淺析下一代無線標準802.11a

　　在我們平日的路由器評測或?qū)з徫恼轮?，都會提到某臺路由支持IEEE 802．11ac。實際上，這是我們在挑選一臺無線路由器時的必看選項，其決定了一臺路由是否滿足現(xiàn)行無線標準以及實際應用的重要指標之一。

　　從最初的802．11a問世，在先后經(jīng)歷了802．11g、802．11n、802．11ac之后，一個全新的無線標準將帶來飛躍性的進步，那就是802．11ax。

　　在正式進入主題之前，我們首先要來了一下解何為Wi－Fi標準？實際上，Wi－Fi標準由電氣和電子工程師協(xié)會（即IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers）負責制定的，而基于這些標準的硬件則由國際Wi－Fi聯(lián)盟組織（即Wi－Fi聯(lián)盟，Wi－Fi Alliance，簡稱WFA）進行認證和商標授權(quán)。

　　看到這里，或許大家會問IEEE和WFA又是啥？IEEE是一個國際性的電子技術(shù)與信息科學工程師的協(xié)會，是目前全球最大的非營利性專業(yè)技術(shù)學會，其會員人數(shù)超過40萬人，遍布160多個國家。IEEE致力于電氣、電子、計算機工程和與科學有關(guān)的領(lǐng)域的開發(fā)和研究，在太空、計算機、電信、生物醫(yī)學、電力及消費性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域已制定了900多個行業(yè)標準。IEEE是非盈利機構(gòu)，活動經(jīng)費來源主要是會費，總部在美國紐約市。

　　WFA成立于1999年，前身為推動11b標準的WECA組織，2000年正式改名并開始在全球范圍內(nèi)開展Wi－Fi產(chǎn)品的認證工作（商圈商標大家很熟悉了：Wi－Fi CERTIFIED）。2013年與無線吉比特聯(lián)盟（WiGig）合并。目前，該聯(lián)盟成員單位超過200家，其中42％的成員單位來自亞太地區(qū)，中國區(qū)會員也有5個，總部位于美國德州奧斯汀。

　　802．11ax是怎么來的？

　　其實，了解802．11ax最簡單的方法就是將其視為802．11ac的加強版，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)，將信號在時域、頻域、空域等多個維度上分成四個不同的“信號通道”，每個“信號通道”都能單獨與一臺設(shè)備進行通信。如果覺得抽象，大家可將其視作一條高速公路分成四個不同的車道，效率成倍提高。

　　當然，除了繼承了MU－MIMO技術(shù)外，802．11ax的另一個重要革新，就是其引入了OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，既正交頻分多址），能在多個副載波上對數(shù)據(jù)進行編碼，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，還有效改善了行動裝置的電源利用率。不僅僅是理論值，使用者在例如人口稠密的場所、室內(nèi)與戶外等存在干擾源的實際環(huán)境中，也可以達到提升吞吐量的作用。

　　新技術(shù)帶來新挑戰(zhàn)

　　802．11ax在采用新技術(shù)的同時，也大大提升了設(shè)計的復雜程度，還要面對新的測試挑戰(zhàn)。例如新增了多重使用者（MU）傳輸?shù)臏y試項目。要知道，MU傳輸是802．11ax最重要的新功能之一，藉由提供傳輸準確性和同步STA，來強化有效運作。因此，各種支援MU傳輸?shù)娜聹y試要求紛紛出籠。

　　此外，還要克服許多設(shè)計挑戰(zhàn)。例如建立室內(nèi)與戶外通道模型，802．11ax的目標是在室內(nèi)和戶外操作時提升每一站的吞吐量。相較于室內(nèi)通道，戶外通道常具有較大的延遲擴展和通道時間變化。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戶外空間通道模型的基準。當然，需要進行適當?shù)母纳埔赃m用于新規(guī)格。

　　不可否認，每當有新技術(shù)出現(xiàn)時，都會面臨前所未有的新挑戰(zhàn)，當然也會隨之出現(xiàn)相應的解決方案。為了獲得更快速與更穩(wěn)定的Wi－Fi網(wǎng)絡(luò)，802．11ax標準有望改善終端用戶的使用經(jīng)驗，特別是達成密集部署的目標。未來已來，讓我們共同拭目以待。