WiFi(Wi-Fi)、WiFi 6、MIMO、802.11ac、MU-MIMO、WiFi 6E 网管们知多少

WiFi(Wi-Fi)、WiFi 6、MIM、802.11ac、MU-MIMO、WiFi 6E 技术越来越多,越先进,技术人才们该怎么学习了解,认识,不落伍很重要。

WiFi

WiFi(Wi-Fi),是Wi-Fi联盟的商标,也是一个基于IEEE 802.11标准的无线局域网(WLAN)技术。从1997年第一代IEEE 802.11标准发布至今,802.11标准经历了6个版本的演进,在Wi-Fi 6发布之前,Wi-Fi标准是通过从802.11b到802.11ac的版本号来标识的。随着Wi-Fi标准的演进,Wi-Fi联盟为了便于Wi-Fi用户和设备厂商轻松了解Wi-Fi标准,选择使用数字序号来对Wi-Fi重新命名。,Wi-Fi技术也在持续发展,新的Wi-Fi应用和产品层出不穷,极大地丰富了人们的生活。

802.11标准的演进

标准的起源(802.11-1997):击败其他标准,成为业界WLAN标准。

标准增强(802.11b和802.11a):802.11b速率达到11Mbit/s,实现规模商用。802.11a首次在5GHz频段将OFDM技术引入802.11标准,速率提升至54Mbit/s。

标准的扩展与兼容(802.11g):将OFDM技术扩展至2.4GHz频段,同时向前兼容了802.11b设备。

基于MIMO-OFDM的HT标准(802.11n):新增支持SU-MIMO和OFDM技术,速率达到600Mbit/s。

VHT标准(802.11ac):新增支持下行MU-MIMO,信道带宽最大支持160MHz,速率更是达到了6933.33Mbit/s。

HEW标准(802.11ax):首次引入正交频分多址OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、上行MU-MIMO、BSS Coloring和目标时间唤醒TWT(Target Wake Time)等技术,进一步提升了高密场景下的吞吐率,速率直接达到9607.8Mbit/s。

而另一个组织,Wi-Fi联盟,其实是一个商业组织。这个联盟最初的目的是为了推动802.11b标准的制定,并在全球范围内推行符合IEEE 802.11标准的产品的兼容认证;到了2000年,该组织采用了“Wi-Fi”一词作为其技术工作的专有名称,同时宣布使用Wi-Fi Alliance作为正式名称,即Wi-Fi联盟,“Wi-Fi”实际上就是这个联盟的商标。

那么“Wi-Fi”具体有什么含义呢?目前有两种说法:第一种说法认为,Wi-Fi指的是无线保真(Wireless Fidelity),类似于音频设备分类:长期高保真或Hi-Fi(High Fidelity);另外一种说法认为,Wi-Fi并没有特别的含义,也没有全称。目前,并没有官方组织明确表明Wi-Fi就是指的Wireless Fidelity。另外,很多时候“Wi-Fi”会被写成“WiFi”或“wifi”,实际这些写法并没有被Wi-Fi联盟认可。

Wi-Fi和802.11的区别

IEEE虽然开发并发布了IEEE 802.11标准,但是却没有对符合IEEE 802.11协议标准的设备提供相应的测试服务;同时,由于IEEE 802.11标准是很理论化的,一旦产品化,每家厂商生产的产品有可能会五花八门。Wi-Fi联盟很好的解决了符合IEEE 802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题,同时,Wi-Fi联盟还负责对各种无线局域网络设备进行Wi-Fi认证,测试产品是否符合IEEE 802.11协议标准,通过认证后则可以在设备上标注“Wi-Fi”商标。

由于两套系统之间存在密切联系,Wi-Fi和IEEE 802.11经常被混淆,实际上两者是有区别的。概括来讲,IEEE 802.11是一种无线局域网标准,而Wi-Fi是IEEE 802.11标准的一种产品实现。IEEE 802.11标准的产品实现除了Wi-Fi,还包含了WiGig等,Wi-Fi是其中发展最好的一种产品实现。

Wi-Fi和WLAN的区别

Wi-Fi指的是Wi-Fi联盟的商标,也是一种基于IEEE 802.11标准的无线网络通信技术,目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网络产品之间的互通性。

WLAN的全称是Wireless Local Area Network,中文含义是无线局域网,WLAN的定义有广义和狭义两种:广义上讲WLAN是以各种无线电波(如激光、红外线等)的无线信道来代替有线局域网中的部分或全部传输介质所构成的网络;WLAN的狭义定义是基于IEEE 802.11系列标准,利用高频无线射频(如2.4GHz或5GHz频段的无线电磁波)作为传输介质的无线局域网。我们日常生活中的WLAN,就是指的WLAN的狭义定义。在WLAN的演进和发展过程中,其实现技术标准有很多,如蓝牙、Wi-Fi、HyperLAN2等。而Wi-Fi技术由于其实现相对简单、通信可靠、灵活性高和实现成本相对较低等特点,成为了WLAN的主流技术标准,Wi-Fi技术也逐渐成为了WLAN技术标准的代名词。

