­　　引言

­　　近日，英特爾宣布：將從今年（2018年）開始添加對(duì)802.11ax的支持，包括路由芯片和消費(fèi)級(jí)零售產(chǎn)品。其實(shí)早在去年，通信行業(yè)巨頭博通就發(fā)布了三款支持802.11ax的芯片BCM43684/43694/4375，高通也宣布了IPQ8074/QCA6290。至此，三家芯片巨頭都表明了對(duì)802.11ax協(xié)議的支持，802.11ax也終于是坐穩(wěn)了第六代Wi-Fi協(xié)議的位置了。

­　　本文將介紹歷代Wi-Fi協(xié)議，按照順序依次為802.11a/b/g/n/ac/ax，本文旨在讓不了解Wi-Fi協(xié)議的讀者對(duì)其能有一個(gè)粗略的認(rèn)識(shí)，并不涉及過深的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)文章本身不短，閱讀耗時(shí)較長(zhǎng)，請(qǐng)各位讀者耐心閱讀。

­　　筆者注：802.11系列協(xié)議應(yīng)用非常廣泛，協(xié)議本身也非常復(fù)雜龐大，本文只涉及上述的6種協(xié)議和802.11ad協(xié)議共計(jì)7種。

­　　什么是Wi-Fi？

­　　既然是講Wi-Fi協(xié)議，那么首先講的必然就應(yīng)該是Wi-Fi了。Wi-Fi其實(shí)說白了就是一種讓包括電腦手機(jī)平板在內(nèi)的電子設(shè)備能夠連接到一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。但很多人都不知道的是，Wi-Fi本身是一個(gè)品牌或者說是商標(biāo)，由Wi-Fi聯(lián)盟所持有。Wi-Fi聯(lián)盟的前身是1999年成立的無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟WECA（Wireless Ethernet Compatibility Alliance）。而Wi-Fi聯(lián)盟一直在使用的這個(gè)802.11系列的無線通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，是由IEEE下屬的802.11工作組所制定的。

­　　筆者注：電氣和電子工程師協(xié)會(huì)( IEEE，全稱是Institute of Electrical and Electronics Engineers)是一個(gè)國(guó)際性的電子技術(shù)與信息科學(xué)工程師的協(xié)會(huì)，是目前全球最大的非營(yíng)利性專業(yè)技術(shù)學(xué)會(huì)，其會(huì)員人數(shù)超過40萬，遍布160多個(gè)國(guó)家。IEEE致力于電氣、電子、計(jì)算機(jī)工程和與科學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域的開發(fā)和研究，在太空、計(jì)算機(jī)、電信、生物醫(yī)學(xué)、電力及消費(fèi)性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域已制定了900多個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已發(fā)展成為具有較大影響力的國(guó)際學(xué)術(shù)組織。

­　　看到這里是不是覺得很懵？簡(jiǎn)單來說就是由IEEE內(nèi)的802.11工作組制定802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，而Wi-Fi聯(lián)盟對(duì)使用802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進(jìn)行認(rèn)定，符合Wi-Fi聯(lián)盟的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備就可以打上Wi-Fi的這個(gè)logo。

­　　下面進(jìn)入正文。

­　　802.11——過于平庸的一代

­　　二戰(zhàn)之后，世界科技進(jìn)入迅猛發(fā)展時(shí)期，人們對(duì)于無線通訊的需要開始爆發(fā)性地增長(zhǎng)，IEEE在20世紀(jì)90年代初成立了專門的802.11工作組，專門研究和定制WLAN（無線局域網(wǎng)）的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，并在1997年6月推出了第一代WLAN協(xié)議——IEEE 802.11-1997。

­　　筆者注：此處的802.11指的是IEEE制訂的第一代協(xié)議，并非是整個(gè)系列協(xié)議，在802.11之后的協(xié)議都加入了字母后綴來進(jìn)行區(qū)分。

