最近，802.11系列協(xié)議又添新成員了，即號稱在高密部署環(huán)境下能夠?qū)崿F(xiàn)平均用戶吞吐相比802.11ac 4倍提升的高效（High Efficiency）協(xié)議——802.11ax。

　　為了實(shí)現(xiàn)上述驚人的性能提升，802.11ax引進(jìn)或者改進(jìn)了多項(xiàng)新技術(shù)，例如更高的調(diào)制階數(shù)（1024QAM）、更多的FFT點(diǎn)數(shù)、更窄的子載波間隔、上下行OFDMA技術(shù)、上下行MU-MIMO技術(shù)（其中下行MU-MIMO在802.11ac時(shí)引入）、空間復(fù)用技術(shù)等。

　　那么，這些新技術(shù)究竟只是一種令人眼花繚亂的噱頭還是確實(shí)能夠給廣大WLAN用戶帶來實(shí)實(shí)在在的體驗(yàn)提升？我們在經(jīng)歷了前幾代WLAN產(chǎn)品的營銷式宣傳之后，不免會心存疑慮。

　　銳捷網(wǎng)絡(luò)802.11ax技術(shù)詳解系列文章的目的是希望通過技術(shù)原理介紹、技術(shù)深入分解、性能仿真、適用場景評估、核心問題分析等維度展示一個(gè)真實(shí)的802.11ax協(xié)議，讓大家對802.11ax協(xié)議擁有一個(gè)更深入的認(rèn)識。

　　銳捷網(wǎng)絡(luò)的802.11ax技術(shù)詳解系列文章主要分為三篇：

　　第一篇主要內(nèi)容是802.11ax關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理介紹，闡述了802.11ax的技術(shù)背景、協(xié)議特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)原理等。

　　第二篇主要內(nèi)容是從技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)角度對SU調(diào)制解調(diào)技術(shù)、OFDMA技術(shù)、MU-MIMO技術(shù)等進(jìn)行深入的分析，并展示了相應(yīng)的性能仿真分析結(jié)果和風(fēng)險(xiǎn)評估，同時(shí)給出不同技術(shù)的適用場景評估。

　　第三篇主要內(nèi)容是從時(shí)頻資源分配，空間信道預(yù)測，高密組網(wǎng)空間復(fù)用，穩(wěn)定運(yùn)行的軟件平臺以及智能的大規(guī)模天線上等技術(shù)優(yōu)化層面進(jìn)行詳細(xì)剖析，并最終給出對802.11ax協(xié)議的技術(shù)評估結(jié)論。

　　技術(shù)背景

　　從802.11n協(xié)議（2009年）開始，wlan就進(jìn)入了高速時(shí)代。VHT40的帶寬配置下，1條空間流150Mbps，以及最大4條空間流600Mbps的物理連接速率相對原先11a/g的54Mbps來說有了很大程度的提升。后續(xù)發(fā)布的802.11ac（2013）則是進(jìn)一步提升了連接速率，首先是帶寬從原先的VHT40提升到了VHT80（Wave1）甚至VHT160/VHT80+80（Wave2），MCS也從原先的最高為7提升到了9，即對應(yīng)256QAM，因此相應(yīng)的物理連接速率也提升到了1條空間流433Mbps，以及理論上最大8條空間流的6.97Gbps。目前實(shí)際場景中常見的一般為2條空間流866.5Mbps，3條空間流1300Mbps與4條空間流1733Mbps，可以說在物理連接層面達(dá)到了Gbps級別。

　　從上面的發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn)，過去Wi-Fi的發(fā)展主要集中在提升數(shù)據(jù)連接速率（包括提升MCS與添加可用帶寬）以實(shí)現(xiàn)更高的峰值（理論）數(shù)據(jù)速度上。但現(xiàn)實(shí)是在實(shí)際設(shè)計(jì)和部署中，只靠粗暴地提升速度是無法解決我們面臨的問題的。在現(xiàn)實(shí)世界中，不同的用戶需求不同，有的需要低延遲低抖動支撐語音通信、對帶寬要求不高，有的則需要高帶寬，但是對延遲和抖動不敏感。所以當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)以便為所有用戶提供好的體驗(yàn)，問題不在于Wi-Fi可以傳多快，而是讓W(xué)i-Fi網(wǎng)絡(luò)有足夠的能力來應(yīng)對不斷增長的不同連接需求的設(shè)備、應(yīng)用和服務(wù)。

