow,802.11标准有很多,为何只有802.11ah适合解决物联网连通性的挑战?我们列出了802.11中这些物理层标准,帮助大家了解这一情况:

在无线通讯领域,Wi-Fi一词通常是无线访问的代名词,尽管它是Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)拥有的一个特定商标,该联盟是一个致力于认证Wi-Fi产品是否符合IEEE 802.11无线通讯标准的组织。

这些标准的名称如802.11b(发音为“八-零-二-十一-B”,请忽略“点”)和802.11ac,构成了一系列始于上世纪90年代并持续发展至今的规范。802.11标准规定了无线连接吞吐量的提高和范围的扩大,以及使用新频率的改进。而且还提出了降低功耗新技术的要求。

什么是Wi-Fi 6? Wi-Fi 5? Wi-Fi 4?

IEEE对该标准的命名方式有点绕口,为了让其更容易理解,Wi-Fi联盟提出了一些更简单的名称。

根据其命名惯例,该联盟将802.11ax 称为Wi-Fi6。将802.11ac现称为Wi-Fi 5,而802.11n为Wi-Fi4。根据Wi-Fi联盟的说法,这个想法是为了让Wi-Fi技术的普通用户,更简单地匹配端点和路由器的功能。

Wi-Fi 6有一个被称为Wi-Fi 6E的子类别,已被纳入802.11ax规范,以适应未来可能增加的额外频谱。这发生在2020年4月,与原来的Wi-Fi 6接入点相比,Wi-Fi 6E接入点的潜在容量大大增加。

同时需要知道的是,Wi-Fi联盟并没有为所有的802.11标准制定更简单的名称,所以熟悉传统的命名很重要。另外,继续研究802.11新版本的IEEE(电气电子工程师学会)也没有采用这些新的名称,所以试图用新的名称来追踪相关的详细信息,会使任务变得更加复杂。  

这些标准的传统名称形成了一个相当复杂的字母表,由于它们没有按字母顺序排列,因此更加令人困惑。为了帮助弄清这一情况,以下是802.11中这些物理层标准的更新信息,按时间倒序排列,最新标准在顶部,最旧标准在底部。之后是对仍在制定中的标准的说明。

802.11ah
802.11ah又称Wi-Fi HaLow,定义了在1GHz以下的频段(通常为900MHz频段)下的免许可网络的运行,不包括电视白频谱。在美国,这包括908MHz -928MHz,其他国家/地区的频段则有所不同。802.11ah的目的是创建扩展范围的Wi-Fi网络,超越2.4GHz和5GHz空间的典型网络(记住,较低的频率意味着更远的范围),数据速度可达347Mbps。此外,该标准旨在降低能耗,有利于物联网设备在不消耗大量能源的情况下,实现远距离通信。但由于Wi-Fi HaLow对能源的需求较低,也可以在智能家居中,与蓝牙技术竞争。该标准于2016年9月已获得批准,并于2017年5月发布。   
  
802.11ad
802.11ad于2012年12月获得批准,速度非常快,可以在60GHz频率上提供高达6.7Gbps的数据速率,但这是以距离为代价的,仅当客户端设备位于接入点3.3米(仅11英尺)范围内时,才能实现这一目标。

802.11ac (Wi-Fi 5)
目前的家用无线路由器可能符合802.1ac标准,并在5 GHz频率空间内运行。借助“多进多出”(MIMO)系统,发送和接收设备上的多根天线,以减少错误并提高速度,该标准支持高达3.46Gbps的数据速率。一些路由器供应商提供通过802.11n支持2.4GHz频率的技术,不仅为可能具有802.11b/g/n无线电的旧客户端设备提供支持,而且还提供额外的带宽以提高数据速率。

802.11n (Wi-Fi 4)
802.11n是第一个指定“多进多出”(MIMO)系统的标准,于2009年10月获得批准,可以在2.4GHz和5GHz两种频率下使用,速度最高可达600Mbps。当听到无线局域网厂商使用术语“双频”时,指的是能够在这两种频率上传输数据。