­　　作為IEEE最初制定的一個(gè)無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，802.11協(xié)議定義了物理層工作在ISM的2.4G頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率設(shè)計(jì)為2Mbps。很遺憾的是，由于它在傳輸速度和傳輸距離上的表現(xiàn)都不盡如人意，因此并未被大規(guī)模使用。

­　　802.11a——生不逢時(shí)的一代

­　　1999年.IEEE吸取了上一次的教訓(xùn)，這一次就直接下了猛藥。在制定802.11a標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，直接將頻段定在了5GHz（頻率越高最高傳輸速度越快），物理層的最高速率也隨之水漲船高到了54Mbps。相比前一代來說，不可謂不給力。但是，802.11a協(xié)議也并沒有被市場(chǎng)認(rèn)可，相對(duì)來說表現(xiàn)的更出色的反而是幾乎和它同時(shí)制訂的802.11b協(xié)議。

­　　盡管2003世界無線電通信會(huì)議讓802.11a在全球的應(yīng)用變得更容易，不同的國(guó)家還是有不同的規(guī)定支持。美國(guó)和日本甚至都已經(jīng)出現(xiàn)了相關(guān)規(guī)定對(duì)802.11a進(jìn)行了認(rèn)可，但是在其他地區(qū)，如歐盟卻因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的問題被禁止使用。再加上802.11a產(chǎn)品中5GHz的組件研制成功太慢，等其開始大規(guī)模推廣的時(shí)候，市場(chǎng)早已被大批的802.11b產(chǎn)品占領(lǐng)，802.11a沒有被廣泛的采用。再加上802.11a的一些弱點(diǎn)，和一些地方的規(guī)定限制，使得它的使用范圍更窄了。

­　　802.11b——奠定基礎(chǔ)的一代

­　　802.11b協(xié)議可以說是802.11a是同胞兄弟了。但它本身卻是基于2.4GHz頻率，同時(shí)最大的傳輸速度相比802.11a來說也只有11Mbps。11Mbps的傳輸速率在現(xiàn)在看來肯定算不了什么，但在2000年的時(shí)候，雖然不是翹楚，但也已經(jīng)能夠滿足大部分人的需求了。更何況基于2.4GHz的802.11b在傳輸距離和穿墻能力上本來就比基于5GHz的802.11a協(xié)議要有優(yōu)勢(shì)（高頻率波傳輸距離和穿墻能力較低頻率波差），加上當(dāng)時(shí)802.11a的核心芯片研發(fā)進(jìn)度緩慢，802.11b就此抓住了機(jī)會(huì)，占領(lǐng)了市場(chǎng)，為日后稱霸天下打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

­　　802.11g——融合前人的一代

­　　時(shí)間來到了2003年7月，IEEE制訂了第三代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)：802.11g。（為什么不是C呢？因?yàn)?02.11協(xié)議還應(yīng)用在其他的很多領(lǐng)域，有些字母被用了，就只能排到g了）

­　　802.11g繼承了802.11b的2.4GHz頻段和802.11a的最高54Mbps傳輸速率。同時(shí)，它還使用了CCK技術(shù)后向兼容802.11b產(chǎn)品。此時(shí)開始，IEEE在制訂每一代新協(xié)議的時(shí)候都會(huì)將后向兼容考慮進(jìn)去，畢竟換了新路由器舊手機(jī)就因?yàn)椴恢С中聟f(xié)議而連不上Wi-Fi這種情況誰都受不了。

­　　說到這里，就還要再提一下在802.11a和802.11g上都有使用到的一種技術(shù)：OFDM。

­　　OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）即正交頻分復(fù)用技術(shù)，是由MCM（Multi-Carrier Modulation，多載波調(diào)制）發(fā)展而來的一種實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低、應(yīng)用最廣的一種多載波傳輸方案。OFDM主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號(hào)可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾（ISI）。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道上可以看成平坦性衰落，從而可以消除碼間串?dāng)_，而且由于每個(gè)子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對(duì)容易。

