芯耀
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一晃有半年多的时间没有更新Wi-Fi的标准了。上一篇还是去年的11月份，对802.11-2020版本的最后一个正文章节802.11aj的学习：Wi-Fi中的中国标准—802.11aj?。
2025年4月，IEEE出版了802.11-2024版本：
802.11-2024?- IEEE Standard for Information Technology--Telecommunications and Information Exchange between Systems Local and Metropolitan Area Networks--Specific Requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications
这一版本是对我们之前学习的802.11-2020版本的修订。不光是进行了技术上的修正和澄清，还对现有MAC和PHY功能进行了增强。2021年至2024年发布的第1至第7修正案也已被纳入其中：
?802.11ax-2021(Amendment?1)?802.11ay-2021(Amendment?2)?802.11ba-2021(Amendment?3)?802.11az-2022(Amendment?4)?802.11bd-2022(Amendment?5)?802.11bb-2023(Amendment?6)?802.11bc-2024(Amendment?7)
今天就来概括性地了解一下各个修正案的名称和内容，都有哪些新东西，以及是如何向后兼容的。
01、802.11ax—High-efficiency (HE)
7个修订案中，第一个802.11ax是大家最为熟悉的。802.11ax也称Wi-Fi 6/6E，学名HE：High efficiency，已经广泛商用。在2024版本的第26和27章分别对其MAC和PHY进行了定义。这里来了解一下它跟之前的11系列的一些关联。
首先它的物理层技术基础：
2.4 GHz频段：HE的物理层基于第19章定义的11n（HT）的物理层，而HT物理层又基于第17章定义的11a的OFDM物理层；
5 GHz频段：HE的物理层基于第21章定义的11ac（VHT）的物理层，VHT物理层又是基于第19章的HT物理层，HT物理层又基于17章的OFDM物理层；
6 GHz频段：HE的物理层直接基于17章定义的11a的OFDM物理层。
它的关键技术特性有：
多用户增强
下行MU-MIMO支持每资源单元（RU）最大8用户；
支持下行/上行OFDMA及上行MU-MIMO；
MU-MIMO传输可在PPDU带宽的子载波块（≥106子载波的RU）上实现；
单MU-MIMO RU内：最大8用户，每用户最多4个空时流，总空时流数不超过8个；
信道带宽支持
支持20/40/80/160 MHz连续信道带宽；
支持80+80 MHz非连续信道带宽（取决于频段和设备能力）；
时域参数
保护间隔（GI）时长：0.8 μs / 1.6 μs / 3.2 μs；
HE-LTF符号时长（不含GI）：3.2 μs (1x) / 6.4 μs (2x) / 12.8 μs (4x)；
DFT周期：pre-HE字段3.2 μs，HE字段12.8 μs。
频域与调制特性
数据子载波间隔为VHT物理层和HT物理层的四分之一（256子载波/80MHz）；
调制方式：BPSK、BPSK DCM、QPSK、QPSK DCM、16-QAM、16-QAM DCM、64-QAM、256-QAM、1024-QAM；
前向纠错（FEC）：卷积编码/LDPC编码，编码率1/2, 2/3, 3/4, 5/6。
02、802.11ay—Enhanced directional multi-gigabit (EDMG)
还记得我们之前学习过的802.11ad-DMG：
那么2024版本中第28章定义了11ay EDMG，它是基于11ad的DMG物理层技术的，802.11ad（WiGig）和802.11ay都是在60GHz频段上运行的毫米波无线局域网技术，但802.11ay能显著提高性能。802.11ad支持高达7Gbps的单流传输，而802.11ay则通过MIMO和信道聚合提高了传输速率，最高可达40Gbps。此外，802.11ay还提高了覆盖范围（300-500米，而11ad为10米以内）、可靠性和多用户能力，使其更适合AR/VR、无线回程和8K视频流等数据密集型应用。 因此，与802.11ad 相比，802.11ay在吞吐量、效率和用例支持方面都有大幅提升。
具体支持的物理层能力如下：
多空时流传输
下行多用户(MU)传输
支持4.32 GHz/6.48 GHz/8.64 GHz单信道及2.16+2.16 GHz/4.32+4.32 GHz信道聚合的PPDU传输