　　而802.11ax則可以認(rèn)為是802.11ac的繼續(xù)演進(jìn)。其實(shí)早在2013年ieee就開始了802.11ax的研究，并且在2014年正式成立了ax工作組（Task Group 11ax），并期望能夠在2018年發(fā)布正式的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。相比于之前的協(xié)議，802.11ax的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)在高密度部署的環(huán)境下，每個(gè)用戶平均速率的提升（能夠達(dá)到802.11ac的4倍），網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的降低，公平性得到更好的保證。因此也稱之為高效無線協(xié)議（High Efficiency Wireless）。

　　技術(shù)特點(diǎn)

　　802.11ax主要有以下幾個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：

　　一、繼續(xù)維持后向兼容特性，這對技術(shù)的平滑過渡起到了重要的作用，802.11ax同時(shí)支持2.4G，5G兩個(gè)頻段，可兼容802.11a/b/g/n/ac。廣泛的兼容性得益于幾乎不變的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)以及新的PHY層設(shè)計(jì)

　　二、在高密部署的場景中（例如火車站，機(jī)場，體育館等），用戶的平均吞吐量能達(dá)到802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的4倍，這是802.11ax期望能夠達(dá)到的一個(gè)目標(biāo)

　　三、MCS相比802.11ac有提升，從原來的MCS9（256QAM）提升到了MCS11（1024QAM），1條空間流80M帶寬的關(guān)聯(lián)速率從433Mbps提升到了600.4Mbps，理論最大關(guān)聯(lián)速率（160M帶寬，8條空間流）從6.9Gbps提升到9.6Gbps左右

　　四、支持多用戶同時(shí)傳輸技術(shù)即上下行MU-MIMO與上下行OFDMA

　　五、支持更多的FFT點(diǎn)數(shù)（802.11ac的4倍），更窄的子載波間隔（802.11ac的4倍），更長的符號時(shí)間（802.11ac的4倍）。在多徑衰落以及室外環(huán)境中有更好的魯棒性與性能。

　　六、更好的節(jié)電管理技術(shù)（TWT）

　　PHY層

　　在物理層基礎(chǔ)方面，802.11ax主要的變化為：幀結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計(jì)，MU-MIMO技術(shù)和OFDMA技術(shù)等，本章節(jié)主要針對這幾點(diǎn)進(jìn)行分析。

　　?幀結(jié)構(gòu)

　　OFDM可以認(rèn)為是整個(gè)802.11系列協(xié)議的物理實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，相比于802.11ac，11ax的OFDM進(jìn)行了比較大的變更，主要體現(xiàn)在FFT點(diǎn)數(shù)，GI，MCS這三個(gè)方面。

　　下圖所示的是802.11n/ac/ax的OFDM基礎(chǔ)部分對比

　　?FFT點(diǎn)數(shù)

　　802.11ax的點(diǎn)數(shù)是11ac的4倍，即相同帶寬的情況下，11ax的子載波間隔變窄。如下圖所示，子載波間隔從312.5kHz，變成78.125kHz。更小的子載波間隔有利于進(jìn)行信道估計(jì)與均衡，抗衰落能力也更強(qiáng)，但也增加了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，同時(shí)，對載波頻偏（Carrier Frequency Offset,CFO）也更加敏感。

　　不同頻寬對應(yīng)的FFT點(diǎn)數(shù)如下表所示：

　　?保護(hù)間隔

　　由于FFT點(diǎn)數(shù)的增加，從時(shí)域上看，一個(gè)OFDM符號的持續(xù)時(shí)間也增加了，從11ac的3.2us增加到12.8us，正好也是提升了4倍。

