Wi-Fi 协议支持
IEEE 802.11 是由 IEEE 定义的一系列无线局域网（WLAN）标准。这些标准规定了无线网络设备在物理层（PHY）和介质访问控制层（MAC）如何进行通信。随着物联网、移动互联网以及高带宽应用的发展，802.11 协议族通过不断引入新的修正案来提升传输速率、增强安全性能、优化漫游体验并降低功耗。
本章节用于介绍 IEEE 802.11 协议的各个标准以及 ESP32 系列芯片对各个标准的支持情况。
IEEE 802.11 协议标准
物理层 / Wi-Fi 代际标准
物理层标准定义了 Wi-Fi 的底层传输特性，包括工作的频段、调制方式、信道带宽以及最大理论速率。
802.11 标准 |
Wi-Fi 代数 |
频段 |
物理层最高速率 |
简要描述 |
|---|---|---|---|---|
802.11 |
2.4 GHz |
2 Mbps |
原始标准，定义了 DSSS 和 FHSS 调制方式。 |
|
802.11b |
2.4 GHz |
11 Mbps |
引入 CCK 编码，大幅提升了传输速率和稳定性。 |
|
802.11a |
5 GHz |
54 Mbps |
首次引入 OFDM 技术，避开了拥挤的 2.4 GHz 频段。 |
|
802.11g |
2.4 GHz |
54 Mbps |
将 OFDM 技术引入 2.4 GHz，保持了与 11b 的兼容性。 |
|
802.11n |
Wi-Fi 4 |
2.4 GHz / 5 GHz |
600 Mbps |
引入 MIMO（多输入多输出）和 40 MHz 带宽，大幅提升速率。 |
802.11ac |
Wi-Fi 5 |
5 GHz |
3.4 Gbps |
支持 80/160 MHz 带宽和 256-QAM，专为高吞吐量设计。 |
802.11ax |
Wi-Fi 6/6E 1 |
2.4 GHz / 5 GHz / 6 GHz |
9.6 Gbps |
引入 OFDMA 并支持上行和下行 MU-MIMO，优化高密度场景下的并发性能。 |
802.11be |
Wi-Fi 7 |
2.4 GHz / 5 GHz / 6 GHz |
46 Gbps |
支持 320 MHz 带宽和 4096-QAM，实现极高吞吐量（EHT）。 |
备注
1 : Wi-Fi 6E 支持 6 GHz 频段，Wi-Fi 6 不支持。
MAC 层标准
MAC 层标准通过优化管理帧、安全控制和资源分配，解决了多设备接入时的碰撞、漫游时的延迟以及数据传输的安全性问题，是提升 Wi-Fi 用户体验的核心。
802.11 标准 |
功能 |
简要描述 |
|---|---|---|
802.11e |
QoS / WMM |
引入服务质量机制，优先保障语音和视频等实时流量。 |
802.11i |
安全 |
定义了增强型安全架构（如 WPA2），使用 AES 加密保护数据。 |
802.11k |
无线资源测量 |
允许客户端请求邻近 AP 报告，辅助做出更快的漫游决策。 |
802.11r |
快速漫游 |
快速 BSS 切换，通过预认证减少漫游时的握手延迟。 |
802.11v |
网络辅助漫游 |
允许网络侧引导客户端切换到负载更轻或信号更优的 AP。 |
802.11w |
管理帧保护 |
为管理帧提供完整性保护，防御针对管理流量的 DoS 攻击。 |
802.11h |
DFS/TPC |
动态频率选择和发射功率控制，主要用于 5 GHz 雷达避让。 |
802.11d |
国家/地区频谱适配 |
使设备能根据不同国家的法规自动切换可用的物理信道。 |
其他标准
802.11 标准 |
功能 |
简要描述 |
|---|---|---|
802.11s |
Mesh 自组网 |
定义了无线网格网络的路径选择和自动拓扑构建协议。 |
802.11p |
车联网 (DSRC) |
专为车载环境设计，支持高速移动下的短程可靠通信。 |
802.11ah |
HaLow |
工作在 Sub-1 GHz 频段，具有超长距离和极低功耗特性。 |
802.11ad |
60 GHz WiGig |
工作在 60 GHz 频段，提供数 Gbps 的超高速近距离无线连接。 |
802.11ay |
增强版 WiGig |
11ad 的演进版，支持更高带宽、多流传输和更远的距离。 |
802.11u |
与蜂窝网络互通 |
支持外部网络发现和自动认证（Passpoint / Hotspot 2.0）。 |
802.11mc |
RTT 精准定位 |
引入 Fine Timing Measurement (FTM)，实现米级精度的室内定位。 |
802.11ai |
快速初始连接 |
快速初始链路建立 (FILS)，显著缩短关联和扫描的时间。 |
802.11aq |
服务发现增强 |
允许客户端在关联前查询 AP 提供的服务（如打印、显示）。 |
ESP 芯片 Wi-Fi 协议支持情况
物理层 / Wi-Fi 代际标准 |
MAC 层标准 |
|
|---|---|---|
ESP32 |
IEEE 802.11b/g/n |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |
ESP32-C2 |
IEEE 802.11b/g/n |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |
ESP32-C3 |
IEEE 802.11b/g/n |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |
ESP32-C5 |
IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax (支持 5 GHz) |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |
ESP32-C6 |
IEEE 802.11b/g/n/ax |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |
ESP32-C61 |
IEEE 802.11b/g/n/ax |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |
ESP32-S2 |
IEEE 802.11b/g/n |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |
ESP32-S3 |
IEEE 802.11b/g/n |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |
ESP32-S31 |
IEEE 802.11b/g/n/ax |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |
ESP32-E22 |
IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax (支持 6 GHz) |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |
ESP8266 |
IEEE 802.11b/g/n |
IEEE 802.11e/i/k/r/v/w/h/d |