WiFi 无线网络技术详解
wifi
WiFi技术概述
WLAN是无线局域网络的简称，全称为Wireless Local Area Networks，是一种利用无线技术进行数据传输的系统，该技术的出现能够弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的。
Wi-Fi是无线保真的缩写，英文全称为Wireless Fidelity，在无线局域网的范畴是指“无线兼容性认证”，实质上是一种商业认证，同时也是一种无线联网技术，与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。同蓝牙技术相比，它具备更高的传输速率，更远的传播距离，已经广泛应用于笔记本、手机、汽车等广大领域中。
WIFI是无线局域网联盟的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系，但因为WIFI 主要采用802.11b协议，因此人们逐渐习惯用WIFI来称呼802.11b协议。从包含关系上来说，WIFI是WLAN的一个标准，WIFI包含于WLAN中，属于采用WLAN协议中的一项新技术。
WiFi是由无线接入点AP(Access Point) 、站点(Station)等组成的无线网络。AP一般称为网络桥接器或接入点，它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源。它的工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或路由，而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。
MAC BB RF PA LNA
Wi-Fi的MAC（Media Access Control，介质访问控制）层、BB（Baseband，基带）层、RF（Radio Frequency，射频）层、PA（Power Amplifier，功率放大器）和LNA（Low Noise Amplifier，低噪声放大器）是Wi-Fi通信系统中的一些关键组成部分。
- MAC层：MAC层是数据链路层的一部分，负责处理网络设备的硬件地址，以及在设备之间传输数据。
- BB层：BB层是基带处理单元，它处理模拟信号和数字信号之间的转换，以及执行数字信号处理任务，例如调制和解调。
- RF层：RF层处理无线信号的发送和接收，包括将基带信号转换为无线电信号，以及将无线电信号转换为基带信号。
- PA：功率放大器用于放大无线电信号的功率，以便在传输过程中能够覆盖更大的范围。
- LNA：低噪声放大器用于增强微弱信号的强度，同时尽量减少引入的噪声。
这些组件共同协作，使得Wi-Fi设备能够在无线环境中进行通信。
IEEE802.11 b/g/n 协议
IEEE 802.11是无线局域网标准家族的一部分，包括以下几个协议：
- IEEE 802.11a：使用5GHz频段，传输速度高达54Mbit/s。
- IEEE 802.11b：使用2.4GHz频段，传输速度为11Mbit/s。
- IEEE 802.11g：同样使用2.4GHz频段，传输速度为54Mbit/s。
- IEEE 802.11n：使用2.4GHz和5GHz频段，传输速度可达600Mbit/s。
- IEEE 802.11ac:使用5GHz频段,标准的速度通常在100到400Mbps之间,在理想条件下，802.11ac可以达到1Gbps的速率
- IEEE 802.11ax:可工作在2G、5G频段,最高速率可达9.6Gbps
这些协议在物理层定义了数据传输的信号特征和调制方式，而媒体访问控制层（MAC）规范则负责网络设备的互相通信。这些协议都是为了实现无线局域网中设备之间的互操作性而设计的。
IEEE 802.11b标准适用于多种应用场景，包括但不限于以下几种：
- 家庭网络：在家庭网络中，通常不需要极高的传输速率，而且家庭网络中的设备种类较少，因此IEEE 802.11b标准足以满足普通家庭的上网需求。
- 小型办公室：对于小型办公室，由于设备数量相对较少，而且不需要高带宽的应用，因此IEEE 802.11b标准是一种简单、成本较低的无线网络解决方案。
- 旅游热点：在旅游热点、咖啡馆等公共场所，提供无线网络服务可以吸引更多客户。
企业无线网络：IEEE 802.11b标准可用于构建企业无线网络，尤其适用于需要高速传输数据的应用，例如影像传输等。 - 简易数据传递：速率小于1Mb/s的蓝牙技术可以应用于任何可以用无线方式替代线缆的场合，适合用在手机、掌上型电脑等设备之间的数据传输。
需要注意的是，由于IEEE 802.11b和蓝牙的载波频带都使用2.4GHz频带，当同时收发这两种规格的数据时，有可能引起数据包冲突等电波干扰问题。因此，在应用这两种技术时需要注意避免可能的干扰问题。
802.11ax
802.11ax，也称为Wi-Fi 6，是Wi-Fi标准的名称。它是一种无线局域网技术，旨在提供更快、更可靠和更高效的无线连接。与以前的Wi-Fi标准相比，802.11ax在多个方面进行了改进，包括更高的传输速率、更低的延迟和更好的多设备处理能力。
具体来说，802.11ax允许与多达8个设备通信，最高速率可达9.6Gbps。它采用了OFDMA（正交频分多址）技术，允许同时向多个设备发送数据，从而提高了数据传输的效率。此外，802.11ax还采用了MIMO（多输入多输出）技术，通过在多个天线之间传输数据，提高了信号的稳定性和传输速率。
总之，802.11ax即Wi-Fi 6，是一种更高效、更快速和更可靠的无线局域网技术，适用于需要高速率和多设备连接的场景，如大型公共场所、商业场所和家庭网络等。
802.11ax 与 802.11ac的区别
802.11ax和802.11ac是两个不同的无线局域网标准，它们之间有一些不同之处。
首先，802.11ax的最大传输速率可以达到9.6Gbps，而802.11ac的最大传输速率可以达到6.9Gbps。因此，802.11ax可以提供更快的数据传输速度。
其次，802.11ax采用了OFDMA（正交频分多址）技术，可以将频谱分成更小的子载波，以便同时传输多个数据流，从而提高网络效率。而802.11ac则不支持OFDMA技术。
此外，802.11ax支持更宽的信道宽度，最大可达160MHz，而802.11ac最大只能达到80MHz。这意味着802.11ax可以同时传输更多的数据，提供更快的数据传输速度。
最后，802.11ax引入了一种称为BSS领导的技术，可以更好地控制设备的功率，从而提高网络的稳定性，并减少干扰。
总之，802.11ax比802.11ac更快、更高效、更稳定，适用于需要高速率和多设备连接的场景，如大型公共场所、商业场所和家庭网络等。
IEEE 802.11a 与 IEEE 802.11g对比
IEEE 802.11a和IEEE 802.11g都是无线局域网标准，它们之间有一些不同之处。
首先，它们工作在不同的频段。802.11a工作在5GHz频段，而802.11g工作在2.4GHz频段。这个频段的不同决定了它们在传输距离和速度方面的表现也有所不同。
其次，它们的传输速度不同。802.11a的最高速率可以达到54Mbps，而802.11g的最高速率可以达到54Mbps和108Mbps两种。
此外，它们的信道也有所不同。802.11a在5GHz频段拥有12条非重叠信道，而802.11g在2.4GHz频段只有3条非重叠信道。
总的来说，IEEE 802.11a和IEEE 802.11g都是无线局域网标准，它们各有优劣。选择哪种标准主要取决于具体的应用场景和需求。
wifi5 与 wifi6
WiFi5指的是Wi-Fi 5（802.11ac）或5G Wi-Fi，是802.11标准中更快的一个。这项技术提供更快的速度和更大的数据率，最高可达8链路（多达7200Mb/s的双向速度），以及改善的质量保证性能，并允许更多的用户同时接入网络。
而WiFi6指的是Wi-Fi 6（802.11ax），这是一项颠覆性的Wi-Fi技术，能够提供更快、更安全、更可靠的无线连接。它可以实现更快的下载和上传速度，让你可以更加轻松地浏览网页、观看视频、下载文件等。此外，它还改善了多连接性能，让更多的设备可以在网络上同时传输数据。