不懼5G!下一代Wi-Fi無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)802.11ax來(lái)了

在我們的日常生活中，遠(yuǎn)距離通信技術(shù)4G、5G和近距離通信技術(shù)Wi-Fi、Zigibee看似和平相處，然而隨著技術(shù)的進(jìn)步，兩者火藥味越來(lái)越濃。3G時(shí)代，我們開(kāi)數(shù)據(jù)流量都是非常小心翼翼，到了4G有些人已經(jīng)可以隨心所欲的使用數(shù)據(jù)流量，5G到來(lái)后，普通人會(huì)不會(huì)也可以隨心所欲的使用數(shù)據(jù)流量了呢。我們對(duì)于Wi-Fi的需求正逐漸減少，Wi-Fi將何去何從？

從最初的802.11a問(wèn)世，在先后經(jīng)歷了802.11g、802.11n、802.11ac之后，一個(gè)全新的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)將帶來(lái)飛躍性的進(jìn)步，那就是802.11ax。

Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)由電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(即IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers)負(fù)責(zé)制定的，而基于這些標(biāo)準(zhǔn)的硬件則由國(guó)際Wi-Fi聯(lián)盟組織(即Wi-Fi聯(lián)盟，Wi-Fi Alliance，簡(jiǎn)稱(chēng)WFA)進(jìn)行認(rèn)證和商標(biāo)授權(quán)。

看到這里，或許大家會(huì)問(wèn)IEEE和WFA又是啥?IEEE是一個(gè)國(guó)際性的電子技術(shù)與信息科學(xué)工程師的協(xié)會(huì)，是目前全球最大的非營(yíng)利性專(zhuān)業(yè)技術(shù)學(xué)會(huì)，其會(huì)員人數(shù)超過(guò)40萬(wàn)人，遍布160多個(gè)國(guó)家。IEEE致力于電氣、電子、計(jì)算機(jī)工程和與科學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)和研究，在太空、計(jì)算機(jī)、電信、生物醫(yī)學(xué)、電力及消費(fèi)性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域已制定了900多個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE是非盈利機(jī)構(gòu)，活動(dòng)經(jīng)費(fèi)來(lái)源主要是會(huì)費(fèi)，總部在美國(guó)紐約市。

WFA成立于1999年，前身為推動(dòng)11b標(biāo)準(zhǔn)的WECA組織，2000年正式改名并開(kāi)始在全球范圍內(nèi)開(kāi)展Wi-Fi產(chǎn)品的認(rèn)證工作(商圈商標(biāo)大家很熟悉了：Wi-Fi CERTIFIED)。2013年與無(wú)線吉比特聯(lián)盟(WiGig)合并。目前，該聯(lián)盟成員單位超過(guò)200家，其中42%的成員單位來(lái)自亞太地區(qū)，中國(guó)區(qū)會(huì)員也有5個(gè)，總部位于美國(guó)德州奧斯汀。

802.11ax是怎么來(lái)的?

其實(shí)，了解802.11ax最簡(jiǎn)單的方法就是將其視為802.11ac的加強(qiáng)版，與802.11ac一樣都工作在5GHz頻段，不同的是802.11ax使用了MU-MIMO技術(shù)，將信號(hào)在時(shí)域、頻域、空域等多個(gè)維度上分成四個(gè)不同的“信號(hào)通道”，每個(gè)“信號(hào)通道”都能單獨(dú)與一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行通信。如果覺(jué)得抽象，大家可將其視作一條高速公路分成四個(gè)不同的車(chē)道，效率成倍提高。

當(dāng)然，除了繼承了MU-MIMO技術(shù)外，802.11ax的另一個(gè)重要革新，就是其引入了OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，既正交頻分多址)，能在多個(gè)副載波上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，也就是在相同空間區(qū)域內(nèi)裝入更多的數(shù)據(jù)，這是下一代高速無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。

此外，802.11ax備受關(guān)注的原因，還在于其在顯著提高吞吐量的同時(shí)，還有效改善了行動(dòng)裝置的電源利用率。不僅僅是理論值，使用者在例如人口稠密的場(chǎng)所、室內(nèi)與戶(hù)外等存在干擾源的實(shí)際環(huán)境中，也可以達(dá)到提升吞吐量的作用。

新技術(shù)帶來(lái)新挑戰(zhàn)

802.11ax在采用新技術(shù)的同時(shí)，也大大提升了設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，還要面對(duì)新的測(cè)試挑戰(zhàn)。例如新增了多重使用者(MU)傳輸?shù)臏y(cè)試項(xiàng)目。要知道，MU傳輸是802.11ax最重要的新功能之一，藉由提供傳輸準(zhǔn)確性和同步STA，來(lái)強(qiáng)化有效運(yùn)作。因此，各種支援MU傳輸?shù)娜聹y(cè)試要求紛紛出籠。

此外，還要克服許多設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。例如建立室內(nèi)與戶(hù)外通道模型，802.11ax的目標(biāo)是在室內(nèi)和戶(hù)外操作時(shí)提升每一站的吞吐量。相較于室內(nèi)通道，戶(hù)外通道常具有較大的延遲擴(kuò)展和通道時(shí)間變化。因此，業(yè)界選用3GPP ITU-R Urban Micro(UMi)及Urban Macro(UMa)通道模型作為802.11ax戶(hù)外空間通道模型的基準(zhǔn)。當(dāng)然，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母纳埔赃m用于新規(guī)格。

不可否認(rèn)，每當(dāng)有新技術(shù)出現(xiàn)時(shí)，都會(huì)面臨前所未有的新挑戰(zhàn)，當(dāng)然也會(huì)隨之出現(xiàn)相應(yīng)的解決方案。為了獲得更快速與更穩(wěn)定的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，802.11ax標(biāo)準(zhǔn)有望改善終端用戶(hù)的使用經(jīng)驗(yàn)，特別是達(dá)成密集部署的目標(biāo)。未來(lái)已來(lái)，讓我們共同拭目以待。