­　　上面這段很難理解？沒關(guān)系，看筆者打個(gè)比喻你們就懂了。

­　　假設(shè)我們現(xiàn)在有很多車要從A地到B地，沒有使用OFDM技術(shù)之前，路是一條路，所有的車四處亂開，橫沖直撞，結(jié)果誰都快不了。現(xiàn)在使用了OFDM技術(shù)，將一條大路劃分為很多個(gè)車道，大家都按照車道駕駛，這樣既可以提高速度，又能減少車與車之間的干擾。同時(shí)這條道的車多了，就勻一點(diǎn)到那條車少的道上去，管理上也方便很多。

­　　OFDM技術(shù)也因此被應(yīng)用在之后的每一代Wi-Fi協(xié)議中。

­　　802.11n——初露鋒芒的一代

­　　如果說802.11b是奠定了整個(gè)帝國(guó)的基礎(chǔ)的一代，那么802.11n一定是給帝國(guó)開疆?dāng)U土的一代。

­　　時(shí)間繼續(xù)推進(jìn)，這時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始出現(xiàn)了在線圖片、視頻、流媒體等服務(wù)，而隨著YouTube、無線家庭媒體網(wǎng)關(guān)、企業(yè)VoIP Over WLAN等應(yīng)用對(duì)WLAN技術(shù)提出了越來越高的帶寬要求，傳統(tǒng)技術(shù)802.11a/g已經(jīng)無法支撐。用戶需求呼喚著全新一代WLAN接入技術(shù)。

­　　2009年，IEEE宣布了新的802.11n標(biāo)準(zhǔn)。傳輸速率最高可達(dá)600Mbps。

­　　但是，802.11n協(xié)議還是基于2.4GHz頻段，速度怎么突然就快了這么多呢？正所謂事出反常必有妖，而這背后的“妖”，就是MIMO、波束成形和40Mhz綁定。

­　　MIMO

­　　MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）的中文名稱為多輸入多輸出技術(shù)，是指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，使信號(hào)通過發(fā)射端與接收端的多個(gè)天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。

­　　MIMO技術(shù)最早是由馬可尼于1908年提出的，它利用發(fā)射端的多個(gè)天線各自獨(dú)立發(fā)送信號(hào)，同時(shí)在接收端用多個(gè)天線接收并恢復(fù)原信息，就可以實(shí)現(xiàn)以更小的代價(jià)達(dá)到更高的用戶速率。MIMO可大大提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率、覆蓋范圍和性能。當(dāng)基于MIMO而同時(shí)傳遞多條獨(dú)立空間流時(shí)，系統(tǒng)的吞吐量可成倍地提高。

­　　簡(jiǎn)單來說，MIMO技術(shù)就是在信號(hào)的發(fā)射源和接收源都安裝了多個(gè)天線，通過堆天線的方式來實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率，因此現(xiàn)在的買路由器看天線數(shù)量這一個(gè)說話雖然不可靠，但也不是沒有歷史淵源的。

­　　▲通過MIMO傳遞多條空間流（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

­　　MIMO系統(tǒng)支持空間流的數(shù)量取決于發(fā)送天線和接收天線的最小值。如發(fā)送天線數(shù)量為3,而接收天線數(shù)量為2，則支持的空間流為2。MIMO/SDM系統(tǒng)一般用“發(fā)射天線數(shù)量×接收天線數(shù)量”表示。如上圖為2*2 MIMO/SDM系統(tǒng)。顯然，增加天線可以提高M(jìn)IMO支持的空間流數(shù)。但是綜合成本、實(shí)效等多方面因素，當(dāng)時(shí)業(yè)界的WLAN AP都普遍采用3×3的模式。而現(xiàn)在的旗艦級(jí)路由器都輕松的堆到8×8或者更高。

­　　▲圖為MIMO利用多徑傳輸數(shù)據(jù)（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

­　　波束成形

­　　而至于波束成形技術(shù)，它本身并不是什么新名詞，波束成形是天線技術(shù)與數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的結(jié)合，目的用于定向信號(hào)傳輸或接收。在20世紀(jì)60年代，波束成形技術(shù)就已經(jīng)在軍事應(yīng)用上得到了相當(dāng)高的重視。