　　隨著符號持續(xù)時(shí)間的增加，11ax也提出了三種循環(huán)前綴（Cyclic Prefix，CP）時(shí)長，即GI：

　　一、0.8us：由于一個(gè)OFDM符號的持續(xù)時(shí)間增加到了12.8us，增加0.8us的GI只增加了6.25%的時(shí)間開銷。而11ac一個(gè)OFDM符號時(shí)間為3.2us，Short GI為0.4us，增加了12.5%的時(shí)間開銷。因此通過對比可得，0.8us的GI擁有更高的時(shí)間效率，相當(dāng)于提升了吞吐量。

　　二、1.6us：增加了12.5%的時(shí)間開銷，目的是實(shí)現(xiàn)室外信道條件與室內(nèi)上行MU-MIMO和OFDMA的高效傳輸。

　　三、3.2us：增加了25%的時(shí)間開銷，目的是保證上行MU-MIMO與OFDMA在室外信道條件下的魯棒性。

　　?調(diào)制編碼方式

　　802.11ax引入了更高階的調(diào)制編碼方案（MCS10/11），即1024QAM，相應(yīng)的最大關(guān)聯(lián)速率也得到了提升，單條空間流由433Mbps提升到600Mbps，從關(guān)聯(lián)速率的角度分析，單用戶的極限性能提升了大概35%左右。由于調(diào)制階數(shù)的提高，滿足正確解碼的EVM（Error Vector Magnitude，誤差向量幅度）也有了更高的要求，256QAM需要達(dá)到-32dB，而1024QAM需要達(dá)到-35dB。這就對信號的質(zhì)量提出了更高的要求。

　　256QAM與1024QAM的星座圖對比

　　256QAM與1024QAM的星座圖對比

　　不同MCS對應(yīng)的調(diào)制編碼方案和EVM要求如下圖所示：

　　下圖所示的是單條空間流情況下不同MCS搭配不同GI和頻寬對應(yīng)的關(guān)聯(lián)速率，多條空間流的關(guān)聯(lián)速率呈倍數(shù)關(guān)系，不再一一給出。

　　?PPDU類型

　　為了適應(yīng)不同的傳輸場景（如室外、多用戶傳輸場景等），802.11ax在物理層（PHY）新增了四種PPDU幀類型，每種PPDU都有其相應(yīng)的應(yīng)用場景：

　　1. 單用戶PPDU（HE_SU）：主要是在單用戶場景中使用

　　2. HE增程PPDU（HE Extended Range PPDU，HE_EXT_SU）：主要針對遠(yuǎn)離AP的單用戶場景中，例如室外場景。由于距離較遠(yuǎn)，信號較弱，因此HE_EXT_SU只能使用低帶寬進(jìn)行低速傳輸，以保證傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

　　3. 多用戶PPDU（HE_MU）：可以同時(shí)對一個(gè)或者多個(gè)用戶進(jìn)行一次或者多次傳輸。

　　4. HE觸發(fā)回應(yīng)幀（HE Trigger-Based PPDU，HE_Trig）：為單次傳輸，主要是為了回應(yīng)觸發(fā)幀。該幀格式主要在上行OFDMA或者上行MU-MIMO場景中進(jìn)行傳輸。這是由于一般來說MU上行鏈路對設(shè)備的發(fā)射功率以及傳輸能力（發(fā)送端EVM、MCS支持，空間流支持等）有著嚴(yán)格的要求，然而802.11對終端的能力要求又比較寬泛，各種高低端設(shè)備之間差異比較大，為了兼容高端與低端設(shè)備，支持HE_Trig格式的設(shè)備需要能夠通過該報(bào)文來表明自己是屬于能夠滿足高要求的高端設(shè)備（Class A device）還是無法滿足要求的低端設(shè)備（Class B device）。

　　?MU-MIMO技術(shù)

　　MU-MIMO技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在802.11ac Wave2中已經(jīng)有所應(yīng)用，不過只應(yīng)用在下行。802.11ax除了延用802.11ac下行MU-MIMO技術(shù)之外，還新增了上行MU-MIMO，支持8根天線，即可以最多同時(shí)傳輸8個(gè)用戶的上行數(shù)據(jù)。

