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透视802.11ax:解读新一代无线网路标准

导读: 新一代802.11标准——802.11ax,使用2.4GHz或5GHz频段,更进一步承诺提升连线速度,并且支援OFDM、高达1024QAM以及多用户的多重输入多重输出(MIMO)技术...

  消费者和企业现在已经离不开无线资料存取。过去30年来,资讯趋向自由流通,带动整体产业的转型与成长,不仅有助于促进增加生产力,并且为业界创造了更大的利润。IEEE 802.11标准规范下的Wi-Fi技术,成为转型过程中的一大关键助力,为使用者提供涵盖范围广、成本低、传输速率快的无线连接方式。

  新一代802.11标准——802.11ax,使用2.4GHz或5GHz频段,更进一步承诺提升连线速度,并且支援OFDM、高达1024QAM以及多用户的多重输入多重输出(MIMO)技术。

  802.11ax标准虽仍处于初期开发阶段,但业界一片看好,特别是它具有在室内与户外环境实现高密度部署的一大优势。然而,和所有的新兴标准一样,随着技术不断推陈出新,伴随而来的是全新的测试挑战。

  深入认识802.11ax

  为了深入了解802.11ax标准,首先必须回头检视802.11ac标准。802.11ac标准支援多达4个空间资料串流;而2016年1月公布的802.11ax草案规格基于802.11ac,并将空间串流的数目增加了一倍,大幅提升了每个空间串流的效率(以及资料吞吐量)。与802.11ac相似,802.11ax也作业于5GHz频段作,以便为80MHz和160Hz通道提供更广阔的频谱空间。

  802.11ax之所以如此具有吸引力,原因在于它可以显着提升吞吐量,同时有效改善行动装置的电源利用率。而且除了改进理论上的系统吞吐量(如各种新技术宣称的标准规格)之外,即使是在使用者的实际环境中,包括人口稠密的场所、室内与户外等存在干扰源的环境,也可以达到提升吞吐量的作用。

  简单地说,802.11ax承诺消费者可获得更出色的使用者体验,并涵盖所有可能的应用情境。对于互动式高画质(HD)视讯等新兴应用的发展,这无疑是大好消息,因为这些领域通常要求在众多Wi-Fi使用者密集的严苛环境下操作(例如体育馆和大众运输系统)。

  为了实现以上的这些目标,802.11ax必须使用一些不同的技术。尽管此标准预计将以OFDM为基础,但不乏其他技术可供选择,包括OFDMA、MU-MIMO以及高阶调变。OFDM通常用于高资料率系统,藉以对抗通道的不规则性(例如选择性衰减)。但OFDM技术必须因应802.11ax进行调整,以便使用更窄的次载波间隔(4倍符号长度)与更多的可变循环前置(CP)区间,以因应不同的使用情境,尤其是户外长通道,在效率和稳定性之间加以取舍变得至关重要。

  另一项可提高网路性能的候选技术是交叠基本服务集(OBSS)抗干扰处理。OBSS技术具有多种不同的形式,并可能包含波束成形接收的某些变化,随着接取点(AP)的广泛部署而越显重要。这一类部署突显了频谱管理、降低相邻AP干扰的重要性,OBSS技术便是为此而生。前述OFDM、OFDMA、MU-MIMO及高阶调变技术,将提升802.11ax的空间重用和频谱效率,实现提高系统性能的目标。

  种种挑战,不容忽视

  如同所有的新兴标准一样,802.11ax所采用的技术——例如OFDM和抗干扰处理技术,大幅提高了设计复杂度,并为工程师带来形形色色的全新测试挑战。其中一部份的挑战涉及基本量测,如表中所示,而其他的挑战则来自新的测试要求。例如,802.11ax规格中所定义的发射器测试和关键的接收器测试虽然均承袭802.11ac,但也新增了多重使用者(MU)传输的测试项目。MU传输是802.11ax最重要的新功能之一,藉由提供传输准确性和同步STA,来强化有效运作。因此,各种支援MU传输的全新测试要求纷纷出笼。

透视802.11ax:解读新一代无线网路标准

  表1:即使是基本量测,也会因802.11ax所采用的全新技术而产生许多测试挑战

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