­　　只不過，由于早年半導(dǎo)體技術(shù)還處在微米級(jí)，所以它沒有在民用通信中發(fā)揮到理想的狀態(tài)。

­　　而發(fā)展到無線通訊階段，特別是應(yīng)用在消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品中，信號(hào)傳輸距離和信道質(zhì)量以及無線通信的抗干擾問題便成為瓶頸。提高傳輸速率是WLAN技術(shù)發(fā)展歷程的關(guān)鍵。802.11n主要是結(jié)合物理層和MAC層的優(yōu)化，來充分提高WLAN技術(shù)的吞吐。此時(shí)，波束成形又有了用武之地。

­　　波束成形技術(shù)的具體原理很復(fù)雜，筆者在這里用圖片給大家簡(jiǎn)單展示一下，波束成形就是將原本發(fā)散的波聚合，再往指定的方向發(fā)送，從而提高傳輸距離。

­　　▲波束成形技術(shù)增加傳輸距離的示意圖（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

­　　但是波束成形技術(shù)固然能改善系統(tǒng)性能，增加接收距離，但同時(shí)也會(huì)增加設(shè)備成本和功耗。在多天線都處于連接的狀態(tài)下，即使在嚴(yán)重的衰落情況下，它提供的信號(hào)增益也可獲提高，但要求信號(hào)處理能力也要很強(qiáng)。所以，多天線帶來的問題是要求數(shù)據(jù)處理速度高，控制成本，并降低功耗。

­　　40Mhz綁定

­　　事實(shí)上，802.11n協(xié)議還使用了40Mhz綁定技術(shù)。這個(gè)技術(shù)最容易理解，對(duì)于無線技術(shù)來說，提高所用頻譜的寬度，可以最為直接地提高吞吐。就好比是馬路變寬了，車輛的通行能力自然提高。傳統(tǒng)802.11a/g使用的頻寬是20MHz，而802.11n支持將相鄰兩個(gè)頻寬綁定為40MHz來使用，所以可以最直接地提高吞吐。

­　　▲圖左為802.11a/g，圖右為802.11n

­　　MCS

­　　802.11n引進(jìn)了如此多的新技術(shù)，導(dǎo)致它的速率也會(huì)因?yàn)榕渲梅椒ú煌煌?。?02.11a/b/g時(shí)代，配置AP工作的速率非常簡(jiǎn)單，只要指定特定radio類型（802.11a/b/g）所使用的速率集，速率范圍從1Mbps到54Mbps，一共有12種可能的物理速率。到了802.11n時(shí)代，由于物理速率依賴于調(diào)制方法、編碼率、空間流數(shù)量、是否40MHz綁定等多個(gè)因素。這些影響吞吐的因素組合在一起，將產(chǎn)生非常多的物理速率供選擇使用。

­　　對(duì)此，IEEE直接推出了MCS (Modulation Coding Scheme)，MCS可以理解為將上述影響速率因素的完整組合，每種組合用整數(shù)來唯一標(biāo)示。給每種情況標(biāo)碼，然后直接看對(duì)應(yīng)的MCS碼就可以知道準(zhǔn)確的速率。

­　　802.11n小結(jié)

­　　總的來說，MIMO和40Mhz綁定技術(shù)使得傳輸速率大大提升，而波束成形則增大了傳輸距離。

­　　802.11ac——鋒芒畢露的一代

­　　隨著時(shí)代的繼續(xù)發(fā)展，人們身邊擁有著越來越多的無線設(shè)備，而2.4GHz這個(gè)頻段，因?yàn)楸旧淼膬?yōu)越性，被各種協(xié)議使用（常見的藍(lán)牙4.0系列協(xié)議，無線鍵鼠等），已經(jīng)變得擁擠不堪，IEEE此時(shí)就將新的第五代Wi-Fi協(xié)議制訂在了5GHz的頻段上?，F(xiàn)在說的很多雙頻Wi-Fi，其實(shí)就是2.4GHz和5GHz的混合雙頻Wi-Fi，而這種路由器常見的四天線設(shè)計(jì)，一般都是兩根天線基于2.4GHz，兩根基于5GHz。

