这是一个历史版本,可能已被后续编辑取代。 跳到最新版本
无线局域网标准
来自 虚世百科
目录
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。
| 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:
| 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
| 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
| 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
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。[1]
- 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」。
- 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。 ↑