2.16+2.16 GHz与4.32+4.32 GHz信道组合可连续或非连续
单站点(STA)最大空间流数：8流
MU PPDU传输最大支持8站点
对于2.16+2.16 GHz传输：每2.16 GHz信道最大4空间流
对于4.32+4.32 GHz传输：每4.32 GHz信道最大4空间流
03、802.11ba—Wake-Up Radio (WUR)?Operation
2024版本的第29和30章定义了802.11ba，唤醒无线电：Wake-Up Radio (WUR)。那么这个技术的起因和目的是什么呢？我们在前面学习过Wi-Fi中的IoT标准—802.11ah。随着物联网设备芯片组成本的降低，大规模部署物联网的一个瓶颈可能是为这些芯片组提供能源的能力。许多用于物联网应用的设备只会在极少数情况下（比如一天几次）发送和接收极少量的数据。?在许多情况下，纽扣电池中的能量足以满足此类设备在整个生命周期内的所有有效通信。 问题是，在这种情况下，物联网设备不知道何时会接收到数据，因此必须执行耗能扫描来检测数据包的存在。
让主接收器，以下称为主连接无线电（PCR）及时唤醒的诀窍是添加一个小型配套接收器，其唯一目的就是唤醒PCR，小型配套接收机称为唤醒接收机（WURx）。
WRU与其他章节的关系，除了29、30章的要求外，支持WUR PHY 规范的STA还应支持发送和接收符合以下 PHY 规范强制要求的 PPDU：
如果WUR STA是非HT STA，则应遵守17章的规定；
如果WUR STA是HT STA，则参照19章；
参照第21章（如果WUR STA是VHT STA）
参照第27章（如果WUR STA是HE STA）
也就是说，WUR不是独立存在的一个设备，而是基于之前的11a，11n，11ac和11ax的。所以WRU工作在2.4GHz和5GHz频段。40MHz的WUR FDMA PPDU的发射机工作在2.4GHz和5GHz频段，而80MHz的WUR FDMA PPDU的发射机工作在5GHz频段。WUR AP应支持传输 WUR 基本 PPDU。WUR 非AP STA应支持接收WUR基本PPDU。
WUR PHY支持62.5 kb/s低数据速率（LDR）和250 kb/s的高数据速率 (HDR) 。使用WUR编码。WUR PHY支持20 MHz、可选的40 MHz和 80MHz连续信道宽度，具体取决于频段和能力。
WUR PHY对WUR-Sync和WUR-Data字段使用开关键控（OOK）调制。WUR OOK 调制可通过使用多载波开-关键控（MC-OOK）调制技术生成。当使用MC-OOK产生WUR OOK信号时，MC-OOK应使用13个连续的子载波，以20 MHz信道为中心，子载波间距为312.5 MHz，中心子载波为空。子载波可采用BPSK、QPSK、16-QAM、64-QAM或256-QAM调制。
04、802.11az—Enhancements for Positioning
IEEE 802.11az将定位协议集成到主流的IEEE 802.11ax（Wi-Fi 6）中，同时提供额外的优势，如安全性和真实性。与IEEE 标准802.11-2020相比，802.11az能以更高的精度进行绝对和相对位置估计，降低无线介质利用率和功耗，可扩展至密集部署，并包含安全功能。
Wi-Fi 定位协议目前有三代标准，并正在开发第四代。第一代是基于RSSI（接收信号强度），例如Wi-Fi 4，精度相对较低，仅为10-15米。 第二代被称为REVmc FTM（精细定时测量），基于ToF（飞行时间），如Wi-Fi 5，在带宽高达160MHz的情况下精度为1-2米。REVmc FTM现已应用于许多移动设备，并得到多家企业网络供应商的支持。
IEEE 802.11az是第三代产品，可实现1米以下的精度，目前刚刚进入市场。 它支持MIMO，并提供企业级MAC和PHY安全性。展望未来，802.11bk目前正在开发中，它使用320MHz Wi-Fi 7信道定义802.11定位，有望将精度进一步提高到0.1米以下的水平。
| 定位代/Wi-Fi版本 | 定位技术 | 定位精度 |
| 第一代/Wi-Fi 4 | 基于RSSI | 10-15米 |
| 第二代/Wi-Fi 5 | 基于ToF，REVmc FTM | 1-2米 |
| 第三代/Wi-Fi 6 | FTM，160M带宽，MIMO | 小于1米 |
| 第四代/Wi-Fi 7 | FTM，320M带宽，MIMO | 0.1米 |
05、802.11bd—Enhancements for?Next Generation V2X (NGV)
