🎯 课程摘要：本节课简要介绍 802.11 无线局域网物理层的多种技术标准（FHSS、DSSS、OFDM、HR-DSSS 等），列出各标准的工作频段、调制方式和传输速率参数，并补充近年新增的 802.11ad/ac/ah/ax（Wi-Fi 6）等物理层标准。
- 概念定义：802.11 无线局域网的物理层非常复杂，依据工作频段、调制方式、传输速率等可将其分为多种物理层标准。
- 原理解析：
- 802.11 无线网卡一般被做成多模的，以便能适应多种不同的物理层标准（如支持 802.11b/g/n）。
- 例如一块 M.2 接口的 802.11 无线模块可支持多种不同的物理层标准。
- 红外技术（IR）：英文缩写 IR，无线局域网最初曾使用，目前已很少使用。
- 跳频扩频（FHSS）：英文缩写 FHSS，目前已很少使用。
- 跳频技术的发明人是好莱坞黄金时代的著名女星海蒂·拉玛（Hedy Lamarr）。
- 跳频技术为 CDMA 和 Wi-Fi 等无线通信技术奠定了基础，因此海蒂·拉玛被誉为"Wi-Fi 之母"。
- 助教补充：除 FHSS 外，早期 802.11 还使用过 DSSS（直接序列扩频）；后续演进中出现 HR-DSSS（高速 DSSS）、OFDM（正交频分复用）等技术。
| 标准 | 发布年份 | 工作频段 | 调制方式 | 最高速率 | 备注 |
|---|
| 802.11 | 1997 | 2.4 GHz | FHSS / DSSS / IR | 2 Mb/s | 最初标准 |
| 802.11b | 1999 | 2.4 GHz | HR-DSSS | 11 Mb/s | Wi-Fi 起步 |
| 802.11a | 1999 | 5 GHz | OFDM | 54 Mb/s | |
| 802.11g | 2003 | 2.4 GHz | OFDM | 54 Mb/s | 兼容 802.11b |
| 802.11n | 2009 | 2.4 / 5 GHz | OFDM + MIMO | 600 Mb/s | Wi-Fi 4 |
| 标准 | 发布年份 | 工作频段 | 最高速率 | 特点与应用 |
|---|
| 802.11ad | 2012 | 60 GHz | 7 Gb/s | 抛弃 2.4/5 GHz，传输距离限单房间、不能穿墙；用于家庭无线高清音视频传输 |
| 802.11ac | 2013 | 5 GHz | 1 Gb/s | 802.11n 的升级版本（Wi-Fi 5） |
| 802.11ah | 2016 | 900 MHz | 18 Mb/s | 功耗低、传输距离长（可达 1 km）；适合物联网设备通信 |
| 802.11ax | 2019 | 2.4 / 5 GHz | 9.6 Gb/s | 即 Wi-Fi 6 |
- ⚠️ 重点/考点：
- 802.11ad 使用 60 GHz 高频段，速率高但距离短、不能穿墙，定位于家庭内部无线高清音视频传输。
- 802.11ah 使用 900 MHz 低频段，速率低但低功耗、远距离（1 km），定位于物联网。
- 802.11ax 即 Wi-Fi 6，理论最高速率可达 9.6 Gb/s。
- 802.11 物理层依据频段、调制方式、速率分为多种标准，无线网卡通常做成多模以兼容多种标准。
- 早期技术红外（IR）和跳频扩频（FHSS）已很少使用；跳频技术发明人海蒂·拉玛被誉为"Wi-Fi 之母"。
- 主流演进：802.11b（11 Mb/s）→ 802.11a/g（54 Mb/s）→ 802.11n（Wi-Fi 4）→ 802.11ac（Wi-Fi 5）→ 802.11ax（Wi-Fi 6，9.6 Gb/s）。
- 特殊用途标准：802.11ad（60 GHz 短距高速音视频）、802.11ah（900 MHz 低功耗远距物联网）。
- 助教补充：频段越高，带宽越大、速率越高，但穿墙能力和覆盖距离越弱；低频段则相反，适合物联网远距低速场景。
- 802.11 无线网卡为何一般做成多模？多模的含义是什么？
- 跳频扩频（FHSS）技术的发明人是谁？她对无线通信有何贡献？
- 802.11ad 为何使用 60 GHz 频段？它的主要应用场景是什么？有何局限？
- 802.11ah 与 802.11ax（Wi-Fi 6）在工作频段和典型应用上有何不同？
- 从 802.11b 到 Wi-Fi 6，物理层标准在频段和速率上如何演进？