最常见的 Wi-Fi 标准和类型解释

要点

  • Wi-Fi 标准不断变化和发展,更新带来更快的互联网速度、更好的连接和更多的并发连接。
  • 目前最常用的Wi-Fi标准是802.11ac,而下一代标准Wi-Fi 6(802.11ax)正在推出。
  • Wi-Fi 6E 是 Wi-Fi 6 的扩展,允许在新的 6GHz 频段上进行广播,从而增加可用网络容量并减少干扰。 Wi-Fi 7 和 Wi-Fi 8 也即将推出,速度更快,功能也得到改进。

Wi-Fi 是一个包罗万象的术语。 从某种意义上来说,它是非常精确的。 它解释了可用于连接到互联网的具体方法。

Wi-Fi 标准有多种不同类型。 您的路由器、笔记本电脑、平板电脑、智能手机和智能家居设备使用不同的无线标准连接到互联网。 无线标准也每隔几年就会发生变化。 更新带来了更快的互联网、更好的连接、更多的并发连接等等,但至少可以说,无线标准和规范的绝对数量令人困惑。

Wi-Fi 标准是什么?

无线标准是一组服务和协议,决定您的 Wi-Fi 网络(和其他数据传输网络)的运行方式。

您将遇到的最常见的无线标准是 IEEE 802.11 无线 LAN (WLAN) 和 Mesh。 IEEE 每隔几年更新一次 802.11 Wi-Fi 标准。 在撰写本文时,最常用的 Wi-Fi 标准是 802.11ac,而下一代 Wi-Fi 标准是 802.11ax(也称为 Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E,稍后会详细介绍) !),正在推出,尽管比大多数专家想象的要慢。

现在,802.11ax 之后的一代即将到来,IEEE 802.11be 预计将于 2024/2025 年左右推出(使用名称 Wi-Fi 7)。 先说一下,是的,Wi-Fi 8 正在开发中,目前使用的名称是 IEEE 8021.1bn,但预计至少要到 2028 年才会推出,而且考虑到 Wi-Fi 的发展,可能会在几年后推出。发布和吸收往往会慢慢过滤掉。

无线标准简史

IEEE标准

Wi-Fi 联盟名称

发布年份

频率

最大数据速率

802.11a

无线网络1

1999年

5GHz

54Mbps

802.11b

无线网络2

1999年

2.4GHz

11Mbps

802.11g

无线网络3

2003年

2.4GHz

54Mbps

802.11n

无线网络4

2009年

2.4GHz & 5GHz

600Mbps

802.11ac

无线网络5

2014年

2.4GHz & 5GHz

1.3Gbps

802.11ax

无线网络6

2019年

2.4GHz & 5GHz

10-12Gbps

802.11ax-2021

无线网络6E

2021年

2.4GHz、5GHz 和 6GHz

10-12Gbps

801.11be

无线网络7

2024/2025

2.4GHz、5GHz 和 6GHz

40Gbps

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并非所有旧的 Wi-Fi 标准都已过时。 至少现在还没有。 以下是 Wi-Fi 标准的简史以及该标准是否仍然有效。

  • IEEE 802.11:原创! 该标准创建于 1997 年,现已废弃,支持每秒 54 兆位 (Mbps) 的超快最大连接速度。 使用这种技术的设备已经有十多年了,并且无法与当今的设备一起使用。
  • IEEE 802.11a:创建于 1999 年,该版本的 Wi-Fi 在 5GHz 频段上工作。 这样做是为了减少干扰,因为许多设备(如大多数无线电话)也使用 2.4GHz 频段。 802.11a 的速度也相当快,最大数据速率可达 54Mbps。 然而,5GHz 频率更难以处理信号路径中的物体,因此范围通常很差。
  • IEEE 802.11b:同样创建于1999年,该标准使用更典型的2.4GHz频段,最高可实现11Mbps的速度。 802.11b 是推动 Wi-Fi 普及的标准。
  • IEEE 802.11g:802.11g 标准于 2003 年设计,将最大数据速率提高到 54Mbps,同时保留了可靠的 2.4GHz 频段。 这导致了该标准的广泛采用。
  • IEEE 802.11n:该版本于 2009 年推出,最初采用缓慢。 802.11n 在 2.4GHz 和 5GHz 上运行,并支持多通道使用。 每个通道提供的最大数据速率为 150Mbps,这意味着该标准的最大数据速率为 600Mbps。
  • IEEE 802.11ac:在撰写本文时,您会发现大多数无线设备都在使用 ac 标准。 ac 最初于 2014 年发布,可大幅提高 Wi-Fi 设备的数据吞吐量,最高可达每秒 1,300 兆比特。 此外,ac 还增加了 MU-MIMO 支持、针对 5GHz 频段的额外 Wi-Fi 广播通道,以及对单个路由器上更多天线的支持。
  • IEEE 802.11ax:路由器和无线设备的下一步是 ax 标准。 随着 802.11ax 的推出完成,您将获得 10Gbps 的理论网络吞吐量,比 ac 标准提高了约 30-40%。 此外,无线 ax 将通过添加广播子通道、升级 MU-MIMO 以及允许更多同步数据流来增加网络容量。
  • IEEE 802.11be:虽然802.11be的规范尚未最终确定,但它很有可能成为802.11ax的后继者。 根据 IEEE Xplore 论文802.11be 将提供“双倍的带宽和增加的空间流数量,共同提供高达 40 Gbps 的数据速率。”

