通道規(guī)劃密集的涵蓋范圍 - HEW將用戶密集環(huán)境中的每位用戶平均傳輸率提升至4倍以上

使用較少的通道規(guī)劃密集的涵蓋范圍變得十分困難，而此一現(xiàn)象也迫使網(wǎng)絡(luò)管理員必須重復使用附近基地臺中的信道。如果沒有注意且刻意進行電源管理，使用者將會遇到同通道干擾，除了會減損效能之外，還會將通道較寬的既定優(yōu)勢一筆勾銷。在調(diào)變和編碼模式(MCS)8、9、10和11以最高數(shù)據(jù)速率傳送數(shù)據(jù)時，特別容易遇到低訊噪比的情況，因此格外容易使網(wǎng)絡(luò)效能受到影響。此外，在現(xiàn)有的802.11 網(wǎng)絡(luò)實作中，如果20MHz信道與80MHz信道重迭，不僅會造成80MHz通道無法使用，用戶也會以較窄的通道進行傳輸。也就是說，在高密度網(wǎng)絡(luò)中實作802.11ac的通道共享，將損及80MHz通道的優(yōu)勢，并以20MHz通道進行傳輸。

802.11ax PHY變更
802.11ax標準在物理層導入了多項大幅變更。然而，它依舊可向下兼容于802.11a/b/g/n與ac裝置。正因如此，802.11ax STA能與舊有STA進行數(shù)據(jù)傳送和接收，舊有客戶端也能解調(diào)和譯碼802.11ax封包表頭檔(雖然不是整個802.11ax封包)，并于802.11ax STA傳輸期間進行輪詢。表1顯示此一標準修正最重要的變更以及與現(xiàn)行802.11ac的對照。

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請注意，802.11ax標準將在2.4GHz和5GHz頻帶運作。此規(guī)格定義了4倍大的FFT，以及數(shù)量更多的子載波。不過，802.11ax也涵蓋了一項重大變更：將子載波間距縮減到先前802.11標準的四分之一，以保留現(xiàn)有的通道帶寬(圖4)。

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圖4　更窄的子載波間距

OFDM符碼持續(xù)期間和循環(huán)前綴區(qū)段(Cyclic Prefix, CP)也提高4倍，一邊維持與802.11ac相同的原始鏈接數(shù)據(jù)速率，一邊提升室內(nèi)/室外和混合式環(huán)境的效率及穩(wěn)固性。不過，ax標準會于室內(nèi)環(huán)境中指定1024-QAM和較低的循環(huán)式前置區(qū)段比，以利實現(xiàn)最高的數(shù)據(jù)速率。

波束成形

802.11ax將采用與802.11ac相似的明確波束成形程序。在這個程序中，波束成形器會使用Null數(shù)據(jù)封包啟動信道探測程序，而波束成形接收端則會量測通道，并使用波束成形反饋架構(gòu)(當中包含壓縮的反饋矩陣)做出回應。波束成形器將使用這項信息來運算信道矩陣H。隨后，波束成形接收端就能使用這個通道矩陣，將射頻能量運用在每位使用者身上。

多用戶作業(yè)：MU-MIMO與OFDMA
802.11ax標準采用了兩種作業(yè)模式，分別是單一使用者與多使用者。在單一用戶序列模式中，只要無線STA一取得媒體存取權(quán)，就會每次進行一個數(shù)據(jù)傳送和接收作業(yè)。在多用戶模式下，可同步進行多個非AP STA作業(yè)。標準會將此一模式進一步劃分成下鏈和上鏈多使用者。
．下鏈多使用者是指由AP同時提供給多個相關(guān)無線STA的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的802.11ac已具備這項功能。
．上鏈多使用者則涉及同時從多個STA傳輸數(shù)據(jù)至AP。這是802.11ax標準的新功能，且不存在于任何舊版Wi-Fi標準中。

在多用戶作業(yè)模式中，標準也會指定兩種方式來為特定區(qū)域內(nèi)更多用戶進行多任務(wù)：多使用者MIMO(MU-MIMO)和正交頻分多任務(wù)存取(OFDMA)。無論為上述何種方式，AP都會充當多用戶作業(yè)內(nèi)的中央控制器，這點與LTE基地臺用來控制多使用者多任務(wù)的方式相似。此外，802.11ax AP也可將MU-MIMO和OFDMA作業(yè)結(jié)合在一起。

在MU-MIMO方面，802.11ax裝置會效法802.11ac實作，使用波束成形技術(shù)將封包同步導向位于不同空間的使用者。換言之，AP將為每位用戶計算通道矩陣，然后將同步波束導向不同用戶，而每道波束都會包含適用于所屬目標用戶的特定封包。802.11ax每次最多可傳送8個多使用者MIMO傳輸，遠高于802.11ac的4個。此外，每個MU-MIMO傳輸都具備專屬的MCS以及不同數(shù)量的空間串流。打個比方，使用MU-MIMO空間多任務(wù)時，AP的角色就等同于以太網(wǎng)絡(luò)交換器，能減少自大型計算機網(wǎng)絡(luò)至單一端口的網(wǎng)域沖突。

MU-MIMO上鏈導向提供了一項新功能：AP將透過觸發(fā)訊框的方式啟動來自每個STA的同步上鏈傳輸。當多使用者的響應與自身的封包一致時，AP就會將通道矩陣套用至已接收的波束，并區(qū)分每道上鏈波束包含的信息。另外，如圖5所示，AP也能啟動上鏈多使用者傳輸，以接收來自所有參與STA的波束成形反饋信息。

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圖5　波束成形器(AP)要求信道信息以進行MU-MIMO作業(yè)