WIFI6 基本知识(二)


WI-FI6核心技术

WI-FI6除了继承了WI-FI5的所有MIMO特性之外,还增加了许多针对高密部署场景的特性。以下是WI-FI6的核心新特性:

  • OFDMA频分复用技术
  • DL/UL MU-MIMO技术
  • 更高阶的调制技术(1024-QAM)
  • 空分复用技术(SR) & BSS Coloring着色机制
  • 扩展覆盖范围(ER)

更高阶的调制技术(1024-QAM)

802.11ax 标准的主要目标是 增加 系统容量 ,降低时延 ,提高多用户高密 场景 下的效率,但更好的效率与更快的速度并不互斥。 802.11ac 采用的256-QAM正交幅度调制,每个符号传输8bit数据(2^8 =256),802.11ax 将采用1024-QAM正交幅度调制,每个符号位传输10bit 数据( 2^10=1024)。即相对于802.11ac来说,802.11ax的单条空间流数据吞吐量又提高了25%。

PS:在802.11ax中成功使用1024-QAM调制取决于信道条件,该调制对信道的质量要求高于其他调制类型。

空分复用技术(SR) & BSS Coloring 着色机制

Wi-Fi 射频的传输原理是在任何指定时间内,一个信道上只允许一个用户传输数据,如果 Wi-Fi AP 和客户端在同一信道上侦听到有其他 802.11 无线电传输,则会自动进行冲突避免,推迟传输,因此每个用户都必须轮流使用。

802.11ac 及之前的标准,通常采用动态调整 CCA 门限的机制来改善同频信道间的干扰,通过识别同频干扰强度,动态调整 CCA 门限,忽略同频弱干扰信号实现同频并发传输,提升系统吞吐容量。

802.11ax 中引入了一种新的同频传输识别机制,叫 BSS Coloring 着色机制,在 PHY报文头中添加 BSS color 字段对来自不同 BSS 的数据进行“染色”,为每个通道分配一种颜色,该颜色标识一组不应干扰的基本服务集(BSS),接收端可以及早识别同频传输干扰信号并停止接收,避免浪费收发机时间。如果颜色相同,则认为是同一 BSS 内的干扰信号,发送将推迟;如果颜色不同,则认为两者之间无干扰,两个 Wi-Fi 设备可同信道同频并行传输。

以这种方式设计的网络,那些具有相同颜色的信道彼此相距很远,此时我们再利用动态CCA 机制将这种信号设置为不敏感,就可以基本避免同频段之间相互干扰。

扩展覆盖范围(ER)

由于 802.11ax 标准采用的是 Long OFDM symbol 发送机制,每次数据发送持续时间从原来的 3.2us 提升到 12.8us,更长的发送时间可降低终端丢包率;另外 802.11ax 最小可仅使用 2MHz 频宽进行窄带传输,有效降低频段噪声干扰,提升了终端接受灵敏度,增加了覆盖距离。

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