|
在无线通信的世界中，有两大高手：蜂窝网络和Wi-Fi网络。 蜂窝网络以室外覆盖为主，例如各大运营商的2G/3G/4G网络，以及正在如火如荼建设的5G网络，都是为了使大家能在户外无阻碍的接打电话和上网娱乐。 Wi-Fi网络则以室内覆盖为主，例如大型商场的无线Wi-Fi网络以及家里最常用的由无线路由器提供的Wi-Fi网络，一般用于建筑内部等无法有效接收到室外覆盖信号的地方。 一直以来，Wi-Fi网络都是作为蜂窝网络信号覆盖的强力补充。 据统计，Wi-Fi网络承载了智能手机65%~90%的数据流量。对手机控们来说，可以一天不吃饭，但不能一天没有Wi-Fi，因此Wi-Fi在生活中的重要性不言而喻。 提到Wi-Fi，就不得不提到IEEE 802.11系列标准。 IEEE 802.11系列标准是现今无线局域网通用的标准，由国际电气和电子工程师学会（IEEE）制定，通过对媒体访问控制层和物理层的定义，来规定Wi-Fi网络的无线传输速度。 如今传统蜂窝网络正在逐步升级到5G，面对5G时代不断发展的大视频及物联网业务，如何让室内覆盖的Wi-Fi用户获得更好的体验，让Wi-Fi网络拥有足够的能力来应对日益复杂的实际应用以及呈指数级增长的智能设备呢？ 单纯提升速度已经无法解决复杂应用场景下的多种问题。 IEEE 802.11系列标准经过多年的技术演进，推出了新一代的Wi-Fi技术标准——高效率无线网络标准IEEE 802.11ax（High-Efficiency Wireless，高效无线网络）。 为了简化标识及易于传播，Wi-Fi联盟于2018年10月正式将IEEE 802.11系列标准进行了更名。 最新的802.11ax就是本文的主角——Wi-Fi6。 （相对应的前2代技术802.11ac和802.11n更名为Wi-Fi5和Wi-Fi4，更久远的技术可以依此前推） Wi-Fi6通过一系列系统特性和机制来增加系统容量，并通过提供更好的覆盖和减少空口介质拥塞来改善Wi-Fi网络的工作方式。实现了高密度用户环境下，每个用户平均的数据接入速率能达到Wi-Fi5标准的4倍（在5GHz频段上带来接近10Gbps的Wi-Fi连接速度）。 Wi-Fi6更关注密集用户场景下的平均接入速率，支持多用户高速率并发连接，火车站、飞机场、体育馆等公共场所密集用户场景下的应用更能发挥Wi-Fi6的优势。 Wi-Fi6支持2.4GHz和5GHz频段，兼容以往标准，在关键性能指标上有大幅提升。 从表中可以看出，Wi-Fi6的优秀性能，离不开OFDMA、MU-MIMO、1024-QAM这三项关键技术。
OFDMA技术是蜂窝网络中常用的一种技术方案，而Wi-Fi6是第一个将OFDMA技术引入Wi-Fi网络的802.11标准。 OFDMA可以将现有的802.11无线信道划分为多个子信道（又称为资源单位RU），每个子信道包含至少26个子载波，每个子载波可以传输小到2MHz的数据块。 通过给不同的用户分配不同的子载波，从而形成一个个资源块，用户数据传输时只占用每个资源块，而不是占用整个信道。 因此可以实现在每个时间段内多个用户同时并行传输，不必排队等待、相互竞争，大幅提升了空口的传输效率、降低了排队等待时延和用户的冲突退避概率。 OFDMA结构主要由多路子载波组成，最大可支持2×996个子载波RU，接入容量和运输效率大大增强。
WI-Fi5引入了MU-MIMO功能，但是只能在下行链路中使用，支持的最大规格仅为4×4 MU-MIMO。 而WI-Fi6不仅支持8×8 MU-MIMO，还可以同时为8个终端提供共享上、下行的服务。
QAM编码是用星座图（点阵图）来对数据进行调制解调，实际应用中是2的N次方的关系。例如64QAM（64是2的6次方）表示一次可以传输6个bit的数据。 Wi-Fi5采用了256QAM，WI-Fi6则引入了更高阶的调制编码方案1024QAM，一次可以传输10个bit的数据。相对于Wi-Fi5，单条空间流的速度从433Mbps提升到了1201Mbps，理论最高速率可达9.6Gbps。 Wi-Fi6作为史上速率最快、最灵活通用的Wi-Fi技术，得益于OFDMA、上下行8x8 MU-MIMO、1024QAM调制方式等技术的引入和提升，不仅大幅提升了单用户的峰值速率，同时还保证了密集用户场景下的平均速率，用户在室内覆盖场景下的数据传输体验将更加流畅。 面向5G时代，Wi-Fi网络也正积极向Wi-Fi6迈进，未来Wi-Fi将会以更低的成本、更灵活的部署、更广的覆盖以及更快的传输速度等特性来弥补蜂窝网络在室内覆盖的不足，共同提升用户的移动通信满意度。
|
|
|
