第六代WiFi技術的802.11ax,具備哪些功能
今年10月份,WiFi聯(lián)盟將基于IEEE 802.11ax標準的WiFi正式納入“麾下”,即成為第六代WiFi技術——WiFi 6。
據(jù)悉,802.11ax是由IEEE標準協(xié)會的TGax工作組制定,2014年5月成立。在2016年11月和2017年9月,第一版和第二版標準草案被提出,但未獲802.11ax工作小組75%以上成員投票認可。目前第三版,即3.0草案仍在商討中,預計2019年完成正式標準化。
對很多人來說,WiFi幾乎每天都與我們相伴。從辦公室到家里,從火車站到咖啡店,處處都有WiFi。尤其是繁忙的火車站和飛機場以及大學等人群聚集之處,眾多的AP隱藏在人們視線之中,為無數(shù)的客戶端設備提供服務。
為推進WiFi發(fā)展和滿足人們越來越高的期望,IEEE和WiFi聯(lián)盟著手提高WiFi性能,特別是覆蓋范圍重疊的區(qū)域。
事實上,手機和PC的互聯(lián)網(wǎng)服務并不是WiFi的唯一用途。越來越多的物聯(lián)網(wǎng)傳感器在許多地方都在使用WiFi連接,但是一些限制卻阻礙了它的采用。
802.11ax可有效分配低數(shù)據(jù)速率連接,提高物聯(lián)網(wǎng)傳感器電池使用壽命,并擴展WiFi信號范圍。這有利于推動市場發(fā)展。
同時,802.11ax進行了一些并行開發(fā),類似802.11n和802.11ac。在IEEE完成基礎規(guī)范之前,WiFi聯(lián)盟開始進行認證測試。面對商業(yè)化壓力,AP和設備供應商有望在WiFi聯(lián)盟認證前發(fā)布“預標準”設備。
802.11ax的主要功能:
IEEE 802.11ax有超過50項功能,但不會全部經過認證和用于市場。主要有:
1. OFDMA技術:
之前的WiFi標準采用的都是OFDM(正交頻分復用)調制方式,存在一些問題。比如,采用該方式的設備網(wǎng)絡中同一幀中只有一個標準的數(shù)據(jù)包;當用戶占用整個信道,隨著用戶數(shù)量的增多,用戶之間的數(shù)據(jù)請求會發(fā)生沖突。
而802.11ax則采用OFDMA(正交頻多址),它不僅提高用戶數(shù)據(jù)速率,而且減少延遲,特別是對大量具有短幀或低數(shù)據(jù)速率要求的設備,比如物聯(lián)網(wǎng)設備。
同時,它具有一種多用戶能力,可以把各種大小的數(shù)據(jù)包從調制的角度組合在一起,系統(tǒng)開銷可以通過共享而降低,并能同時支持上行和下行,因而效率得到提高。據(jù)悉,上行鏈路和下行鏈路OFDMA都是WiFi聯(lián)盟11ax認證的強制要求。
2. MU-MIMO技術:
MU-MIMO即多用戶輸入輸出技術,主要應用于802.11ac WAVE2的技術。相較應用在802.11n上的MIMO(多天線傳輸)技術而言,主要改善了路由器天線閑置的情況,允許路由器分割天線,獨立地為不同的設備傳輸。
它通過允許多個設備同時傳輸,利用多徑空間信道來提高網(wǎng)絡容量。802.11ax通過增加下行鏈路多用戶MIMO組的大小來改進802.11ac,從而實現(xiàn)更高效的操作。
3. 發(fā)射波束成形:
在現(xiàn)有的功能中,接入點使用若干發(fā)射天線在接收機的天線上可以實現(xiàn)信號最大化。它提高了數(shù)據(jù)速率并擴展了范圍。雖然802.11ax接入點最多可集成4個天線(盡管規(guī)格允許更多),但預計2019年將發(fā)布8個天線的802.11ax接入點。
4. 高階調制:
據(jù)悉,802.11ax的最高調制級別從256-QAM擴展到1024-QAM。在良好的情況下,這大大提高了數(shù)據(jù)速率,并帶來更好的用戶體驗。與802.11ac相比,802.11ax的峰值速率提高25%。
5. OFDM信條:
正交頻分復用(OFDM)信條是802.11的RF構建塊,由于技術原因、子載波間隔、符號持續(xù)時間和FFT大小都在802.11ax中改變,以允許小OFDMA子信道的有效操作。
6. 戶外操作:
802.11ax的許多功能改善了戶外性能。最重要的是一種新的數(shù)據(jù)包格式,其中重復最敏感的字段來獲得穩(wěn)健性。其他功能包括,更長的保護間隔和引入冗余以允許錯誤恢復的模式。
7. 降低功耗:
現(xiàn)有省電機制輔以新機制,允許設備更長的睡眠間隔和預定的喚醒時間,來降低客戶端設備的功耗。此外,對于物聯(lián)網(wǎng)設備,僅20MHz通道模式支持更簡單、功耗更低的芯片。
未來一段時間對WiFi充滿著機遇和挑戰(zhàn)。WiFi必須不斷提高性能,克服自身成功帶來的無執(zhí)照頻段擁堵,并且變得對物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者越來越有吸引力。