802.11g
802.11g于2003年6月获得批准,是802.11b的后继产品,能够在2.4GHz频段实现高达54Mbps的速率,与802.11a的速度相匹配,但频率范围较低。

802.11a
802.11标准在1997年6月获批之后,802.11a以5 GHz频率运行,数据速率高达54Mbps。反常的是,802.11a的发布要晚于802.11b,这在市场上引起了一些混乱,因为人们期望结尾为 "b "的标准能向后兼容结尾为 "a "的标准。

802.11b
802.11b 于1999年9月发布,您的第一台家用路由器很有可能用的就是802.11b标准,以2.4GHz的频率运行,提供高达11Mbps的数据速率。有趣的是,802.11 b产品比802.11a更早上市,虽然802.11a在同一时间获得批准,但直到后来才上市。

802.11-1997
第一个标准,在2.4GHz频率下提供高达2 Mbps的数据速率。该标准提供了一个高达66英尺的室内范围(室外为330英尺),因此,如果您拥有这些路由器,则可能只在一个房间内使用。

802.11aj
802.11aj也称为“中国毫米波”(China Millimeter Wave),这定义了对802.11ad物理层和MAC层的修改,以让其能够在中国的59GHz-64GHz频段运行。目标是当802.11ad(60GHz)在该59GHz -64GHz范围内运行时,保持与802.11ad(60GHz)的向后兼容性,并在中国的45GHz频段运行,同时保持802.11的用户体验。最终批准于2017年11月。

802.11ak
在家庭娱乐和工业控制领域,有一些产品具有802.11无线功能和802.3以太网功能。该标准旨在帮助802.11介质在802.1q桥接网络中,提供内部连接作为传输链路,特别是在数据速率、标准化安全和服务质量改进等方面。

802.11ax (Wi-Fi 6)
802.11ax被称为“高效无线局域网”,旨在提高密集场景(如体育场和机场)中无线局域网部署的性能,同时仍在2.4GHz和5GHz频谱上运行。目标是通过更有效的频谱利用,让吞吐量比802.11n和802.11ac至少提高4倍。已于2019年获得批准。

802.11ay
802.11ay也被称为为“下一代60GHz”,其目标是在60GHz频率内支持至少20Gbps的最大吞吐量(802.11ad目前达到7Gbps),并增加传输范围和提高可靠性。预计于2020年底或2021年初获得批准。

802.11az
802.11az也被称为“下一代定位”(NGP:Next Generation Positioning),2015年1月成立了一个研究小组,以满足“一个或多个与之相关或不相关的台站确定其绝对和相对位置”的需求。该标准的目标是定义对MAC和PHY层的修改,以实现“相对于在同一PHY类型上执行的精细定时测量(MTM)协议,以更好的精度,确定绝对和相对位置,同时减少现有的无线介质使用和功耗,并可扩展到密集部署” 。目前估计该标准的批准时间为2021年3月。

802.11ba
WUR又称“唤醒无线电”(WUR :Wake-Up Radio),这并不是一个动物园工作人员早间疯狂的举动,而是一项旨在延长物联网网络中,设备和传感器电池寿命的新技术。WUR的目标是“在保持设备最佳性能的同时,大大降低频繁充电和更换电池的需要。”改标准已于2020年6月获得批准。

摩尔斯微电子是一家快速发展的无线集成电路解决方案公司,正在为物联网(IoT)重塑Wi-Fi。该公司由Wi-Fi先驱和创新者迈克尔·德尼尔(Michael De Nil)和安德鲁·特里(Andrew Terry)共同创立,团队成员还包括Wi-Fi的最初发明者尼尔·韦斯特教授(Prof. Neil Weste)以及无线通讯行业的其他资深人士,该团队为数十亿部智能手机设计过Wi-Fi芯片。摩尔斯微总部位于澳大利亚,在中国和美国均设有办事处,其强大而多样化的系统团队、IP和专利组合,让Wi-Fi HaLow连接贯穿整个物联网生态系统,从监控系统、访问控制到工业自动化和移动设备,让连接的设备能够到达更远的地方。
了解更多摩尔斯微电子及Wi-Fi HaLow信息,请关注摩尔斯微电子公众号MorseMicro

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