下一代Wi-Fi無線標準——802.11ax將至

OFweek智能硬體網訊 在我們的日常生活中，遠距離通信技術4G、5G和近距離通信技術Wi-Fi、Zigibee看似和平相處，然而隨著技術的進步，兩者火藥味越來越濃。3G時代，我們開數據流量都是非常小心翼翼，到了4G有些人已經可以隨心所欲的使用數據流量，5G到來后，普通人會不會也可以隨心所欲的使用數據流量了呢。我們對於Wi-Fi的需求正逐漸減少，Wi-Fi將何去何從？

從最初的802.11a問世，在先後經歷了802.11g、802.11n、802.11ac之後，一個全新的無線標準將帶來飛躍性的進步，那就是802.11ax。

Wi-Fi標準由電氣和電子工程師協會(即IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers)負責制定的，而基於這些標準的硬體則由國際Wi-Fi聯盟組織(即Wi-Fi聯盟，Wi-Fi Alliance，簡稱WFA)進行認證和商標授權。

看到這裡，或許大家會問IEEE和WFA又是啥?IEEE是一個國際性的電子技術與信息科學工程師的協會，是目前全球最大的非營利性專業技術學會，其會員人數超過40萬人，遍布160多個國家。IEEE致力於電氣、電子、計算機工程和與科學有關的領域的開發和研究，在太空、計算機、電信、生物醫學、電力及消費性電子產品等領域已制定了900多個行業標準。IEEE是非盈利機構，活動經費來源主要是會費，總部在美國紐約市。

WFA成立於1999年，前身為推動11b標準的WECA組織，2000年正式改名並開始在全球範圍內開展Wi-Fi產品的認證工作(商圈商標大家很熟悉了：Wi-Fi CERTIFIED)。2013年與無線吉比特聯盟(WiGig)合併。目前，該聯盟成員單位超過200家，其中42%的成員單位來自亞太地區，區會員也有5個，總部位於美國德州奧斯汀。

802.11ax是怎麼來的?

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，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」都能單獨與一台設備進行通信。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據進行編碼，也就是在相同空間區域內裝入更多的數據，這是下一代高速無線通信網路的核心技術。

此外，802.11ax備受關注的原因，還在於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、室內與戶外等存在干擾源的實際環境中，也可以達到提升吞吐量的作用。

新技術帶來新挑戰

802.11ax在採用新技術的同時，也大大提升了設計的複雜程度，還要面對新的測試挑戰。例如新增了多重使用者(MU)傳輸的測試項目。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傳輸的全新測試要求紛紛出籠。

此外，還要克服許多設計挑戰。例如建立室內與戶外通道模型，802.11ax的目標是在室內和戶外操作時提升每一站的吞吐量。相較於室內通道，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，需要進行適當的改善以適用於新規格。

不可否認，每當有新技術出現時，都會面臨前所未有的新挑戰，當然也會隨之出現相應的解決方案。為了獲得更快速與更穩定的Wi-Fi網路，802.11ax標準有望改善終端用戶的使用經驗，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。