如上所述,Wi-Fi 8标准正在制定中,目前其正式名称为IEEE 8021.1bn。

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所有 Wi-Fi 设备都兼容吗?

使用相同 Wi-Fi 标准的两个设备可以不受限制地进行通信。 然而,当您尝试连接使用不同且可能不兼容的无线标准的两个设备时,就会出现问题。

  • 最近,您的路由器和使用 802.11ac 的设备可以愉快地通信。
  • 使用 802.11b、g 和 n 的设备可以与 ac 路由器通信。
  • 11b 无法与 a 通信,反之亦然。
  • 11g无法与b通信,反之亦然。

1997 年的原始标准(现在称为 802.11 遗留标准)已过时,而 a 和 b 标准的生命周期也已接近尾声。 所以,是的,大多数 Wi-Fi 设备都是兼容的,但该标准存在一些怪癖。 具体来说,当您购买新设备时,您知道它将与您当前的 Wi-Fi 路由器兼容。 但如果您有一台使用较旧 Wi-Fi 标准的较旧路由器,情况可能并非如此。

例如,如果您带回家一台闪亮的新 802.11ac 路由器,将 Wi-Fi 信号传输到所有黑暗的凹处,这并不意味着您的旧设备可以突然使用 ac 标准。 您将获得路由器的一些好处,例如范围增加,但您的连接速度仅与设备的 Wi-Fi 标准一样快。

如果您的设备使用 802.11n,它将仅使用 n 标准进行连接和传输。

什么是 Wi-Fi 6?

与旧版 Wi-Fi 标准的兼容性很重要,但我们现在使用的 Wi-Fi 标准和即将推出的 Wi-Fi 标准又如何呢?

无线上网 [Number] 是 Wi-Fi 联盟的无线标准命名系统。 Wi-Fi 联盟认为 802.11 术语让消费者感到困惑。 他们是对的; 更新一两个字母并不能为用户提供太多可供使用的信息。

Wi-Fi 联盟命名系统与 IEEE 802.11 公约同时运行。 以下是命名标准的关联方式:

  • Wi-Fi 7:11be (2024/2025)
  • Wi-Fi 6E:11ax (2021)
  • Wi-Fi 6:11ax (2019)
  • Wi-Fi 5:11ac (2014)
  • Wi-Fi 4:11n (2009)
  • Wi-Fi 3:11g (2003)
  • Wi-Fi 2:11a (1999)
  • Wi-Fi 1:11b (1999)
  • 遗产:11 (1997)

什么是Wi-Fi 6E?

Wi-Fi 6 在 2020 年成为广泛使用的 Wi-Fi 标准。但到 2020 年底,另一个“新”标准开始加快步伐。

Wi-Fi 6E 是 Wi-Fi 6 的扩展。此更新允许您的 Wi-Fi 连接通过新的 6GHz 频段进行广播。

此前,所有 Wi-Fi 连接仅限于两个频段:2.4GHz 和 5GHz。 这两个频段很繁忙,每个频段都分为更小的频道。 例如,如果您住在公寓楼中,许多 Wi-Fi 路由器可能会尝试使用相同的频道以相同的频率进行广播。