　　在實(shí)現(xiàn)原理方面，對于下行MU-MIMO的基本原理，802.11ax與802.11ac的實(shí)現(xiàn)基本一樣，設(shè)備使用波束成形技術(shù)將封包導(dǎo)向位于不同空間的STA，即AP將為每位用戶計(jì)算信道矩陣，然后將同步波束導(dǎo)向不同用戶，而每道波束都會包含適用于所屬目標(biāo)STA的報(bào)文。

　　對于上行MU-MIMO，則是802.11ax新引入的技術(shù)。利用用戶之間不同位置的相互正交性來實(shí)現(xiàn)多用戶的空間分離，免去了波束成形的交互過程。

　　MU-MIMO提升的是整個(gè)系統(tǒng)容量，在高信噪比條件下傳輸大數(shù)據(jù)包時(shí)效率更高，適合視頻、語音、辦公場景等大流量的應(yīng)用。

　　下行MU-MIMO技術(shù)

　　下行MU-MIMO的基本實(shí)現(xiàn)原理與802.11ac相同，主要是通過NDP報(bào)文的交互完成信道矩陣的反饋，然后再進(jìn)行波束成形，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶的同時(shí)傳輸，基本原理如下圖所示：

　　報(bào)文交互過程如下圖所示，即AP端（Beamformer）發(fā)送NDP-A，NDP，Trigger幀，然后STA端通過feedback frame反饋信道矩陣信息，然后AP端再根據(jù)反饋信息進(jìn)行預(yù)編碼，以實(shí)現(xiàn)波束成形，避免了用戶之間的干擾：

　　在完成信道信息反饋之后，AP就向所有的MU-MIMO用戶同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)信息，各個(gè)STA收到各自的數(shù)據(jù)之后回復(fù)BA報(bào)文。

　　上行MU-MIMO技術(shù)

　　上行MU-MIMO是802.11ax的新特性。AP通過發(fā)送觸發(fā)幀的方式來啟動多個(gè)STA的同步上行傳輸。上行MU-MIMO與MU-MIMO原理相似，唯一不同SU-MIMO是由相同STA發(fā)送空間流，上行MU-MIMO的空間流來自不同STA。信號由HE LTF的正交矩陣進(jìn)行分離。

　　上行MU-MIMO原理如下圖所示：

　　上行MU-MIMO的交互過程如下圖所示，由AP發(fā)送觸發(fā)幀HE_Trig，聲明STA發(fā)送時(shí)間(When)、payload持續(xù)時(shí)間、PE、循環(huán)前綴GI類型等，STA根據(jù)要求發(fā)送UL MU PPDU，在AP端同時(shí)接收解調(diào)獲得用戶信息。

　　基于觸發(fā)幀HE_Trig的上行傳輸機(jī)制，對發(fā)送用戶STA端在傳輸時(shí)間、頻率、采樣時(shí)鐘以及功率有要求，目的在于減少接收AP端的同步問題。頻率和采樣時(shí)鐘的同步可以防止ICI干擾，功率預(yù)補(bǔ)償可以減少接收端用戶信號的互相干擾。有關(guān)STA端的相關(guān)要求，詳見802.11ax D1.0。

　　MU-RTS也是一種觸發(fā)幀（Trigger frame），能夠?qū)崿F(xiàn)向多個(gè)STA傳遞RTS信息，減少了多個(gè)RTS對空口資源的占用，其作用與傳統(tǒng)的RTS一樣，也是為了提前通知空口即將被占用，避免在傳輸過程中發(fā)生用戶之間的碰撞。當(dāng)用戶收到MU-RTS之后，需要回復(fù)相應(yīng)的CTS，新協(xié)議給出的方式為以MU-MIMO的形式回復(fù)CTS。AP在接收到用戶回復(fù)的CTS之后，才開始啟動后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸過程。

