字母之别差之千里 浅析下一代无线标准802.11ax

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字母之别差之千里 浅析下一代无线标准802.11a

在正式进入主题之前，我们首先要来了一下解何为Wi-Fi标准？实际上，Wi-Fi标准由电气和电子工程师协会（即IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers）负责制定的，而基于这些标准的硬件则由国际Wi-Fi联盟组织（即Wi-Fi联盟，Wi-Fi Alliance，简称WFA）进行认证和商标授权。

看到这里，或许大家会问IEEE和WFA又是啥？IEEE是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会，是目前全球最大的非营利性专业技术学会，其会员人数超过40万人，遍布160多个国家。IEEE致力于电气、电子、计算机工程和与科学有关的领域的开发和研究，在太空、计算机、电信、生物医学、电力及消费性电子产品等领域已制定了900多个行业标准。IEEE是非盈利机构，活动经费来源主要是会费，总部在美国纽约市。

WFA成立于1999年，前身为推动11b标准的WECA组织，2000年正式改名并开始在全球范围内开展Wi-Fi产品的认证工作（商圈商标大家很熟悉了：Wi-Fi CERTIFIED）。2013年与无线吉比特联盟（WiGig）合并。目前，该联盟成员单位超过200家，其中42%的成员单位来自亚太地区，中国区会员也有5个，总部位于美国德州奥斯汀。

802.11ax是怎么来的？

其实，了解802.11ax最简单的方法就是将其视为802.11ac的加强版，与802.11ac一样都工作在5GHz频段，不同的是802.11ax使用了MU-MIMO技术，将信号在时域、频域、空域等多个维度上分成四个不同的“信号通道”，每个“信号通道”都能单独与一台设备进行通信。如果觉得抽象，大家可将其视作一条高速公路分成四个不同的车道，效率成倍提高。

当然，除了继承了MU-MIMO技术外，802.11ax的另一个重要革新，就是其引入了OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，既正交频分多址），能在多个副载波上对数据进行编码，也就是在相同空间区域内装入更多的数据，这是下一代高速无线通信网络的核心技术。

此外，802.11ax备受关注的原因，还在于其在显著提高吞吐量的同时，还有效改善了行动装置的电源利用率。不仅仅是理论值，使用者在例如人口稠密的场所、室内与户外等存在干扰源的实际环境中，也可以达到提升吞吐量的作用。

新技术带来新挑战

802.11ax在采用新技术的同时，也大大提升了设计的复杂程度，还要面对新的测试挑战。例如新增了多重使用者（MU）传输的测试项目。要知道，MU传输是802.11ax最重要的新功能之一，藉由提供传输准确性和同步STA，来强化有效运作。因此，各种支援MU传输的全新测试要求纷纷出笼。

此外，还要克服许多设计挑战。例如建立室内与户外通道模型，802.11ax的目标是在室内和户外操作时提升每一站的吞吐量。相较于室内通道，户外通道常具有较大的延迟扩展和通道时间变化。因此，业界选用3GPP ITU-R Urban Micro（UMi）及Urban Macro（UMa）通道模型作为802.11ax户外空间通道模型的基准。当然，需要进行适当的改善以适用于新规格。

不可否认，每当有新技术出现时，都会面临前所未有的新挑战，当然也会随之出现相应的解决方案。为了获得更快速与更稳定的Wi-Fi网络，802.11ax标准有望改善终端用户的使用经验，特别是达成密集部署的目标。未来已来，让我们共同拭目以待。