IEEE 802.11bd标准是现有IEEE 802.11p的演进扩展。11p在欧洲 ETSI ITS-G5和美国DSRC V2X系统中使用。802.11bd可以与现有IEEE 802.11p 实现完全向后兼容和互操作。可使用相同的信道，而不会影响基于802.11p的现有设备性能。而11bd可以进一步提高现有和未来设备应用的能力，同时提供一些额外的资源。
IEEE 802.11bd中新增加的功能可提高接入层的稳健性和通信范围，并可提高可用数据速率，以支持合作式智能交通系统中即将出现的应用，如集体感知服务 (CPS) 和机动合作服务 (MCS) 应用。 目前在部署802.11p方面的所有投资也将用于IEEE 802.11bd。此外，一些改进可直接应用于现有的基于IEEE 802.11p的系统，并使已开发的11bd 系统受益。
NGV的物理层技术与之前的版本有何联系呢？2024版本的第31和32章分别定义了NGV的MAC和PHY层特性。除32章的要求外，
NGV STA还应能够发送和接收第17章（11a）规定的10 MHz PPDU；
NGV PHY主要基于第21章定义的11ac VHT PHY，而VHT PHY 又基于第19章定义的11n HT PHY，HT PHY 又进一步基于第17章定义的 OFDM PHY；
NGV PHY 的preamble结构、BPSK-双载波调制（DCM）和中导码结构基于第27章定义的11ax HE PHY；
NGV PHY 支持10 MHz和连续20 MHz信道带宽；
NGV PHY 数据子载波频率间隔是21章和19章分别定义的VHT PHY和HT PHY子载波频率间隔的一半；
NGV PHY 数据子载波使用BPSK、BPSK-DCM、QPSK、16-QAM、64-QAM和256QAM进行调制；
NGV PHY preamble为卷积编码；NGV PHY 数据有效载荷为LDPC编码。不使用STBC。
06、802.11bb—Light Communications（LC）
IEEE 802.11bb?标准定义了使用光波进行无线通信的物理层规范和系统架构。它是一种基于视距光的无线网络标准，为 Li-Fi 设备定义了可互操作的通信协议。 该标准的通信速度比Wi-Fi更快。这项新标准为Li-Fi 技术的广泛应用奠定了基础，并为Li-Fi系统与Wi-Fi标准实现互操作性铺平了道路。802.11bb由IEEE 802.11 Light Communications Task Group（IEEE 802.11 光通信工作组）负责开发。于2023年6月完成。
Li-Fi是一种利用光而非无线电频率传输数据的无线技术。通过利用光频谱，Li-Fi可以实现更快、更可靠的无线通信，与Wi-Fi和5G等传统技术相比，具有无与伦比的安全性。802.11bb标准描述了利用近红外800到 1000 nm 波段的光来实现10 Mbit/s到9.6 Gbit/s的数据传输速率，并在具有不同功能的设备之间实现互操作性。
2024版本在第33章中对其物理层（PHY）和介质访问控制层（MAC）进行定义。它的物理层规定了具有强度调制（IM：intensity modulation）和直接检测（DD：direct detection）光接口的光通信（LC）正交频分复用（OFDM）系统的物理层实体。
LC PHY提供三种支持之一： HT、VHT或HE。支持HT、VHT或HE的LC PHY应分别符合第19章、21章、27章中定义的HT、VHT或HE PHY的要求，但第33章中取代这些要求的要求除外。
07、802.11bc—Enhanced Broadcast Services（EBCS）
增强广播服务（EBCS）是IEEE 802.11工作组内的一项新倡议，考虑在基于802.11的网络中增强广播服务。该倡议在2018年3月的会议上以技术兴趣小组 (TIG) 的形式启动，随后转变为研究小组 (SG)。IEEE标准委员会于2018年12月批准了该项目。因此在IEEE 802.11内创建了一个新的任务组TGbc。
所以这个新的增强广播服务工作组（IEEE 802.11 TGbc）就开始了新修正案的起草。注意在2024版本的所有修正中，只有11bc没有对物理层的修正，而只是规定了对MAC层的修改。但EBCS DL和EBCS UL不与11ad DMG、11aj CDMG和11ay EDMG一起运行。
在发射器和接收器之间有关联的基础设施BSS中，以及在发射器和接收器之间没有关联的情况下，11bc都能增强广播数据的传输和接收。为广播数据帧引入了来源真实性保护。EBCS程序包括EBCS DL程序和EBCS UL程序。在EBCS DL程序中，EBCS数据帧由EBCS接入点广播给一个或多个EBCS 接收机。通过EBCS UL程序，EBCS数据帧由一个EBCS非AP STA广播给一个或多个EBCS中继STA，随后传送到指定目的地。MBSS（mesh basic service set）或GLK（general link）不支持EBCS程序。
