一個專注於支援更大客戶端密度的新版無線區域網路(WLAN)標準應該會在2017年開始在市場上發展──IEEE 802.11ax;預計在即將開幕的2017年度國際消費性電子展(CES),我們會聽到支援802.11ax標準的晶片訊息,或許還可以看到少數支援該標準的接取點裝置。

目前最先進的WLAN路由器是以802.11ac Wave-2標準、支援多使用者(multi user,MU) MIMO以及4x4天線陣列,能實現空間重複利用(spatial reuse),以最小化在多個同步使用者中的頻道分享;這類系統的市場行銷通常是以對客戶端的資料傳輸速率峰值為基礎,但最重要的優勢是提升網路容量以及在擁擠網路改善使用者體驗。

Wi-Fi的成功導致頻道擁塞的問題,需要考量在因應使用者數量以及資料傳輸需求增加的同時,如何公平分配頻寬給所有的客戶端裝置;802.11ax將可因應不斷增加的擁塞問題,以及提供更佳的頻寬管理。雖然802.11ax標準可能要到2019年才會正式通過,但預期在2017年能看到支援該標準的早期晶片。

該新標準將2.4GHz與5GHz兩個頻段的MU-MIMO擴展為8x8天線陣列,因此可望將網路容量提升為802.11ac的4倍,因為後者將MU-MIMO等技術限制在5GHz頻段;藉由更佳的天線配置與其他信令技術方面的改善,.11ax標準的覆蓋率也會優於.11ac,特別是在戶外。

802.11ax規格也將支援更完善的頻寬分配;Wi-Fi利用先聽後送(listen-before-transmit)機制以避免在有線乙太網路來源通訊協定的衝突,而.11ax標準則借鑒了更多當前的蜂巢式LTE技術。具體來說,新添加的正交分頻多工存取(OFDMA)通訊協議,能為Wi-Fi帶來經過調度的資源分配;在這種模式下,每個接取點所扮演的角色更像是小型蜂巢式基地台,控制頻道頻段的分配,基本上是為每個使用者將頻道分成更小的頻段。

.11ax的OFDMA通訊協議支援下行與上行鏈路頻道管理,這在有效地支援不同裝置之不同需求方面特別有用;舉例來說,頻寬能被適當地分配給正播放4K串流視訊的裝置,或是即時發送簡短的突發訊息以支援物聯網應用。

雖然OFDMA將有助於改善頻道效益以及服務品質,不過該技術需要訊號傳送與接收兩端都支援才能發會作用,因此其效益還需要隨著支援OFDMA的客戶端裝置滲透率隨著時間提升才會顯現。同時8x8 MU MIMO天線將會是改善網路容量管理的主要方法,該種陣列也將嘉惠11ac Wave-2與其他舊裝置,讓使用者能享受到新標準網路的好處。

新標準還能讓客戶端裝置排程喚醒時間以進行通訊,這能透過讓客戶端保持更長時間的無線電路休眠時間,來降低功耗以及減少競爭;該標準支援1024 QAM編碼以及長OFDM符元(long OFDM symbol),以實現更大的頻道寬度。此外還改善了多接取點的管理。

另一個802.11ax的優勢,是能與其他Wi-Fi標準如802.11ad (WiGig)共同運作;60GHz的.11ad標準能提供最大的室內連結頻寬,例如支援無線HDMI播放4K視訊,VR頭戴式裝置連線,以及無線連結基座(docking stations)。

802.11ax標準將為擁擠的商業場所、熱點、公寓大樓以擁有許多客戶端裝置的家庭帶來立即優勢,它採用了最佳的Wi-Fi技術,又添加了來自LTE的技術,結合兩者之長成為開發最佳性能.11ax解決方案的關鍵。

針對消費性市場,802.11ax標準的挑戰將在於傳達那些在密度方面的優勢,而非強調理論峰值速度;終究對消費者來說,重要的是最佳使用者體驗,而不是裝置的規格參數。

(參考原文: Wi-Fi Expands with .11ax at CES,by Kevin Krewell)