简单来说就是,WLAN是一个网络系统,而Wi-Fi是这个网络系统中的一种技术。所以,WLAN和Wi-Fi之间是包含关系,WLAN包含了Wi-Fi。

WiFi 6

WiFi 6(Wi-Fi 6),也被称为802.11ax,是继Wi-Fi 5 (802.11ac)之后的最新一代Wi-Fi工业标准。在Wi-Fi 6发布之前,Wi-Fi标准是通过从802.11b到802.11ac的版本号来标识的。随着Wi-Fi标准的演进,Wi-Fi联盟为了便于Wi-Fi用户和设备厂商轻松了解Wi-Fi标准,选择使用数字序号来对Wi-Fi重新命名。Wi-Fi 6标准引入了OFDMA、上/下行MU-MIMO、BSS Coloring、TWT等新技术,性能上得到跨越式提升,带宽和并发用户数相比Wi-Fi 5提升了4倍,并且时延更低、更节能。

Wi-Fi 6 vs Wi-Fi 5

Wi-Fi 6作Wi-Fi 5的继任者,相比Wi-Fi 5不仅仅体现在速率的提升上,更主要体现在高密场景下的用户性能提升。

大带宽、高并发、低时延、节能

MIMO

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)是指在无线通信领域使用多天线发送和接收信号的技术。MIMO技术主要应用在Wi-Fi(WiFi)领域和移动通信领域,可以有效提高系统容量、覆盖范围和信噪比。通常讲的M×N MIMO是指发送端有M个天线,接收端有N个天线。

MIMO如果收发天线同时增加为2个,那么是不是就可以实现独立发送2路信号、速率翻倍了呢?答案是肯定的,因为从前文对SIMO和MISO的分析来看,传输容量取决于收、发双方的天线个数。而这种多收多发的传输系统就是MIMO。

802.11ac

802.11ac是第五代802.11标准(又称为Wi-Fi 5或WiFi 5)。在前一代标准802.11n的基础上,802.11ac通过诸多技术革新,在无线传输速率上实现了质的飞跃,最大传输速率由600Mbps大幅提升到6.93Gbps,为依赖于大流量无线传输的更多应用场景带来无限可能。时至今日,802.11ac已广泛应用到企业和家庭的无线网络通信中,极大改变了人们的生产和生活方式。

802.11ac是怎样诞生的?从IEEE(电气与电子工程师协会,Institute of Electrical and Electronics Engineers)在1997年推出第一代802.11标准以来,无线接入已逐渐成为上网接入的首选方式。从家用智能终端的层出不穷,到办公园区的无线化普及,再到商超、制造、仓储等领域中无线终端的应用,每一个改变都与802.11标准的演进息息相关。为适应新的业务场景、缩小与有线网络带宽的差距,IEEE在2013年正式发布802.11ac标准。在兼容和延续802.11n整体架构的前提下,802.11ac对信道带宽、MIMO、调制方式等进行了优化改进或引入新技术,将吞吐率性能由600Mbps大幅提升到6.93Gbps,为依赖于大流量无线通信的更多应用场景带来无限可能。
802.11标准的演进路线802.11ac Wave1和802.11ac Wave2是什么?为了将802.11ac技术快速推向市场以满足迅速增长的流量需求,WFA(Wi-Fi Alliance,Wi-Fi联盟)在2013年和2015年分别推出了符合802.11ac标准的Wave1和Wave2两代产品标准。WFA的两代802.11ac产品标准与IEEE的802.11ac标准之间主要有如下差异。

MU-MIMO

MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output)即多用户MIMO,允许1个AP同时和多个终端通信,充分利用空间资源,提升无线吞吐量,是无线通信领域的一种重要的多用户技术。MU-MIMO主要用于蜂窝网络和Wi-Fi(WiFi)网络。

MU-MIMO和MIMO的区别是什么?

介绍MU-MIMO之前,不得不先介绍下MIMO技术。MIMO技术可简单理解为将空间资源进行分割,经过多根天线进行同步传送。

WiFi 6E

WiFi 6E(Wi-Fi 6E)是Wi-Fi 6的增强版本(E代表Extended),Wi-Fi 6E将Wi-Fi 6的功能扩展到6GHz频段,包括更高的并发、更低的时延和更大的带宽。

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