WiFi 标准演进史

第一代 WiFi 标准规范出现在上世纪 90 年代，IEEE 专门成立了 802.11 小组来负责 WLAN 协议的制定与发展。IEEE 在 1997 年 6 月推出了第 一代 802.11 协议，第一代无线局域网标准（WLAN）定义物理层运行 在 2.4GHz，数据最大传输速率为 2 Mbps。

第二代 WiFi 标准规范 802.11a 发布在 1999 年，IEEE 工作小组将该协议定义在 5GHz，数据最大传输速率达到了 54 Mbps。同年，IEEE 工作小组推出了定义在 2.4 GHz，最高传输速率为 11 Mbps 的 802.11b 标准。在这一年，Wi-Fi 联盟也正式成立。 而在 WiFi 芯片上，最早基 于 802.11a 协议推出 WiFi 芯片的三家公司是思科、Intersil（2016 年 被瑞萨收购）和 Atheros（2011 年被高通收购）。

第三代 WiFi 标准规范 802.11g 发布在 2003 年，IEEE 工作小组使用了 802.11a 协议中的 OFDM 技术，在规格上综合了 802.11b 的 2.4GHz 频段和 802.11a 的最高 54 Mbps 的传输速率产生了 802.11g 协议。同 时，从第三代 WiFi 标准开始，新标准都会向前兼容旧的版本。芯片厂 商从当年 7 月开始逐步推出符合新协议的 WiFi 芯片，当时的主要芯片 厂商有博通、德州仪器、Agere 和 Intersi，而博通则是当时 802.11g 协议下的主要供应商。第四代 WiFi 标准规范 802.11n（WiFi4）发布在 2009 年，随着互联网 的发展、流媒体的出现，终端设备对无线连接技术的速率和稳定性提出了更高的要求。第四代标准中，IEEE 工作小组引入了 MIMO、波速 成形、双倍带宽（40MHz）等新概念。MIMO 和双倍带宽提高了最大 传输速率，而波速成形增加了最大传输距离。802.11n 工作在 2.4 GHz 频段上，使用 40Mhz 带宽和 4*4 MIMO 时，最大传输速率可达 600 Mbps。WiFi4 芯片广泛应用在物联网市场上，例如智能家居或者白电 等产品上。WiFi 4 芯片可分为传统路由芯片，搭配 MCU 使用的芯片 以及 SoC 芯片。

第五代 WiFi 标准规范 802.11ac（WiFi5）发布在 2013 年，IEEE 工作 小组再次扩展了射频带宽（提升到 160MHz，但芯片厂商只实现了 80MHz 频宽），引入了更高阶的调制技术（256-QAM），传输速率最高 可搞达 1.73 Gbps。但是 WiFi5 仅运行在 5Ghz 频段上，并不支持 2.4GHz 频段。早在 2012 年 1 月，博通在台北发布了第五代 WiFi 芯 片，并取得 LG、华硕、华为、中兴、友讯、微软等 14 家设备厂商的 支持。在 2015 年，IEEE 发布了 802.11ac 的 wave2 阶段，主要通过 MU-MIMO 技术提高了多用户数据并发处理能力和网络资源利用率。

第六代 WiFi 标准规范 802.11ax（WiFi6）发布在 2015 年。随着移动 互联网带来的移动终端数量激增，以及物联网更广泛地出现在家庭生 活中，单个 Wi-Fi 网络中的接入设备数量越来越多。如何同时接入更 多设备，并保证不同接入设备的使用体验，成为了摆在 IEEE 面前的新 挑战。WiFi6 同时支持 2.4 GHz 和 5 GHz 双频段，设计的初衷就是为 了解决越来越多的终端接入网络导致效率降低的问题。WiFi6 具有高速 度、低延时、低功耗三大特点。编码方式升级到 1024-QAM 带来了高 速度。WiFi6 中 OFDMA 技术的应用，允许所有用户同时传输数据， 降低延时。

而在 OFDM 系统中，一旦有大量用户同时进行数据请求时， 就会造成网络堵塞的情况。同时 WiFi6 中新加入的上行 MU-MIMO， 提高了设备向路由器传输数据时的网络资源利用率。WiFi6 中新引入的 TWT 技术，可根据设备的情况自动调节发送或者接收数据的时间，同 时可以增加设备睡眠时间，从而降低功耗。WiFi 6 芯片被广泛用于手 机 WiFi、无线路由器、物联网与智能家居以及 AR/VR 市场中。

根据 Strategy Analytics 的报告显示，2021 年高通、博通和联发科已经成为了前三大 WiFi 芯片厂商。国内厂商方面，博通集成已推出全球首款 WiFi 6 物联网芯片 BK7236 。乐鑫科技推出了结合 WiFi 6 与 Bluetooth 5 ( LE ) 的 32 位 RISC-V SoC 芯片 ESP32-C6。

国际 WiFi 联盟宣布于 2021 年 1 月起开始提供 WiFi 6E 的认证。WiFi 6E 带来的主要升级集中在新增了 6 GHz 的频段，更多的信道和频谱资 源将有助缓解信道拥堵的问题，改善高并发条件下的使用体验。

第七代 WiFi 标准规范 802.11be（WiFi7）于 2022 年底发布， 新标准在第六代的基础上进一步拓展了带宽（可高达 320 MHz），使用 更新的 4096-QAM 调制技术来提高速率，还创新的采用了 Multi-RU、 Multi-Link 和增强 MU-MIMO 等新技术。

WiFi 7 的到来，将满足使用者 对于高清 4K/8K 视频，VR/AR、低延时游戏以及远程协同办公的需求。