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在無線通信的世界中，有兩大高手：蜂窩網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。 蜂窩網(wǎng)絡(luò)以室外覆蓋為主，例如各大運(yùn)營商的2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)，以及正在如火如荼建設(shè)的5G網(wǎng)絡(luò)，都是為了使大家能在戶外無阻礙的接打電話和上網(wǎng)娛樂。 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)則以室內(nèi)覆蓋為主，例如大型商場的無線Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)以及家里最常用的由無線路由器提供的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，一般用于建筑內(nèi)部等無法有效接收到室外覆蓋信號(hào)的地方。 一直以來，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)都是作為蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的強(qiáng)力補(bǔ)充。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)承載了智能手機(jī)65%~90%的數(shù)據(jù)流量。對(duì)手機(jī)控們來說，可以一天不吃飯，但不能一天沒有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系列標(biāo)準(zhǔn)。 IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)今無線局域網(wǎng)通用的標(biāo)準(zhǔn)，由國際電氣和電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）制定，通過對(duì)媒體訪問控制層和物理層的定義，來規(guī)定Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的無線傳輸速度。 如今傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)正在逐步升級(jí)到5G，面對(duì)5G時(shí)代不斷發(fā)展的大視頻及物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，如何讓室內(nèi)覆蓋的Wi-Fi用戶獲得更好的體驗(yàn)，讓W(xué)i-Fi網(wǎng)絡(luò)擁有足夠的能力來應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用以及呈指數(shù)級(jí)增長的智能設(shè)備呢？ 單純提升速度已經(jīng)無法解決復(fù)雜應(yīng)用場景下的多種問題。 IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過多年的技術(shù)演進(jìn)，推出了新一代的Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——高效率無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11ax（High-Efficiency Wireless，高效無線網(wǎng)絡(luò)）。 為了簡化標(biāo)識(shí)及易于傳播，Wi-Fi聯(lián)盟于2018年10月正式將IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了更名。 最新的802.11ax就是本文的主角——Wi-Fi6。 （相對(duì)應(yīng)的前2代技術(shù)802.11ac和802.11n更名為Wi-Fi5和Wi-Fi4，更久遠(yuǎn)的技術(shù)可以依此前推） Wi-Fi6通過一系列系統(tǒng)特性和機(jī)制來增加系統(tǒng)容量，并通過提供更好的覆蓋和減少空口介質(zhì)擁塞來改善Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的工作方式。實(shí)現(xiàn)了高密度用戶環(huán)境下，每個(gè)用戶平均的數(shù)據(jù)接入速率能達(dá)到Wi-Fi5標(biāo)準(zhǔn)的4倍（在5GHz頻段上帶來接近10Gbps的Wi-Fi連接速度）。 Wi-Fi6更關(guān)注密集用戶場景下的平均接入速率，支持多用戶高速率并發(fā)連接，火車站、飛機(jī)場、體育館等公共場所密集用戶場景下的應(yīng)用更能發(fā)揮Wi-Fi6的優(yōu)勢。 Wi-Fi6支持2.4GHz和5GHz頻段，兼容以往標(biāo)準(zhǔn)，在關(guān)鍵性能指標(biāo)上有大幅提升。 從表中可以看出，Wi-Fi6的優(yōu)秀性能，離不開OFDMA、MU-MIMO、1024-QAM這三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
OFDMA技術(shù)是蜂窩網(wǎng)絡(luò)中常用的一種技術(shù)方案，而Wi-Fi6是第一個(gè)將OFDMA技術(shù)引入Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的802.11標(biāo)準(zhǔn)。 OFDMA可以將現(xiàn)有的802.11無線信道劃分為多個(gè)子信道（又稱為資源單位RU），每個(gè)子信道包含至少26個(gè)子載波，每個(gè)子載波可以傳輸小到2MHz的數(shù)據(jù)塊。 通過給不同的用戶分配不同的子載波，從而形成一個(gè)個(gè)資源塊，用戶數(shù)據(jù)傳輸時(shí)只占用每個(gè)資源塊，而不是占用整個(gè)信道。 因此可以實(shí)現(xiàn)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)多個(gè)用戶同時(shí)并行傳輸，不必排隊(duì)等待、相互競爭，大幅提升了空口的傳輸效率、降低了排隊(duì)等待時(shí)延和用戶的沖突退避概率。 OFDMA結(jié)構(gòu)主要由多路子載波組成，最大可支持2×996個(gè)子載波RU，接入容量和運(yùn)輸效率大大增強(qiáng)。
WI-Fi5引入了MU-MIMO功能，但是只能在下行鏈路中使用，支持的最大規(guī)格僅為4×4 MU-MIMO。 而WI-Fi6不僅支持8×8 MU-MIMO，還可以同時(shí)為8個(gè)終端提供共享上、下行的服務(wù)。
QAM編碼是用星座圖（點(diǎn)陣圖）來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，實(shí)際應(yīng)用中是2的N次方的關(guān)系。例如64QAM（64是2的6次方）表示一次可以傳輸6個(gè)bit的數(shù)據(jù)。 Wi-Fi5采用了256QAM，WI-Fi6則引入了更高階的調(diào)制編碼方案1024QAM，一次可以傳輸10個(gè)bit的數(shù)據(jù)。相對(duì)于Wi-Fi5，單條空間流的速度從433Mbps提升到了1201Mbps，理論最高速率可達(dá)9.6Gbps。 Wi-Fi6作為史上速率最快、最靈活通用的Wi-Fi技術(shù)，得益于OFDMA、上下行8x8 MU-MIMO、1024QAM調(diào)制方式等技術(shù)的引入和提升，不僅大幅提升了單用戶的峰值速率，同時(shí)還保證了密集用戶場景下的平均速率，用戶在室內(nèi)覆蓋場景下的數(shù)據(jù)傳輸體驗(yàn)將更加流暢。 面向5G時(shí)代，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)也正積極向Wi-Fi6邁進(jìn)，未來Wi-Fi將會(huì)以更低的成本、更靈活的部署、更廣的覆蓋以及更快的傳輸速度等特性來彌補(bǔ)蜂窩網(wǎng)絡(luò)在室內(nèi)覆蓋的不足，共同提升用戶的移動(dòng)通信滿意度。
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