Wi-Fi的下一个进步——802.11ax正在迅速到来。当我们寻求再次提高第六代Wi-Fi的性能标准时，802.11n和802.11ac中使用的传统技术——更宽的射频信道，更多的MIMO天线，更高的QAM调制——已经几乎达到了极限，是时候寻找新的想法了。
802.11ax引入了“大规模并行”的技术，特别是OFDMA、多用户MIMO和BSS着色。“所有这些都需要接入点做出对网络性能有重大影响的控制决策，这是Wi-Fi的新重点，将使接入点网络在功能上更接近蜂窝基站基础设施。”
OFDMA是什么?
在我之前的博客中，我们已经讨论了OFDMA的话题，现在让我们再回顾一下。OFDMA(正交频分多址)允许一次到AP或从AP发送的数据包含到多个客户端的数据。对于下行链路，接入点同时使用射频信道内的一组子载波，而在以前，它将以一系列连续的包发送数据，占用整个射频信道带宽。在上行方向，多个客户端同时发送，它们的信号到达不同子载波的接入点，因此它们可以被并行接收。减少报头和争用开销提高了效率，小包吞吐量明显更好，但OFDMA的真正魔力在于对单个传输的强大控制。
Wi-Fi传输是许多参数之间的复杂交互，包括传输比特率、传输功率、接收灵敏度和噪声水平、信道带宽等。OFDMA为每个传输和每个客户端提供了优化这些参数的机会，然后将它们组合在不同的组合中，以获得最佳的效率和性能。
首先，接入点可以选择哪些数据包要立即传输，哪些数据包对时间不太敏感，可以稍后发送(这只在网络流量接近容量时才有必要)。802.11 ax,可以研究其包缓冲区和选择组织每个传输的数据包——例如,它可能选择集团许多短包成一个单一的传播,使用许多小的子信道,而再包可以传播自己的机会,把整个信道带宽。
接入点还为每个客户端选择每次传输使用的比特率。它可以在最短的传输时间内使用较高的比特率，也可以稍微降低比特率以减少错误和重传的概率，在某些情况下，这可能是一种更有效的选择。举个例子，它可能会认为错误率为2%的256-QAM比错误率为15%的1024-QAM更好。
除了错误和重传速率外，OFDMA还允许接入点控制延迟和抖动。在802.11ax之前，频繁生成小数据包的客户端必须为每个数据包争取传输机会。如果网络中有其他客户端发送长包，它也必须延迟传输，造成包的缓冲和抖动。使用802.11ax，接入点可以分配频繁、短的传输机会，因此它可以发送和接收数据包，而不需要缓存它们。举例来说，一个传统的ip语音连接每20毫秒产生一个~160字节的数据包，因此接入点可以确保为这种流量安排周期性的传输机会。
802.11ax多用户模式下，AP控制上行传输
在802.11ax OFDMA中，接入点将客户端流量分配给子信道，不仅用于下行链路，也用于上行链路。
新的“触发帧”机制允许接入点轮询客户端，以发现他们希望在上行链路上发送什么流量。当它收集到触发帧的响应时，它设计一个调度，并在另一个触发帧中发送给客户端。然后，客户端根据自己的指令构造帧，设置数据速率、传输级别和子通道，并将数据帧发送回接入点。
多用户MIMO的更高频谱效率
802.11ax中的另一种多用户机制是多用户MIMO。它使用了与OFDMA相同的触发帧控制协议，改进了802.11ac。
多用户MIMO本身是一个复杂的协议，需要探测包来确定多径条件和分组MIMO客户端，所有这些都在接入点的控制下。
在任何时候，接入点都可以选择使用传统的单用户传输，或使用OFDMA或MIMO的多用户传输。这为交通管理开辟了新的领域。
阿鲁巴岛
例如，延迟和抖动可以被严格控制。在此之前，客户端必须与相对未知和不可控的延迟竞争传输机会，这些延迟可能是有限的，但不是由WMM(无线多媒体)QoS优先级机制精确定义的。使用802.11ax多用户控制，可以给延迟敏感的流量提供频繁的、可预测的传输槽，以精确控制抖动和延迟。由于OFDMA让接入点控制上行链路和下行链路上的调制速率和发送功率，它有足够的控制来定义每个业务流的QoS参数。
事实上，对于802.11ax接入点来说，可以在与客户端通信时采用类似tdm(时分多路复用)的结构，在这种结构中，它控制每次传输(上行和下行)的时间和参数。在已知流量模式且变化缓慢的情况下，这是最有效的频谱效率机制:给定射频信道宽度中携带的数据量。
对于大的包，如大文件传输，MU-MIMO是更有效的，而对于短的包，如IM或电子邮件，OFDMA将是一个更好的选择。决定使用哪种模式-单用户，OFDMA，或MU-MIMO -取决于接入点。
使用BSS着色更好的空间再利用
在802.11ax中，接入点控制变得更加强大的另一个领域是，许多接入点(集中管理或分离)参与“空间重用”，通常称为“BSS着色”。我们将在未来的博客中深入讨论这一重要特性。
总结
802.11ax引入了几个新功能，其中接入点可以控制网络行为，接入点供应商有机会增加复杂性并提高性能。对上行和下行多用户流量的控制，以及新的OFDMA特性和对多用户MIMO的增强，为确定性QoS提供了更多机会。与此同时，空间重用(一个潜在的强大功能)的性能将取决于访问点决定如何应用颜色标签。
随着802.11ax的推出，预计接入点供应商会对他们的调度算法和流量控制功能赞不绝口。
准备好了解更多关于802.11ax的信息了吗?