字母之別差之千里 淺析下一代無線標準802.11ax

在我們平日的路由器評測或導購文章中，都會提到某台路由支持IEEE 802.11ac。實際上，這是我們在挑選一台無線路由器時的必看選項，其決定了一台路由是否滿足現行無線標準以及實際應用的重要指標之一。從最初的802.11a問世，在先後經歷了802.11g、802.11n、802.11ac之後，一個全新的無線標準將帶來飛躍性的進步，那就是802.11ax。

在正式進入主題之前，我們首先要來了一下解何為Wi-Fi標準？實際上，Wi-Fi標準由電氣和電子工程師協會（即IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers）負責制定的，而基於這些標準的硬體則由國際Wi-Fi聯盟組織（即Wi-Fi聯盟，Wi-Fi Alliance，簡稱WFA）進行認證和商標授權。

WFA成立於1999年，前身為推動11b標準的WECA組織，2000年正式改名並開始在全球範圍內開展Wi-Fi產品的認證工作（商圈商標大家很熟悉了：Wi-Fi CERTIFIED）。2013年與無線吉比特聯盟（WiGig）合併。目前，該聯盟成員單位超過200家，其中42%的成員單位來自亞太地區，中國區會員也有5個，總部位於美國德州奧斯丁。

　802.11ax是怎麼來的？

其實，瞭解802.11ax最簡單的方法就是將其視為802.11ac的加強版，與802.11ac一樣都工作在5GHz頻段，不同的是802.11ax使用了MU-MIMO技術，將信號在時域、頻域、空域等多個維度上分成四個不同的“信號通道”，每個“信號通道”都能單獨與一台設備進行通信。如果覺得抽象，大家可將其視作一條高速公路分成四個不同的車道，效率成倍提高。

當然，除了繼承了MU-MIMO技術外，802.11ax的另一個重要革新，就是其引入了OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，既正交頻分多址），能在多個副載波上對資料進行編碼，也就是在相同空間區域內裝入更多的資料，這是下一代高速無線通訊網路的核心技術。

此外，802.11ax備受關注的原因，還在於其在顯著提高輸送量的同時，還有效改善了行動裝置的電源利用率。不僅僅是理論值，使用者在例如人口稠密的場所、室內與戶外等存在干擾源的實際環境中，也可以達到提升輸送量的作用。

　新技術帶來新挑戰

802.11ax在採用新技術的同時，也大大提升了設計的複雜程度，還要面對新的測試挑戰。例如新增了多重使用者（MU）傳輸的測試項目。要知道，MU傳輸是802.11ax最重要的新功能之一，藉由提供傳輸準確性和同步STA，來強化有效運作。因此，各種支援MU傳輸的全新測試要求紛紛出籠。

此外，還要克服許多設計挑戰。例如建立室內與戶外通道模型，802.11ax的目標是在室內和戶外操作時提升每一站的輸送量。相較於室內通道，戶外通道常具有較大的延遲擴展和通道時間變化。因此，業界選用3GPP ITU-R Urban Micro（UMi）及Urban Macro（UMa）通道模型作為802.11ax戶外空間通道模型的基準。當然，需要進行適當的改善以適用於新規格。

不可否認，每當有新技術出現時，都會面臨前所未有的新挑戰，當然也會隨之出現相應的機遇。為了獲得更快速與更穩定的Wi-Fi網路，802.11ax標準有望改善終端使用者的使用經驗，特別是達成密集部署的目標。未來已來，讓我們共同拭目以待。