'''无线局域网标准'''把 IEEE 802.11 各代与 Wi-Fi 联盟的商标名对上号,并说明'''速率数字从哪里来、为什么实际达不到、以及部署时真正被限制在哪一格'''。 本页属现实技术说明;凡本馆未复核的具体限值与信道表均已注明,涉及频段与功率的部署以当地监管文件为准。 == 一、两套名字先对齐 == IEEE 定的是'''技术条款''',Wi-Fi 联盟定的是'''认证与商标'''。同一代技术有两个名字,不是一回事。 {| class="wikitable" |- ! IEEE 代号 !! 联盟商标 !! 频段(能力口径) !! 它带来的主要变化 |- | 802.11a || (无前代商标) || 5 吉赫 || 正交频分复用(OFDM),较高物理层速率;穿透与覆盖较弱 |- | 802.11b || —— || 2.4 吉赫 || 扩频与补码键控,速率低但覆盖好;让它普及的是成本 |- | 802.11g || —— || 2.4 吉赫 || 在 2.4 吉赫用上 OFDM,兼容 802.11b |- | 802.11n || Wi-Fi 4 || 2.4 与 5 吉赫 || 多输入多输出(MIMO)、40 兆赫信道绑定、帧聚合——'''首次让无线进入千兆门槛之内''' |- | 802.11ac || Wi-Fi 5 || 5 吉赫 || 更宽信道(80/160 兆赫)、更多空间流、下行多用户 MIMO、256 阶正交幅度调制 |- | 802.11ax || Wi-Fi 6 || 2.4 与 5 吉赫 || 正交频分多址(OFDMA)、上下行多用户、1024 阶调制、目标唤醒时间(TWT)、BSS 着色 |- | 802.11ax + 6 吉赫 || Wi-Fi 6E || 增加 6 吉赫 || 技术同 Wi-Fi 6,多出一段干净的宽频谱 |- | 802.11be || Wi-Fi 7 || 2.4 / 5 / 6 吉赫 || 320 兆赫信道、4096 阶调制、'''多链路操作(MLO)'''、更激进的时域资源单元 |- | 后续项目 || Wi-Fi 8 及以后 || —— || 标准仍在推进,本馆不记录其内容 |} ; 三条读表提醒 : 一、'''字母是批准次序,不是能力排序''',也不提示频段;802.11a 比 802.11b 早且更快,但两者不互通。 : 二、联盟商标名'''不保证能力齐全'''。认证计划规定了必须支持什么,但终端与接入点的具体通道数、空间流数仍是各自规格。 : 三、代际'''向下兼容''':Wi-Fi 7 接入点可以和 Wi-Fi 5 终端工作,只是协商回落到共同支持的那一档。 == 二、速率是怎么算出来的 == 物理层速率不是一条线,而是几个乘数的组合: {| class="wikitable" |- ! 乘数 !! 它由什么决定 !! 常见的误解 |- | 每载波每符号比特数 || 调制与编码率(MCS 等级) || 「支持 4096-QAM」不等于你的终端会用 |- | 子载波数 || 信道带宽(20/40/80/160/320 兆赫) || 绑定宽信道会牺牲可用信道数与抗干扰余量 |- | 空间流数 || 天线与射频通道数(1×1、2×2、4×4) || 终端多为两条流;接入点的最高速率常要八条流才达到 |- | 符号时长与保护间隔 || 标准代际与是否短保护间隔 || 距离大时保护间隔要拉长,速率随之下降 |} ; 为什么实测吞吐总是明显低于协商速率 : 无线是'''半双工共享介质''':控制帧、竞争、重传、邻居网络的帧都占同一份时间;再加上分用给多个终端。 : 本馆不给统一的折扣率——它随终端数、信道占用率与业务模型变化。工程上用'''实测'''与'''每用户并发数'''做规划,而不是拿 PHY 报称值除终端数。 == 三、频段与信道:现实里最难的一格 == {| class="wikitable" |- ! 频段 !! 特点 !! 主要限制 |- | 2.4 吉赫 || 覆盖好、穿透相对强、几乎所有终端都支持 || 可用带宽窄、非重叠信道极少;蓝牙、微波炉、无线话机等同处此段;'''拥挤不是配置问题,是物理事实''' |- | 5 吉赫 || 信道多、带宽宽、干扰相对少 || 可用信道与功率受监管;部分信道需雷达检测与规避(动态频率选择,DFS),命中后要退出;穿墙弱于 2.4 |- | 6 吉赫 || 大段连续频谱,能容纳宽信道与高密度 || 各辖区开放时间、信道划分与功率类别不同;低功率室内(LPI)与标准功率设备的准入机制各异(如自动频率协调一类做法) |} ; 关于「中国能用几个信道」 : 各辖区的信道号、功率限值与是否需要型号核准不同,且会调整。本馆不记录其现值——'''以当地监管文件与设备核准结果为准''',这是无线部署里最容易踩空的一格。 ; 信道规划的基本方法 : 蜂窝式复用,同频只出现在足够远的接入点上;优先保证信噪比与并发,而不是让每个接入点都占最宽信道。 : 双频合一(同一业务名横跨 2.4 与 5 吉赫)便利但会带来终端粘滞:终端常常守着较弱但名字相同的那个射频。 == 四、安全:从 WEP 到 WPA3 == {| class="wikitable" |- ! 名目 !! 核心机制 !! 现状 |- | WEP || RC4 类流密码与弱初始化向量 || 已被公开方法攻破,视为无效;本馆不描述攻击细节 |- | WPA || TKIP(作为过渡) || 淘汰 |- | WPA2 || AES-CCMP,基于 802.11i || 长期主流;个人模式下共享口令存在离线字典风险 |- | WPA3-Personal || 对称密钥建立(SAE,抗离线字典);管理帧保护强制 || 现网逐步成为默认;混合模式仍允许 WPA2 终端接入 |- | WPA3-Enterprise || 802.1X + EAP,证书类方法;另有更高强度套件 || 面向对合规与凭据有要求的组织网络 |- | 开放网络增强(OWE) || 无凭据但建立加密链路 || 提高窃听成本,'''不提供身份与授权''' |} ; 三条常被忽略的事实 : 一、'''共享口令意味着共享风险''':知道口令的人都能解密他人流量;口令更换需要全员重连。企业网络因此走 802.1X,见[[网络管理协议与发现协议]]。 : 二、'''访客隔离靠网络设计,不靠加密''':把访客落在独立 VLAN、限制互访与内网可达,是策略与路由的事。 : 三、'''门户认证(captive portal)不等于加密''':它只做「同意与记账」,链路本身若为开放网络则仍是被窃听的对象。 == 五、漫游:终端决定,网络只能建议 == : 802.11 的漫游决策在'''终端'''侧,接入点只能提供信息(邻居报告、BSS 转换管理一类机制)和减少切换代价(快速切换与密钥缓存)。 : 语音与视频对漫游最敏感:切换期间的抖动与丢包直接表现为卡顿。做到可控漫游通常需要三件事——'''重叠合理的蜂窝、一致的安全配置、可用的上层定位信息'''。 : 网格/中继(mesh)扩展覆盖的代价是把一份频谱分给回程,'''用户可用吞吐会明显下降''';高密场所优先用有线回程的接入点。 == 六、部署真正被卡住的地方 == # '''并发终端数'''而不是面积。会场、教室、仓库的接入点数量由「同时有多少设备在发」决定。 # '''供电''':接入点普遍用 PoE,供电等级与缆线发热要按实际负载选,见[[双绞线与8P8C]]。 # '''上行链路''':一个跑满的 Wi-Fi 6/7 接入点可以逼近甚至超过千兆有线口,接入侧上行需要 2.5/5/10 吉比特,见[[以太网速率谱系]]。 # '''信道预算''':密集部署时 DFS 与功率类别决定了可用信道的实际数量,6 吉赫的干净度不是自动获得的。 # '''认证与网管''':大规模终端接入依赖 802.1X 后端的容量与失败策略;接入点的配置版本与信道计划应当集中管理,不要逐台手改。 # '''勘测''':现场墙体、金属货架、玻璃镀膜、吊顶材料都会改写覆盖。模拟与实测的差距是常态。 == 七、六个使用侧的常识 == * 「信号满格」不等于「质量好」:干扰与信道占用同样决定体验,看的是信噪比与重传率而不是格数。 * 测速只测下行,业务多数是双向的;视频会议的瓶颈常在上行。 * 终端天线数量决定它能达到的最高档:两条流的终端接八条流的接入点,速率由终端定。 * 宽信道在低密度环境有利,在高密度环境常常降低整体容量。 * 把 2.4 吉赫关掉能强迫终端上 5 吉赫,但会让只支持 2.4 的设备与物联网终端失联——这是权衡不是优化。 * 同一网络上「双频合一」与「分名」各有代价:分名便于人工选择,合一便于自动回落;本馆不给统一答案。 == 参见 == * [[网络标准入门]] · [[以太网速率谱系]] · [[双绞线与8P8C]] · [[网络管理协议与发现协议]] * [[光电模块]] · [[光纤与连接器]] · [[文件传输诸协议]] == 出处 == * 技术条款:IEEE 802.11 及其各修订(802.11a/b/g/n/ac/ax/be 等),媒体接入控制与安全相关部分(含 802.11i 口径);漫游与测量辅助机制(802.11k/v/r 口径)。 * 商标与认证:Wi-Fi 联盟的 Wi-Fi 4/5/6/6E/7 命名与认证计划。本页为现实技术普及条目。频段可用信道、功率限值与准入机制由各辖区监管规定决定且会调整,本馆不记录其现值;各代际的具体速率表与强制能力请以标准正文与认证文档为准。 * WEP/WPA 的安全结论为公开文献长期记录的既有事实;本页只记结论与状态,不复述任何攻击操作细节。 * 「部署真正被卡住的地方」与「六个使用侧的常识」为本馆撮合的操作归纳,属「本馆推定」。 [[Category:技术]] [[Category:网络标准]]