这并不意味着您的数据最终会出现在邻居的计算机上。 这不是现代数据包交换互联网的工作原理。 但是,它可能会导致 Wi-Fi 性能问题,尤其是在拥挤的区域。

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Wi-Fi 6E创建了14个新的80MHz通道和7个160Mhz通道,大幅增加了用户可用的网络容量。 位于密集、拥挤区域的用户将获得更多的可用带宽,从而减少 Wi-Fi 干扰。 简而言之,Wi-Fi 6E 有效地将 Wi-Fi 连接的可用空间量增加了四倍。

那么,您什么时候可以拿到新的 Wi-Fi 6E 路由器呢? 首批配备 Wi-Fi 6E 的路由器将于 2021 年开始出现,Netgear 是首批将路由器推向市场的制造商之一。 但现在,您可以购买大量优秀的 Wi-Fi 6E 路由器来提高 Wi-Fi 速度。

什么是Wi-Fi 7?

您刚刚拆开 Wi-Fi 6E 路由器的包装,互联网上的人们已经在谈论 Wi-Fi 7。那么,您还不必担心下一代 Wi-Fi,因为官方 Wi-Fi 7 规范尚未最终确定。 IEEE 预计将在 2024 年初最终确定 Wi-Fi 7 的规范,这意味着至少要到 2025 年我们才可能看到使用 Wi-Fi 7 的设备。

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不过,这并不意味着我们不能考虑 Wi-Fi 7 的可能功能:

  • 更高的带宽和速度:Wi-Fi 7 旨在提供高达 40Gbps46Gbps [PDF],比 Wi-Fi 6 的 9.6Gbps 快三倍以上。
  • 320 MHz 通道:Wi-Fi 7 将支持更宽的通道带宽,最高可达 320 MHz,而 Wi-Fi 6 的最大通道带宽为 160 MHz。这可以实现更高效的数据传输,并可显着提高吞吐量。
  • 多链路操作 (MLO):此功能允许设备同时通过多个频段发送和接收数据。 MLO 可以根据网络条件在频段之间无缝切换,从而提高可靠性并减少延迟。 MLO 是 Wi-Fi 7 的一项非常令人兴奋的发展,它可以有效地允许设备连接到多个频段并极大地提高数据传输潜力。
  • 高阶调制:Wi-Fi 7 预计将支持 4096-QAM(正交幅度调制),比 Wi-Fi 6 中使用的 1024-QAM 有所提升。简而言之,每个信号可以传输更多数据,从而增加整体数据速率,意味着更快的互联网连接。

如前所述,最终的 Wi-Fi 7 规范并不完整,但我们可以合理地确信这些规范将与最终产品类似。

什么是 Wi-Fi 8?

等等,我听到你哭了。 Wi-Fi 7还没出来,怎么谈Wi-Fi 8呢? 事实上,大多数围绕 Wi-Fi 8 的讨论都是理论上的。 Wi-Fi 8还没有正式的工作规范,目前还没有泄露或官方细节。 然而,Wi-Fi 8 可能会重点关注几个使 Wi-Fi 更快的关键领域:

  • 增加带宽和速度:我们预计 Wi-Fi 8 将大幅提高 Wi-Fi 速度,理论最大值有可能达到 100Gbps(同样,听起来令人难以置信,但实际速度可能会更慢)。
  • 更大的 Wi-Fi 通道:考虑到前几代的增长,Wi-Fi 8 可能会带来更大的 Wi-Fi 通道,从而实现更大的数据吞吐量。
  • 新频段的整合:虽然没有什么是确定的,但一些分析表明 Wi-Fi 8 可能在其规范中包含新的、不同的 Wi-Fi 频段。 例如, 现在无线网络连接 指出“关于将 60 GHz 等更高频段纳入 8021.1 亿标准存在很多争论”,这将使 Wi-Fi 8 能够接入毫米波(非蜂窝 5G),因此速度极快速度。

如前所述,这都是理论上的,但 Wi-Fi 8 的出现将比我们想象的更快。 Wi-Fi 8 的发布日期预计在 2028 年左右,不过与所有新的 Wi-Fi 标准一样,使用新技术的设备需要一段时间才能上市。 到 2030 年,您可能不会使用 Wi-Fi 8 路由器!

使用最新的 Wi-Fi 标准以获得最佳的互联网速度

将您的设备升级到最新的 Wi-Fi 标准有很多好处,而您最常注意到的就是互联网速度的提升。 但带宽、数据容量和安全性方面的其他提升也值得注意,以及为什么您应该抓住机会尽可能使用最新的 Wi-Fi 标准。