　　MU-RTS格式如下圖所示，RA字段為廣播地址，相應(yīng)的用戶信息在User Info字段中：

　　MU-RTS的交互過程如下圖所示，AP先發(fā)送MU-RTS進(jìn)行相應(yīng)的信道占用通知，然后相應(yīng)的STA進(jìn)行回復(fù)，再之后進(jìn)入一個(gè)上行MU-MIMO傳輸數(shù)據(jù)的完整過程：

　　?OFDMA技術(shù)

　　802.11ax借鑒了正交頻分多址（OFDMA）這一成熟有效的4G蜂窩技術(shù)，在相同的信道帶寬中復(fù)用多個(gè)用戶。以往我們熟悉的802.11a/g/n/ac技術(shù)使用的是正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制方式，其原理是將信道切分為子載波，但是主要是為了防止干擾，單一信道內(nèi)的子載波必須同時(shí)使用。802.11ax標(biāo)準(zhǔn)則更進(jìn)一步，將現(xiàn)有的802.11信道(20、40、80和160MHz寬度)劃分成具有預(yù)定數(shù)量子載波的較小子信道，并將特定子載波集進(jìn)一步指派給個(gè)別STA。此外，802.11ax標(biāo)準(zhǔn)也仿效LTE專有名詞，將最小的子信道稱為“資源單位”(Resource Unit ，RU)，每個(gè)RU當(dāng)中至少包含26個(gè)子載波（相當(dāng)于2MHz帶寬）。

　　在高密度接入環(huán)境中，以往單一信道在同一時(shí)間內(nèi)只能由唯一的用戶使用，OFDMA機(jī)制可以同時(shí)為多個(gè)使用者提供較?。ǖ珜伲┑淖有诺?，進(jìn)而改善每位用戶的平均傳輸率。下圖說明了802.11ax系統(tǒng)如何使用不同大小的RU進(jìn)行信道頻分多任務(wù)。

　　802.11ax給出了不同大小RU所包含的子載波數(shù)量，包括有26/52/106/242/484/996/2*996等多種規(guī)格。如下圖所示：

　　因此，對于不同帶寬情況下，不同大小的RU所能夠支持的用戶數(shù)是不同的，下表所示即不同帶寬對應(yīng)的用戶數(shù)，其中最小的信道可在每20MHz的帶寬中同時(shí)支持容納多達(dá)9個(gè)STA，每個(gè)STA各占用一個(gè)擁有26個(gè)子載波的RU

　　對于一個(gè)RU來說，包含有數(shù)據(jù)子載波以及導(dǎo)頻子載波，數(shù)據(jù)子載波主要用于承載數(shù)據(jù)，導(dǎo)頻子載波主要是用于信道估計(jì)，各子載波數(shù)量與RU大小關(guān)系如下圖所示：

　　為了避免RU與RU之間發(fā)生干擾，802.11ax還預(yù)留了一些子載波作為空子載波（Null Subcarriers），空子載不攜帶任何信息，僅為了避免子載波間干擾對RU的影響?？兆虞d波如下圖所示：

　　OFDMA實(shí)現(xiàn)了多個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這增加了空口效率，大大減少了應(yīng)用的延遲，同時(shí)也降低了用戶的沖突退避概念。它主要是針對小數(shù)據(jù)包的傳輸，效率更高、效果更好。

　　下行OFDMA技術(shù)

　　下行OFDMA的數(shù)據(jù)發(fā)送過程如下圖所示：

　　由于存在小于20MHz帶寬的用戶，因此在發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中有可能每個(gè)用戶都會發(fā)送一個(gè)20MHz帶寬的前導(dǎo)（preamble）

　　由于下行OFDMA是在頻域上將原有的帶寬進(jìn)一步分解為一個(gè)個(gè)小帶寬，STA接收到數(shù)據(jù)之后可以在頻域上進(jìn)行分離解碼操作，因此并不需要像下行MU-MIMO那樣需要反饋信道信息矩陣，也不需要NDP，NDP-A等報(bào)文的交互。

　　上行OFDMA技術(shù)

