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強化高密度傳輸性能 802.11ax升級重點轉向網路容量

文‧黃繼寬 發布日期:2016/06/23 關鍵字:802.11acWi-FiNI

Wi-Fi標準不斷演進,802.11ax已經開始成為Wi-Fi產業討論的焦點。但值得注意的是,跟先前幾次重大標準升級相比,802.11ax的理論頻寬提升幅度相對有限,反倒是藉由增加網路容量、頻譜使用效率及網路管理能力,來改善使用者在Wi-Fi裝置密度較高地區的使用體驗,免受網路塞車之苦。

運作在5GHz頻段上的802.11ac具備超過1Gbit/s的理論傳輸速度,但在真實世界中,由於頻譜資源不足的緣故,802.11ac很少能提供這麼高的頻寬給使用者。因此,如何提升頻譜使用效率,已經成為Wi-Fi技術的使用者體驗能否進一步提升的關鍵。目前還在制定中的802.11ax將導入許多新技術來改善Wi-Fi的頻譜使用效率以及網路容量,而晶片與設備開發商將因此面臨新的設計挑戰。

美商國家儀器(NI)首席產品經理David Hall表示,802.11ac的理論傳輸速率很高,但實際上使用者很難享受到這麼高的網路速度,因為頻譜太過壅擠。有鑑於此,相較於前幾次Wi-Fi標準重大升級都將理論頻寬表現當作主要賣點,802.11ax的理論頻寬升級幅度不大,但網路容量以及高密度環境下的表現將有顯著提升。

在高密度環境下,802.11ax使用者的平均資料傳輸速率將可比802.11ac高四倍。這也是802.11ax又被稱為高效率無線標準(High Efficiency Wireless, HEW)的原因。

為了實現更高的頻譜使用效率,802.11ax在實體層設計上做了許多重要改變,例如子載波間隔(Subcarrier Spacing)從802.11ac的312.5KHz縮小成78.125KHz,以便在有限的頻譜內塞入更多子載波,為更多用戶提供服務。

在波形方面,802.11ax借用了4G通訊所使用的OFDMA,讓不同用戶可以同一時間利用頻道內的不同子載波上傳或下載資料,以便提升頻譜利用效率。現有的802.11ac則採用OFDM技術,在資料上傳時,同一時間內,一個頻道內的所有子載波只會為一個使用者提供服務;至於下載資料時,則可支援多使用者同時下載。

此外,OFDM符碼長度(Symbol Duration)與週期前綴(Cyclic Prefix)也比802.11ac增加四倍,以便實現更穩定的網路連結。

值得注意的是,雖然802.11ax並不強調頻寬提升,但該標準預料會將1024QAM調變列為強制支援項目,以便讓Wi-Fi裝置在訊號環境良好的情況下,能有比802.11ac更好的傳輸表現。

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