随着WLAN接入点和设备供应商致力于在2018年底推出产品，我们将发布一系列涵盖802.11ax技术所有方面的博客。第一个介绍了802.11ax(也称为Wi-Fi 6)的动机和主要特性。
如何改善今天的Wi-Fi?
在决定如何在现有版本802.11ac之外改进Wi-Fi时，IEEE和Wi-Fi联盟调查了Wi-Fi的部署和行为，确定了广泛使用的障碍和用户社区不满的原因。结论是更多地关注“典型”油田条件下的性能，而不是以往在“优秀”油田条件下实现峰值数据速率的升级。使用802.11ax，在真实环境下的峰值性能、平均性能和最差性能将得到改善。
重叠覆盖
多年来，现实世界的情况已经发生了变化，这在很大程度上要归功于Wi-Fi的非凡成功。无论室内还是室外，到处都有接入点。在许多地区，交通堵塞已经成为一个严重的问题。
一些最拥挤的地区是繁忙的机场和火车站，多层住宅公寓楼，以及学校和大学。所有这些区域的特点是访问点的重叠覆盖，无论是在相同的网络中管理还是不协调地服务于许多需要数据的客户机设备。
为了推进Wi-Fi并满足用户的期望，IEEE和Wi-Fi联盟着手改善每个人的性能，特别是在重叠覆盖的地区。
物联网需求
手机和个人电脑的互联网服务并不是Wi-Fi的唯一用途。不断增长的物联网(IoT)传感器市场正在许多地方使用Wi-Fi进行连接，但一些限制限制了它的采用。为了帮助推动市场前进，802.11ax的新功能允许低数据速率连接的高效分配，提高物联网传感器电池寿命，并扩展Wi-Fi信号的范围。
无线互联网服务提供商(WISPs)也使用Wi-Fi进行室外点对点链接，802.11ax的新功能将扩展范围，提高数据速率，并减少干扰的影响。
推出波1和波2
我们看到一些802.11ax的平行发展，类似于802.11n和802.11ac的发展。在IEEE完成底层规范之前，Wi-Fi联盟就开始了认证测试工作。面对商业压力，接入点和设备供应商预计会在Wi-Fi联盟认证之前发布“预标准”设备，但行业之前已经对此进行了管理，所以我们不希望出现任何互操作性问题。时间上市压力的另一个结果是802.11ax将被拆分:最初的波1发布之后一到两年后将有波2发布。
802.11 ax关键特性
IEEE 802.11ax标准包含50多种功能，但并不是所有功能都能通过认证并推向市场。下面是预期的商业特性(包括wave 1和wave 2特性)的高级总结。
- 下行和上行OFDMA正交频分多路接入(正交频分多路接入)提高了用户的数据速率，减少了延迟，特别是对于大量的短帧或低数据速率要求的设备，如物联网设备。它是一种多用户能力，其中传输可以在频域内划分，由不同的子载波组携带不同目的地的帧。OFDMA在有许多设备、短帧或低数据率流的地方特别有效地提高了网络容量。上行和下行OFDMA都是Wi-Fi联盟11ax认证的强制要求。
- 下行和上行多用户MIMO:多用户多输入多输出(MU MIMO)是第二种多用户能力，最初在802.11ac中引入用于下行流量。它通过允许多个设备同时传输，利用多路径空间通道来提高网络容量。802.11ax在802.11ac上改进了，增加了下行多用户MIMO组的大小，允许更高效的操作。上行多用户MIMO将在11ax认证的第二波中添加。
- 传输波束形成:在这种现有特性中，接入点使用多个发送天线将本地最大信号降落到接收机天线上。它提高了数据速率，扩展了范围。虽然802.11ac接入点包含多达4个天线(尽管规范允许更多)，8-天线802.11ax接入点预计将于2019年发货。
- 高阶调制:最高调制电平由256-QAM扩展到1024-QAM。这在良好的条件下(高信噪比)提高了数据速率，并带来更好的用户体验。峰值速率比802.11ac提高了25%。
- OFDM符号正交频分复用(OFDM)符号是802.11的射频构件。由于技术原因，子载波间距、符号持续时间和FFT大小都在802.11ax中改变，以允许小OFDMA子信道的高效运行。这是OFDMA操作所必需的，它减少了每个符号的开销，并增加了网络容量。
- 户外操作:许多功能提高了户外性能。最重要的是一种新的包格式，其中最敏感的字段现在被重复以保持健壮性。其他特性包括更长的保护间隔和引入冗余以允许错误恢复的模式。
- 减少能源消耗现有的省电模式补充了新的机制，允许更长的睡眠间隔和预定的唤醒时间，以减少客户端设备的功耗。此外，对于物联网设备来说，仅支持20mhz通道模式的更简单、耗电更少的芯片只支持该模式。
- 空间重用:当一个设备在争夺一个传输机会时，它被允许在一个远端传输的顶部进行传输，而在此之前，这将迫使它等待。在给定的地理区域允许更多的同时传输，从而增加了网络容量。
未来几年，wi - fi前景光明，但也面临挑战。Wi-Fi必须继续提高性能，克服因其自身成功而造成的未经许可的带宽拥塞，并尽可能地吸引物联网开发者。业界正在用802.11ax来回应这些需求。新标准将推动Wi-Fi直到2024年和下一个802.11 PHY修正案。
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