Wi-Fi技術早已被個人電腦、手持設備（如pad、手機）等終端廣泛使用，我們的生活也離不開這項無線連接技術。但是關于Wi-Fi的標準演進、物理層技術、關鍵技術你了解嗎？本文將一一進行介紹。

　　1 概述

　　WLAN是無線局域網絡的簡稱，全稱為Wireless Local Area Networks，是一種利用無線技術進行數據傳輸的系統，該技術的出現能夠彌補有線局域網絡之不足，以達到網絡延伸之目的。

　　Wi-Fi是無線保真的縮寫，英文全稱為Wireless Fidelity，在無線局域網才對范疇是指“無線兼容性認證”，實質上是一種商業認證，同時也是一種無線聯網技術，與藍牙技術一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。同藍牙技術相比，它具備更高的傳輸速率，更遠的傳播距離，已經廣泛應用于筆記本、手機、汽車等廣大領域中。

　　WIFI是無線局域網聯盟的一個商標，該商標僅保障使用該商標的商品互相之間可以合作，與標準本身實際上沒有關系，但因為WIFI 主要采用802.11b協議，因此人們逐漸習慣用WIFI來稱呼802.11b協議。從包含關系上來說，WIFI是WLAN的一個標準，WIFI包含于WLAN中，屬于采用WLAN協議中的一項新技術。

　　在WiFi使用之初，在安全性方面非常脆弱，很容易被別有用心的人截取數據包，所以在安全方面成了政府和商業用戶使用WLAN的一大隱患。WAP（無線應用協議）是由我國制定的無線局域網中的安全協議，它采用國家密碼管理委員會辦公室批準的公開密鑰體制的橢圓曲線密碼算法和秘密密鑰體制的分組密碼算法，實現了設備的身份鑒別、鏈路驗證、訪問控制和用戶信息在無線傳輸狀態下的加密保護。2009年6月15日，在國際標準組織ISO/IECJTC1/SC6會議上，WAPI國際提案首次獲得包括美、英、法等10余個與會國家成員體一致同意，將以獨立文本形式推進其為國際標準，目前在中國加裝WAPI功能的WIFI手機等終端可入網檢測并獲進網許可證。

　　2 WiFi標準的演進

　　IEEE 802.11是針對WIFI技術制定的一系列標準，第一個版本發表于1997年，其中定義了介質訪問接入控制層和物理層。物理層定義了工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種無線調頻方式和一種紅外傳輸的方式，總數據傳輸速率設計為2Mbps。1999年加上了兩個補充版本：802.11a定義了一個在5GHz ISM頻段上的數據傳輸速率可達54Mbps的物理層，802.11b定義了一個在2.4GHz的ISM頻段上但數據傳輸速率高達11Mbps的物理層。802.11g在2003年7月被通過，其載波的頻率為2.4GHz（跟802.11b相同），傳輸速率達54Mbps。802.11g的設備向下與802.11b兼容。其后有些無線路由器廠商因應市場需要而在IEEE 802.11g的標準上另行開發新標準，并將理論傳輸速度提升至108Mbit/s或125Mbit/s。IEEE 802.11n是2004年1月時IEEE宣布組成一個新的單位來發展的新的802.11標準，于2009年9月正式批準，最大傳輸速度理論值為600Mbps，并且能夠傳輸更遠的距離。IEEE 802.11ac是一個正在發展中的802.11無線計算機網絡通信標準，它通過5GHz頻帶進行無線局域網（WLAN）通信，在理論上，它能夠提供高達1Gbps的傳輸速率，進行多站式無線局域網（WLAN）通信。

　　除了上述的標準，另外有一個被稱為IEEE 802.11b+的技術，通過PBCC（Packet Binary Convolutional Code）技術在IEEE 802.11b（2.4GHz頻段）基礎上提供22Mbps的數據傳輸速率。但這事實上并不是一個IEEE的公開標準，而是一項產權私有的技術，產權屬于德州儀器。IEEE的一個工作組TGad與無線千兆比特聯盟聯合提出802.11ad的標準，即在60GHz的頻段上面使用大約2GHz的頻譜帶寬，實現近距離范圍內高達7Gbps的傳輸速率。

　　3 WiFi物理層技術

　　WiFi是由無線接入點AP（Access Point） 、站點（Station）等組成的無線網絡。AP一般稱為網絡橋接器或接入點，它是當作傳統的有線局域網絡與無線局域網絡之間的橋梁，因此任何一臺裝有無線網卡的PC均可透過AP去分享有線局域網絡甚至廣域網絡的資源。它的工作原理相當于一個內置無線發射器的HUB或路由，而無線網卡則是負責接收由AP所發射信號的CLIENT端設備。

　　802.11發布之初，只支持1Mbps和2Mbps兩種速率，工作于2.4GHz頻段上面，兩個設備之間的通信可以自由直接的方式進行，也可以在基站（BS）或者訪問點（AP）的協調下進行。

　　802.11a標準采用了與原始標準相同的核心協議，工作頻率為5GHz，使用正交頻分多路復用副載波，最大原始數據傳輸率為54Mb/s。如果需要的話，數據率可降為48，36，24，18，12，9或者6Mb/s。它不能與IEEE 802.11b進行互操作，除非使用了對兩種標準都采用的設備。由于2.4GHz頻帶已經被到處使用，采用5GHz的頻帶讓802.11a具有更少沖突的優點。然而，高載波頻率也帶來了負面效果。802.11a幾乎被限制在直線范圍內使用，這導致必須使用更多的接入點；同樣還意味著802.11a不能傳播得像802.11b那么遠，因為它更容易被吸收。

　　802.11g的調制方式和11a類似，但其載波的頻率為2.4GHz（跟802.11b相同），共14個頻段，原始傳送速度也可達為54Mbps，802.11g的設備向下與802.11b兼容。

　　802.11n引入了MIMO的技術，使用多個發射和接收天線來允許更高的數據傳輸率，并增加了傳輸范圍；并支持在標準帶寬20MHz和雙倍帶寬40MHz，使用4×4 MIMO時的速度最高可達600Mbps。

　　802.11ac采用并擴展了源自802.11n的空中接口概念，包括高達160MH的射頻帶寬，最多8個MIMO空間流以及最高可達256QAM的調制方式。以下是這幾種標準的主要屬性對比。