01802.11標(biāo)準(zhǔn)一代更比一代強(qiáng)

WiFi(Wi-Fi)，是Wi-Fi聯(lián)盟的商標(biāo)，也是一個(gè)基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)。從1997年第一代IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布至今，802.11標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了7個(gè)版本的演進(jìn)，在Wi-Fi 6發(fā)布之前，Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)是通過從802.11b到802.11ac的版本號(hào)來標(biāo)識(shí)的。隨著Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，Wi-Fi聯(lián)盟為了便于Wi-Fi用戶和設(shè)備廠商輕松了解Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，選擇使用數(shù)字序號(hào)來對(duì)Wi-Fi重新命名。

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、全無線辦公、VR/AR家庭沉浸式娛樂的蓬勃發(fā)展，無線接入帶寬的需求從千兆逐步升級(jí)到萬兆，Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)再一次迎來了最新成員——Wi-Fi 7。Wi-Fi 7又被稱為802.11 be，也被稱之為EHT(Extremely High Throughput)標(biāo)準(zhǔn)。

通信行業(yè)中使用的諸多標(biāo)準(zhǔn)均由IEEE定義，例如以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.3和無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)802.11。早在1990年，IEEE就已經(jīng)成立了802.11工作組，該工作組致力于制定無線局域網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并在1997年發(fā)布了第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)802.11-1997。之后的每4~5年，802.11標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)升級(jí)換代一次，如圖1所示。

圖1. 802.11標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)

02Wi-Fi、WLAN和802.11的區(qū)別

而另一個(gè)組織，Wi-Fi聯(lián)盟，其實(shí)是一個(gè)商業(yè)組織。這個(gè)聯(lián)盟最初的目的是為了推動(dòng)802.11b標(biāo)準(zhǔn)的制定，并在全球范圍內(nèi)推行符合IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的兼容認(rèn)證；到了2000年，該組織采用了“Wi-Fi”一詞作為其技術(shù)工作的專有名稱，同時(shí)宣布使用Wi-Fi Alliance作為正式名稱，即Wi-Fi聯(lián)盟，“Wi-Fi”實(shí)際上就是這個(gè)聯(lián)盟的商標(biāo)。

Wi-Fi和IEEE 802.11經(jīng)常被混淆，實(shí)際上兩者是有區(qū)別的。概括來講，IEEE 802.11是一種無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，而Wi-Fi是IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的一種產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)除了Wi-Fi，還包含了WiGig等，Wi-Fi是其中發(fā)展最好的一種產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。

而WLAN的全稱是Wireless Local Area Network，中文含義是無線局域網(wǎng)，WLAN的定義有廣義和狹義兩種：廣義上講WLAN是以各種無線電波(如激光、紅外線等)的無線信道來代替有線局域網(wǎng)中的部分或全部傳輸介質(zhì)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)；WLAN的狹義定義是基于IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，利用高頻無線射頻(如2.4GHz、5GHz或6GHz頻段的無線電磁波)作為傳輸介質(zhì)的無線局域網(wǎng)。簡(jiǎn)單來說就是，WLAN是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而Wi-Fi是這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一種技術(shù)。所以，WLAN和Wi-Fi之間是包含關(guān)系，WLAN包含了Wi-Fi。

03Wi-Fi的歷史

①標(biāo)準(zhǔn)的起源(802.11-1997)：擊敗其他標(biāo)準(zhǔn)，成為業(yè)界WLAN標(biāo)準(zhǔn)。

②標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)(802.11b和802.11a)：802.11b速率達(dá)到11Mbit/s，實(shí)現(xiàn)規(guī)模商用。802.11a首次在5GHz頻段將正交頻分復(fù)用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)引入802.11標(biāo)準(zhǔn)，速率提升至54Mbit/s。

③標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展與兼容(802.11g)：將OFDM技術(shù)擴(kuò)展至2.4GHz頻段，同時(shí)向前兼容了802.11b設(shè)備。

④基于MIMO-OFDM的HT標(biāo)準(zhǔn)(802.11n)：新增支持SU-MIMO和OFDM技術(shù)，速率達(dá)到600Mbit/s。

⑤VHT標(biāo)準(zhǔn)(802.11ac)：新增支持下行MU-MIMO，信道帶寬最大支持160MHz，速率更是達(dá)到了6933.33Mbit/s。

⑥HE標(biāo)準(zhǔn)(802.11ax)：首次引入正交頻分多址OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、上行MU-MIMO、BSS Coloring和目標(biāo)時(shí)間喚醒TWT(Target Wake Time)等技術(shù)，進(jìn)一步提升了高密場(chǎng)景下的吞吐率，速度直接達(dá)到9607.8Mbit/s。

⑦EHT標(biāo)準(zhǔn)(802.11be)：在Wi-Fi 6E引入6GHz新頻譜的基礎(chǔ)上，新增支持多資源MRU(Multi Resource Unit)、多鏈路Multi-link等技術(shù)，進(jìn)一步提升了吞吐率，速率直接達(dá)到了23050Mbit/s。

不同802.11標(biāo)準(zhǔn)之間的具體差異如表1所示。

表1. 802.11標(biāo)準(zhǔn)之間的對(duì)比

04測(cè)試測(cè)量解決方案

普尚電子的SP206V矢量源，支持各種無線通信信號(hào)的制作與播放；搭配SP900系列信號(hào)分析儀，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)無線通信信號(hào)的解調(diào)與分析；如下圖802.11be，我們就是利用SP206V播放160MHz帶寬的1024-QAM調(diào)制的Wi-Fi 7信號(hào)，然后用SP926P信號(hào)分析儀進(jìn)行解調(diào)分析。若搭配更大帶寬的信號(hào)源和頻譜儀，即可實(shí)現(xiàn)最高320MHz 4096-QAM的解調(diào)分析。

圖2. SP926P信號(hào)分析儀對(duì)802.11be信號(hào)的解調(diào)分析

除了Wi-Fi 7的解調(diào)分析之外，普尚公司的SP900系列頻譜分析儀還支持82.11的其他制式信號(hào)的解調(diào)分析。

圖3. SP900系列信號(hào)分析儀支持多種802.11信號(hào)的解調(diào)分析