IEEE和Wi-Fi联盟

我们在上篇文章中探讨了Wi-Fi 6E, 本篇文章我们将围绕802.11ax 标准展开，也就是所谓的 Wi-Fi 6。 此次我们将更加深入地了解该标准定义的物理层变化，以及为确保设备性能而需要关注的关键测试领域。

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IEEE 和 Wi-Fi 联盟

首先，我想展示一下 Wi-Fi 技术的进化轨迹，让大家了解 Wi-Fi 从 1999 年面世到如今即将发布的 AX 标准的发展历程以及未来走向。

我们都知道，Wi-Fi 的诞生与发展离不开两个组织。

一是电气电子工程师协会 (IEEE)。

正是该组织定义了标准的技术规范。

二是 Wi-Fi 联盟。

Wi-Fi 联盟更注重 Wi-Fi 设备的合规性和互操作性认证。 而且它还重点致力于 Wi-Fi 功能与技术的市场推广。 这也是它为第六代 Wi-Fi 技术（即 802.11ax 标准）命名 Wi-Fi 6 的原因所在。 Wi-Fi 6 和 AX 标准支持 2.4 GHz 和 5 GHz 频段运行。 Wi-Fi 6e 支持 6 GHz 频段运行。 自 Wi-Fi 联盟在近一年前启动 Wi-Fi 6 认证以来，已经有超过1500种设备通过了认证。 Wi-Fi 6E 的认证计划于 2021 年初开启。 AX 标准几乎已由 IEEE 制定完成。 当前活动主要围绕完善 6 GHz 频段运行展开。 目前的计划是在 2020 年底前获得正式批准。 与此同时，大概率会被命名为 Wi-Fi 7 的下一代 Wi-Fi 技术（即 802.11be 标准）的研发工作也已经开始。 目标是在 2023 年完成。

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802.11ax

802.11ax，也称为 HE 或 High Efficiency。 历代 Wi-Fi 的重点主要围绕提高原始链路速度或数据速度，越来越快成为贯穿 Wi-Fi 技术整个发展历程的主题追求。 而 ax 标准则略有不同。 因为它更注重提升用户体验，尤其是在用户数量庞大的拥挤、高密环境中。 例如机场、教育场所或体育场馆。 在这些环境中，因为有太多用户争夺带宽，所以效率十分低下。 此外，还有大量网络彼此叠加、互相干扰。 因此，Wi-Fi 6 的重点是拓展功能，使得在高密环境下每个用户的平均吞吐性能相比 Wi-Fi 5 提高 4 倍。 当然，Wi-Fi 6 同样适于家庭环境，因为家庭环境中也会有多个设备争夺带宽，还有诸如视频会议、流媒体等要求极低延迟的应用。 所以，Wi-Fi 6 也非常适合这些环境。

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Wi-Fi 6的关键物理层变化

这张图表总结了我们重点讨论的关键领域与关键射频物理层变化。 如何提高容量？ 如何提升效率？

首先，ax 标准目前设计为三个频段运行。 它是第一个支持三频段运行的标准。 尽管 6 GHz 频段运行仍待监管部门批准。

某些新功能旨在提升 Wi-Fi 最高速度，例如，1024QAM 使峰值数据速率相比上一代提高了 25%，还使用了 160 MHz 宽信道，带宽相比 80 MHz 信道提升了一倍。 这一系列功能专门设计用于改善用户在其它领域的体验，改善户外应用或者高多路径衰减环境下的体验。

子载波间隔变小。 码元时长和保护间隔增加，有效提升了户外环境下的稳健性。

此外，还增加功能来提高容量并降低延迟。 最新一代 Wi-Fi 技术的 MU-MIMO 功能可在下行和上行链路中支持最多 8 个同步 MIMO 流，从而为多达 8 个用户提供服务。

另一个重大变化就是 OFDMA 的引入，OFDMA 意为正交频分多址 (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)，它支持多用户间高效共享信道带宽。 通过这种方式可以提高效率，而且 OFDMA 享有上行和下行双向支持。我会在下篇文章中对此做重点介绍。

还有其他一些功能，虽然没有列在表中，但也会对网络和设备产生影响。 其中之一叫做 TWT 目标唤醒时间，可以提供更好的节电机制。 还有 BSS 着色机制，旨在改善高密环境下的空间利用。 但是本期文章我们将更多关注影响 ax 的物理层功能，特别是在被测试设备上对其进行验证的方式。

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6GHz 频段

这里简单谈一下 6 GHz 频段。 这是 Wi-Fi 即将迎来的重大变化。 6 GHz 频段范围为 5.925 GHz 至 7.125 GHz。 在很多地区，其运行仍然受到限制，且需要监管部门批准。目前，只有美国批准了 1200 MHz 全频谱运行，英国则批准了该频段中 500 MHz 频谱的运行。

那么，它又会给 Wi-Fi 带来哪些改变呢？ 该频段的引入会带来大量全新信道。 大家可以在这里看到，它新增了59 个 20 MHz信道。 这对于高拥堵区域会非常有利。 始终会有 20 MHz 信道可用，不会造成拥堵。 而且，它还带来了很多连续频谱，从而使更大范围信道部署成为可能。 您将有14 个 80 MHz 信道或 7 个 160 MHz信道可以选择。 这将真正提高大信道情况下的 Wi-Fi 速度。 在物理层，除了增加新频率外，6 GHz 运行并无特别之处。 与 5 GHz 频段要求一样。 如果想了解更多有关 Wi-Fi 6e 及其运行的信息，可以在往期文章中找到。

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