　　上行OFDMA主要的報(bào)文交互如下圖所示，由于上行過程同上行MU-MIMO的過程類似，也需要AP首先發(fā)起，所以AP需要先發(fā)送一個(gè)觸發(fā)幀才能啟動上行OFDMA：

　　該觸發(fā)幀的主要作用是表明空間流數(shù)量，OFDMA相應(yīng)的資源分配（包括頻率以及每個(gè)用戶的RU大?。琍PDU的持續(xù)時(shí)間，還包括有用戶的發(fā)送功率控制信息以保證多個(gè)用戶在AP處的接收功率基本相同。

　　其中觸發(fā)幀與UL MU PPDU之間和UL MU PPDU與ACK之間的幀間隔均為SIFS，同時(shí)需要說明的是，ACK包括ACK幀或者BA幀。

　　與上行MU-MIMO類似，基于觸發(fā)幀HE_Trig的上行傳輸機(jī)制，對發(fā)送用戶STA端在傳輸時(shí)間、頻率、采樣時(shí)鐘以及功率有要求，目的在于減少接收AP端的同步問題。頻率和采樣時(shí)鐘的同步可以防止ICI干擾，功率預(yù)補(bǔ)償可以減少接收端用戶信號的互相干擾。有關(guān)STA端的相關(guān)要求，詳見802.11ax D1.0。

　　MAC層

　　?動態(tài)cca技術(shù)與空間復(fù)用

　　為了提升密集部署環(huán)境中系統(tǒng)級性能和頻譜資源的有效利用，802.11ax提出了一種信道空間復(fù)用技術(shù)（spatial reuse technique）。通過該技術(shù)，STA可以識別來自O(shè)BSS（overlapping Basic Service Sets, OBSS）的信號，并且根據(jù)相關(guān)信息來進(jìn)行空口沖突判斷與干擾管理。

　　當(dāng)STA偵聽802.11ax的信號時(shí)，可以通過檢測表示BSS的顏色比特（BSS color bit）或者M(jìn)AC地址，如果BSS的顏色與自己關(guān)聯(lián)的AP發(fā)出的相同，那么STA可以認(rèn)為該數(shù)據(jù)幀與自己在同一個(gè)BSS。如果不相同，那么STA可以認(rèn)為該數(shù)據(jù)幀是來自O(shè)BSS的，這時(shí)就需要進(jìn)行相應(yīng)的退避策略。

　　這樣就能利用提升BSS之間的CCA-SD（Clear Channel Assessment Signal Detection）的門限，降低BSS內(nèi)部的CCA-SD門限來實(shí)現(xiàn)對OBSS相應(yīng)數(shù)據(jù)幀的忽略，這樣來自O(shè)BSS的報(bào)文就不會產(chǎn)生不必要的空口沖突，如下圖所示：

　　通過著色機(jī)制，無線傳輸在其開始時(shí)就被標(biāo)記，這會幫助周圍其它設(shè)備決定是否允許無線介質(zhì)被同時(shí)使用。即使來自相鄰網(wǎng)絡(luò)的檢測信號電平超過傳統(tǒng)信號檢測閾值，只要適當(dāng)?shù)販p小新傳輸?shù)陌l(fā)射功率，就允許將無線介質(zhì)視為空閑并開始新的傳輸。BSS著色機(jī)制要達(dá)到的目標(biāo)就是，使設(shè)備能夠區(qū)分自己網(wǎng)絡(luò)中的傳輸與鄰近網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。自適應(yīng)功率和靈敏度閾值允許動態(tài)調(diào)整發(fā)射功率和信號檢測閾值以增加空間重用效率，在盡可能的情況下最大地去減少同頻干擾。

　　因此802.11ax可以通過BSS顏色碼，動態(tài)調(diào)整CCA門限（包括CCA-SD與CCA-ED（energy detection））和發(fā)送功率控制等技術(shù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)信道的空間復(fù)用，以提升系統(tǒng)級性能。