­　　802.11ac在提供良好的后向兼容性的同時(shí)，把每個(gè)通道的工作頻寬將由802.11n的40MHz，提升到80MHz甚至是160MHz，再加上大約10%的實(shí)際頻率調(diào)制效率提升，最終理論傳輸速度將由802.11n最高的600Mbps躍升至1Gbps。當(dāng)然，實(shí)際傳輸率可能在300Mbps～400Mbps之間，接近目前802.11n實(shí)際傳輸率的3倍（目前802.11n無線路由器的實(shí)際傳輸率為75Mbps～150Mbps之間），完全足以在一條信道上同時(shí)傳輸多路壓縮視頻流。

­　　MU-MIMO

­　　實(shí)際上，802.11ac協(xié)議還分為wave1和wave2兩個(gè)階段，兩者的主要區(qū)別就在于后者提升多用戶數(shù)據(jù)并發(fā)處理能力和網(wǎng)絡(luò)效率。而這背后的功臣，就非MU-MIMO莫屬了。

­　　前面已經(jīng)跟大家介紹過了，IEEE在802.11n協(xié)議時(shí)代就引入了MIMO技術(shù)，而MU-MIMO技術(shù)可以理解為它的升級(jí)版或者是多用戶版本。

­　　為什么這么說呢？看下面的圖片大家就明白了。

­　　▲高通官方展示MU-MIMO技術(shù)所用的圖片

­　　MU-MIMO是Multi-User Multiple-Input Multiple-Output（多用戶-多輸入多輸出）的英文縮寫。顧名思義，MU-MIMO能讓路由器同時(shí)和多個(gè)設(shè)備進(jìn)行溝通，這極大的改善了網(wǎng)絡(luò)資源利用率。

­　　通俗來說，以前在802.11n上面的MIMO只能說是SU-MIMO（Single-User），傳統(tǒng)的SU-MIMO路由器信號(hào)呈現(xiàn)一個(gè)圓環(huán)，以路由器圓心，呈360度向外發(fā)射信號(hào)，并依據(jù)遠(yuǎn)近親疏，依次單獨(dú)與上網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通訊。當(dāng)接入的設(shè)備過多時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備等待通訊的情況，網(wǎng)絡(luò)卡頓的情況就由此產(chǎn)生；更為嚴(yán)重的是，這種依次單獨(dú)的通訊，是基于設(shè)備對(duì)AP（路由器或熱點(diǎn)等）總頻寬的平均值。也就是說，如果擁有100MHz的頻寬，按照“一次只能服務(wù)一個(gè)”的原理，在有3個(gè)設(shè)備同時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)的情況下，每個(gè)設(shè)備只能得到約33.3MHz頻寬，另外的66.6MHz則處于閑置狀態(tài)。即在同一個(gè)Wi-Fi區(qū)域內(nèi)，連接設(shè)備越多寬頻被平均得越小，浪費(fèi)的資源越多，網(wǎng)速也就越慢。

­　　▲圖為SU-MIMO（左）和MU-MIMO（右）的對(duì)比

­　　MU-MIMO路由器則不同，MU-MIMO路由的信號(hào)在時(shí)域、頻域、空域三個(gè)維度上分成三部分，就像是同時(shí)發(fā)出三個(gè)不同的信號(hào)，能夠同時(shí)與三部設(shè)備協(xié)同工作；尤其值得一提的是，由于三個(gè)信號(hào)互不干擾，因此每臺(tái)設(shè)備得到的頻寬資源并沒有打折扣，資源得到最大化的利用，從路由器角度衡量，數(shù)據(jù)傳輸速率提高了3倍，改善了網(wǎng)絡(luò)資源利用率，從而確保Wi-Fi無間斷連接。

