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獲封第六代WiFi的802.11ax 它有哪些強大功能?

今年10月份,WiFi聯盟將基於IEEE 802.11ax標準的WiFi正式納入“麾下”,即成為第六代WiFi技術——WiFi 6。據悉,802.11ax是由IEEE標準協會的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。從辦公室到家裡,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,為無數的客戶端設備提供服務。

為推進WiFi發展和滿足人們越來越高的期望,IEEE和WiFi聯盟著手提高WiFi性能,特別是覆蓋範圍重疊的區域。

事實上,手機和PC的互聯網服務並不是WiFi的唯一用途。越來越多的物聯網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採用。

802.11ax可有效分配低數據速率連接,提高物聯網傳感器電池使用壽命,並擴展WiFi信號範圍。這有利於推動市場發展。

同時,802.11ax進行了一些並行,類似802.11n和802.11ac。在IEEE完成基礎規範之前,WiFi聯盟開始進行認證測試。面對商業化壓力,AP和設備供應商有望在WiFi聯盟認證前發布“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於市場。主要有:

1. OFDMA技術:

之前的WiFi標准採用的都是OFDM(正交頻分複用)調製方式,存在一些問題。比如,採用該方式的設備網絡中同一幀中只有一個標準的數據包;當用戶佔用整個信道,隨著用戶數量的增多,用戶之間的數據請求會發生衝突。

而802.11ax則採用OFDMA(正交頻多址),它不僅提高用戶數據速率,而且減少延遲,特別是對大量具有短幀或低數據速率要求的設備,比如物聯網設備。

同時,它具有一種多用戶能力,可以把各種大小的數據包從調製的角度組合在一起,系統開銷可以通過共享而降低,並能同時支持上行和下行,因而效率得到提高。據悉,上行鏈路和下行鏈路OFDMA都是WiFi聯盟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,主要應用於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閒置的情況,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,從而實現更高效的操作。

3. 發射波束成形:

在現有的功能中,接入點使用若干發射天線在接收機的天線上可以實現信號最大化。它提高了數據速率並擴展了範圍。雖然802.11ax接入點最多可集成4個天線(儘管規格允許更多),但預計2019年將發布8個天線的802.11ax接入點。

4. 高階調製:

據悉,802.11ax的最高調製級別從256-QAM擴展到1024-QAM。在良好的情況下,這大大提高了數據速率,並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:

正交頻分複用(OFDM)信條是802.11的RF構建塊,由於技術原因、子載波間隔、符號持續時間和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據包格式,其中重複最敏感的字段來獲得穩健性。其他功能包括,更長的保護間隔和引入冗餘以允許錯誤恢復的模式。

7. 降低功耗:

現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,對於物聯網設備,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。WiFi必須不斷提高性能,克服自身成功帶來的無執照頻段擁堵,並且變得對物聯網開發者越來越有吸引力。

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