　　?動態(tài)功率控制

　　由于802.11ax引入了OFDMA與MU-MIMO傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)用戶的同時(shí)傳輸，因此，需要對多用戶實(shí)行相應(yīng)的功率控制，以保證近距離的用戶信號不會把遠(yuǎn)距離的用戶淹沒。

　　如果AP端接收到的不同用戶之間信號功率差距過大，則會引入載波間干擾（ICI），接收性能下降以及幀時(shí)間定位不準(zhǔn)確等。在802.11ax中，AP可以命令STA進(jìn)行發(fā)送功率的調(diào)整，以保證AP處接收到的RSSI能夠達(dá)到一個(gè)預(yù)定值。

　　STA首先利用接收RSSI估計(jì)一個(gè)路徑損耗估計(jì)值，然后再加上AP的目標(biāo)RSSI，并以該值做為發(fā)送功率來進(jìn)行信號的發(fā)送，這樣就能實(shí)現(xiàn)近距離用戶使用較低的發(fā)射功率，遠(yuǎn)距離用戶使用較高發(fā)射功率，在AP處的RSSI就能夠處于一個(gè)合理的范圍，以達(dá)到性能的最大化，如果近距離的發(fā)射功率太大，那么反而會降低性能，如下圖所示，如果STA4的發(fā)射功率過大，那么將降低系統(tǒng)性能：

　　為了保證功率控制的精度，802.11ax標(biāo)準(zhǔn)還定義了兩個(gè)類型（class）的用戶終端：

　　ClassA：可以保證功率控制精度在正負(fù)3db以內(nèi)，接收RSSI估計(jì)精度在正負(fù)3db以內(nèi)

　　Class B：可以保證功率控制精度在正負(fù)9db以內(nèi)，接收RSSI估計(jì)精度在正負(fù)5db以內(nèi)

　　其中，ClassA的用戶可以理解是高端用戶，能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的功率控制，以提升系統(tǒng)的性能，而ClassB的用戶可以理解為中低端用戶，其功率控制能力比較差，主要是以保證數(shù)據(jù)通信的可用性為目標(biāo)。

　　兩種不同用戶的差異性匯總?cè)缦卤硭荆?/p>

　　?TWT節(jié)電管理技

　　目標(biāo)喚醒時(shí)間TWT（Target Wakeup Time）是11ax支持的另一個(gè)重要的資源調(diào)度功能，它借鑒于802.11ah標(biāo)準(zhǔn)。它允許設(shè)備協(xié)商他們什么時(shí)候和多久會喚醒發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，允許設(shè)備于信標(biāo)傳輸周期的其他時(shí)間段喚醒。此外，無線接入點(diǎn)可以將客戶端設(shè)備分組到不同的TWT周期，從而減少喚醒后同時(shí)競爭無線介質(zhì)的設(shè)備數(shù)量。TWT還增加了設(shè)備睡眠時(shí)間，從而大大提高了電池壽命。

　　802.11ax AP可以和STA協(xié)調(diào)目標(biāo)喚醒時(shí)間(TWT)功能的使用，AP和STA會互相交換信息，當(dāng)中將包含預(yù)計(jì)的活動持續(xù)時(shí)間，以定義讓STA訪問介質(zhì)的特定時(shí)間或一組時(shí)間。如此一來，STA就可控制需要訪問介質(zhì)的客戶端之間的競爭和重疊情況。802.11ax STA可以使用TWT來降低能量損耗，在自身的TWT來臨之前進(jìn)入睡眠狀態(tài)。另外，AP還可另外設(shè)定編排議程并將TWT值提供給STA，這樣一來，雙方之間就不需要存在個(gè)別的TWT協(xié)議，此操作稱為“廣播TWT操作”（見下圖）。

　　預(yù)告

　　本文主要科普介紹802.11ax新技術(shù)特點(diǎn)，概述其如何提升多用戶場景體驗(yàn)。下篇文章我們將重點(diǎn)介紹各場景下用戶體驗(yàn)提升情況以及相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)狀況，歡迎點(diǎn)擊下方文章列表，繼續(xù)我們的802.11ax技術(shù)之旅~