­　　MU-MIMO技術(shù)就賦予了路由器并行處理的能力，讓它能夠同時(shí)為多臺(tái)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)，極大地改善了網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況。在今天這種無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量爆發(fā)式增長(zhǎng)的時(shí)代，它是比單純提高速率更有實(shí)際意義的。

­　　世界上首臺(tái)支持MU-MIMO的路由器是Linksys EA8500于2015年發(fā)布，采用的是全高通的MU-MIMO解決方案（Qualcomm MU | EFX）?，F(xiàn)在MU-MIMO已經(jīng)是旗艦級(jí)路由器的標(biāo)配了，而那些寫著ac雙頻路由器卻不支持MU-MIMO技術(shù)的，都只能算是殘缺的ac雙頻路由器或者是ac wave1階段的路由器。

­　　這里放一張到ac為止各代協(xié)議的主要參數(shù)對(duì)比圖（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）：

­　　802.11ad——先天不足的一代

­　　在確定第六代的Wi-Fi協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，有一段時(shí)間，大家都認(rèn)為會(huì)是802.11ad協(xié)議，說這個(gè)名字大家可以不太熟悉，它另一個(gè)名字叫WiGig。

­　　相比我們熟知的802.11n（工作在2.4GHz和5GHz頻段）和802.11ac（工作在5GHz頻段），802.11ad則是工作在60GHz頻段，且無線傳輸速率可高達(dá)7Gbps！當(dāng)然，802.11ac標(biāo)準(zhǔn)也可以通過堆BUFF（8x8 MIMO、256 QAM調(diào)制和信道綁定4個(gè)40 MHz信道）達(dá)到7Gbps的理論無線傳輸速率；但是，11ad達(dá)到7Gbps的速度，僅需通過一個(gè)空間流、64QAM調(diào)制和單個(gè)信道即可實(shí)現(xiàn)。此外，802.11ad還在容量、功耗和延遲方面有著11ac無法比擬的優(yōu)勢(shì)，特別是在延遲方面，其延遲通常僅有10微秒，堪比有線!

­　　但可惜，802.11ad協(xié)議有著它的先天不足——60GHz，這么高的頻率注定它的傳輸距離和穿墻能力弱到不堪一擊，而在一些知名評(píng)測(cè)媒體的評(píng)測(cè)中，人們驚人地發(fā)現(xiàn)只需要一個(gè)紙皮箱就能隔絕802.11ad協(xié)議路由器的信號(hào)。真是可謂成也蕭何，敗也蕭何。

­　　802.11ax——肩負(fù)使命的一代

­　　802.11ax協(xié)議基于2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段，對(duì)，就是兩個(gè)頻段，并非是ac雙頻路由器那樣不同的頻段對(duì)應(yīng)不同的協(xié)議，ax協(xié)議本身就支持兩個(gè)頻段。這顯然迎合了當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等發(fā)展潮流。對(duì)于一些對(duì)帶寬需要不高的智能家居設(shè)備，可以使用2.4GHz頻段去連接，保證足夠的傳輸距離，而對(duì)于需要高速傳輸?shù)脑O(shè)備，就使用5GHz頻段。這看起來和現(xiàn)在的ac雙頻路由器是一樣的，但實(shí)際上，ax作為第六代Wi-Fi協(xié)議的扛把子，可不只這兩把刷子。

­　　802.11ax又被稱為“高效率無線標(biāo)準(zhǔn)”（High-Efficiency Wireless，HEW），將大幅度提升用戶密集環(huán)境中的每位用戶的平均傳輸率，即在高密環(huán)境下為更多用戶提供一致且穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流（平均傳輸率），將有效減少網(wǎng)絡(luò)擁塞、大幅提升無線速度與覆蓋范圍。其實(shí)，設(shè)計(jì)802.11ax的首要目的是解決網(wǎng)絡(luò)容量問題，因?yàn)殡S著公共Wi-Fi的普及，網(wǎng)絡(luò)容量問題已成為機(jī)場(chǎng)、體育賽事和校園等密集環(huán)境中的一個(gè)大問題。

