
人们对802.11ax的构建感到兴奋,这是有充分理由的。新一代802.11技术被Wi-Fi联盟指定为Wi-Fi 6,将提供更好的用户体验,特别是在移动和物联网设备的数量和多样性继续增长的情况下。
毫无疑问,移动和Wi-Fi已经成为生活中必不可少的一部分。到2020年,Wi-Fi设备的出货量将超过350亿部——这是全球人口的四倍。人们已经拥有了笔记本电脑、手机和平板电脑,他们还在购买其他设备,比如可穿戴健康监测器和智能手表。物联网市场必将腾飞,与一些200亿年物联网设备销售在未来几年内为一切从帮助人们做出更加健康的选择创建自动适应我们的个人喜好的工作场所帮助农民提高农作物产量和喂养八十亿人将在2020年生活在我们的星球上。
改善今天的wi - fi
IEEE 802.11工作小组开始从几个方面改进现有的Wi-Fi标准。首先,802.11ax旨在提供更好的性能——特别是更高的数据速率,以满足高性能客户的需求,并提高所有客户的电池寿命。
第二个目标是通过为重叠接入点实现更高的吞吐量,以及为语音、电子邮件和其他具有短数据包的应用程序实现更高的吞吐量,来增强整体系统性能。802.11ax旨在提高真实世界中的性能,特别是在拥挤的环境中,如城市中心、公寓大楼、大学和企业校园。
第三,802.11ax支持新的用例,即物联网,支持长电池寿命和大量的低速率客户端。这项新技术还旨在扩展户外点对点无线的性能,开辟更多的应用。
802.11ax的六个关键特性
让我们看看802.11ax将提供更好的用户体验的多种方式。
1.多用户能力与OFDMA下行和上行。正交频分多址(OFDMA)是一项令人兴奋的新技术,它允许在较低的延迟下支持更多的客户端。OFDMA被设计为在低数据速率和短数据包,如语音和电子邮件更有效。在以前的802.11代中,一次只能有一台设备在整个频率范围内传输,并且设备会争取访问媒体。但是使用OFDMA,不同的组可以在相同的时间间隔内传输到不同的目的地。一个802.11ax接入点可以同时服务多个客户端。例如,一个客户端可以发送电子邮件,而另一个客户端可以同时播放视频。OFDMA可以为短数据包(如语音或电子邮件)提供3倍大的系统容量,或者支持更多的客户端,这是物联网所必需的。
2.多用户能力与MU-MIMO下行和上行。MU-MIMO是在802.11ac Wave 2中引入的,它允许一个接入点更有效地分组客户端,这减少了开销,并使容量比802.11ac增加了2倍。使用MU-MIMO的AP可以同时传输8个空间流,这是802.11ac中流数量的两倍。
它是如何工作的?让我们用汽车做个比喻。在802.11n中引入MIMO的情况下,如果4辆车行驶到同一目的地,就必须等前面的车到达目的地后才能上路。但使用多用户MIMO,就像把四个人放在一辆巴士上到达他们的目的地。就像运输包裹的公共交通。
还要注意的是,802.11ax既可以使用OFDMA也可以使用MU-MIMO,但AP将决定哪一个更好。一般来说,如果客户端收到大量的短数据包,比如通过Skype或交换电子邮件,或者客户端数量非常多,OFDMA是最有效的方法。但是如果流量是由像Netflix这样的大包组成的,那么MU-MIMO是更好的选择。

3.具有空间重用的多用户功能。很长一段时间以来,Wi-Fi的主要问题是信号走得太远,从而造成干扰。空间重用,或BSS着色,解决了这个挑战。BSS着色增加了有重叠ap的拥挤环境的容量,并在802.11ax上产生了2倍的容量。
随着BSS着色的引入,来自不同设备的数据包现在可以同时出现在同一频道上。它们不再需要等待对方完成,这意味着在相同的时间内可以传输更多的比特。
使用BSS着色,每个AP和单元格都有一个指定的颜色,当AP的颜色与客户端相同或不同时,行为可能会不同。如果颜色不匹配,则使用原来的功率设置。但如果颜色确实匹配,可以使用更高的功率阈值,这样它们就可以在其他客户机上传输。
例如,假设鲍勃和爱丽丝在一栋大楼里,西侧的一个AP正在向鲍勃的手机发送信号。东角的AP正在向爱丽丝的笔记本发送信号。西边的AP的功率很弱,但仍然可以听到。在过去,鲍勃那边的AP在仍能听到信号的情况下不会发射信号。但是现在有了颜色分配给东侧和西侧的AP,当信号传输到另一侧时,另一侧的AP知道它是不同的颜色,因此不会产生干扰。它不需要等待其他传输完成后才开始自己的传输。该功能内置在AP中,因此用户或客户端无需执行任何操作。
4.高阶调制的更高性能。每一个新的802.11版本都增加了数据速率,802.11ax也不例外。在良好的条件下,802.11ax比802.11ac提高了25%。802.11ax使用1024 QAM(正交幅度调制),这意味着每个符号可以是1024选项之一。在802.11ac中,每个符号可以有256个选项。802.11ax比802.11ac携带更多的比特,因此具有更高的数据速率。
5.功率效率。11ax通过两种关键方式提高了电力效率:目标等待时间(TWT)和允许仅20 mhz的客户端。TWT是一种全新的方式,可以让客户延长睡眠时间,并能将电池寿命提高3 -10倍,这对难以充电或更换电池的可穿戴设备或物联网设备至关重要。
在前几代Wi-Fi中,客户可以睡几个信标时间间隔(几百毫秒),但它必须不断醒来以查看是否有数据。对于物联网和其他低功耗设备,这可能是有问题的。使用行波管,客户可以睡上几个小时或几天。客户与美联社协商起床时间,比如每两个小时。
802.11ax还引入了一个仅20 mhz的客户端选项,这使得芯片制造商能够为物联网创造更小、更便宜、更低功耗的芯片。以前,芯片必须支持20、40和80 mhz的信道。这将有助于物联网市场的增长和多样性。
6.扩大室内外网络的范围。11ax使数据能够以更高的速率传输到更远的距离。首先,有一个关于长链接的特殊序言,它支持更大的点对点距离——比802.11ac大2倍。其次,长间隔保护选项增加户外点对点链接的距离,并允许一公里的差异在多路径没有自干扰(vs. 250米与802.11ac)。
准备好了解更多内容了吗?