­　　此處要介紹兩個(gè)新技術(shù)，上行MU-MIMO和OFDMA。

­　　上行MU-MIMO

­　　MU-MIMO技術(shù)在前面已經(jīng)提到過，802.11ac協(xié)議中的MU-MIMO技術(shù)只是單純的下行MU-MIMO，只有在路由器給設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候才可以用，而如今隨著智能設(shè)備的發(fā)展，人們對(duì)于上行速率的要求也在提高，傳個(gè)超清視頻圖片什么的已經(jīng)是家常便飯了。上行MU-MIMO技術(shù)就是為此而生，改善了設(shè)備在向路由器傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的擁堵情況，提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率。

­　　OFDMA

­　　802.11ax與以前的無線局域網(wǎng)（WLAN）系統(tǒng)相比最大的變化在于其是采用了“正交頻分多址接入”（orthogonal frequency division multiple access，OFDMA）。

­　　在OFDM系統(tǒng)中，用戶占用了整個(gè)信道。隨著用戶數(shù)量的增多，用戶之間的數(shù)據(jù)請(qǐng)求會(huì)發(fā)生沖突，從而造成瓶頸，導(dǎo)致當(dāng)這些用戶在請(qǐng)求數(shù)據(jù)（特別是在流式視頻等高帶寬應(yīng)用中）時(shí)，服務(wù)質(zhì)量較差。

­　　而在OFDMA中，用戶僅在規(guī)定時(shí)間內(nèi)占用子載波的一個(gè)子集。OFDMA要求所有用戶同時(shí)傳輸，因此每個(gè)用戶都需要將其數(shù)據(jù)包緩沖為相同的規(guī)定比特?cái)?shù)，這樣無論數(shù)據(jù)量有多少所有用戶都能在時(shí)間上保持一致。此外，OFDMA AP可根據(jù)用戶對(duì)帶寬的需求來動(dòng)態(tài)地改變用戶所占用頻譜的數(shù)量。例如，相比較對(duì)實(shí)時(shí)性能要求不高的電子郵件，流媒體視頻用戶需要更多子載波（頻譜）。

­　　不理解的話我們看下圖：

­　　▲用戶在ODFM中占據(jù)整個(gè)信道，而在“正交頻分多址接入”(OFDMA)中不是

­　　我們還是用回馬路開車的例子，假設(shè)現(xiàn)在有一條馬路有三條車道，現(xiàn)在有甲乙丙三個(gè)車隊(duì)要走這條路（每隊(duì)都要走一個(gè)小時(shí)，走前需要半個(gè)小時(shí)準(zhǔn)備），如果按照一次走一個(gè)車隊(duì)的方法，甲乙丙依次走完需要四個(gè)半小時(shí)，而使用OFDMA技術(shù)，給他們一隊(duì)一條道，則只需要三個(gè)半小時(shí)，省下了一個(gè)小時(shí)的準(zhǔn)備時(shí)間。OFDM和OFDMA在用戶數(shù)量少的時(shí)候差距可能不大，但是一旦用戶數(shù)量多了起來，差距可就不是一星半點(diǎn)了。

­　　OFDMA一路走來，其實(shí)就是“從無到有，再?gòu)挠械缴朴?rdquo;的演變歷程。

­　　802.11ax小結(jié)

­　　實(shí)際上，802.11ax給WLAN連接帶來的提升遠(yuǎn)不止此，其他的如更低的延遲、更精確的功耗控制等等也是不可忽略的一環(huán)。現(xiàn)在市面上使用802.11ax協(xié)議的產(chǎn)品并不是很多，只是零星的幾款，但是好在它的太子身份已經(jīng)確定，登基只是早晚的問題。而按照目前的進(jìn)度來看，筆者預(yù)計(jì)2019年802.11ax的產(chǎn)品就能實(shí)現(xiàn)不錯(cuò)的普及率。