有時，與其轉(zhuǎn)向下一個漂亮、閃亮的東西，不如充分利用現(xiàn)有的東西：無線局域網(wǎng)就是這種情況。IEEE 802.11ax 并沒有跳到一個新的、更高的頻譜和它所帶來的許多設(shè)計、傳播和測試問題，而是更好地利用了當(dāng)前可用的頻段和信道，并且產(chǎn)品正在迅速出現(xiàn)以幫助解決它，至少在預(yù)標(biāo)準(zhǔn)表格，2018 年。

對于像 802.11ad 這樣閃亮的東西有一個強(qiáng)有力的論據(jù)，因?yàn)樗?60-GHz 頻帶中的寬頻譜可用性來獲得 7 Gbits/s 的吞吐量。然而，由于射頻傳播的基本物理特性，其范圍受到限制，并且由于墻壁穿透性差，家庭覆蓋范圍較弱。雖然可以將 802.11ad 放大器推至更高級別的輸出，但這會破壞 802.11ad 設(shè)備的能效論點(diǎn)。

當(dāng)它成為主流時，802.11ad 將是短距離視頻傳輸?shù)牟诲e選擇，但家庭和企業(yè)用戶確實(shí)不存在吞吐量問題；他們有訪問問題。它們需要比僅在 5 GHz 頻段運(yùn)行的 IEEE 802.11ac 更長的范圍，以及更大的密度和覆蓋范圍，然后是更高的數(shù)據(jù)速率作為獎勵。運(yùn)營商也是如此。Rethink Technology Research 的首席執(zhí)行官 Peter White 表示：“每個運(yùn)營商都在努力消除家庭中的 Wi-Fi 死角，并消除相關(guān)的客戶服務(wù)和服務(wù)臺成本。任何有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)都可以確保在市場上獲得良好的反響?！?/p>

為此，自 2013 年高效 WLAN 研究組 （HEW SG） 成立以來，IEEE 802.11ax，也稱為高效無線 （HEW），一直在通過 IEEE 的 WLAN 標(biāo)準(zhǔn)組。隨著它的進(jìn)展，它側(cè)重于無線站 （STA） 如何協(xié)商接入、如何更好地處理由于同一區(qū)域內(nèi)有許多接入點(diǎn) （AP） 而導(dǎo)致的重疊服務(wù)，以及如何更好地利用可用的信道和頻段。

IEEE 802.11ax 工作組解決這些問題的一些方法是從載波偵聽、多址接入 （CSMA） 接入、請求發(fā)送和清除發(fā)送 （RTS/CTS） 共享頻譜以及正交頻率分多址（OFDMA）。它還同時使用 2.45 和 5 GHz 信道，以利用 2.45 GHz 的更長傳播范圍，并提供更大的頻段靈活性和與 802.11a/b/g/n 安裝的向后兼容性（圖 1）。

圖 1：IEEE 802.11ax 承諾更大的用戶密度、覆蓋范圍、范圍和更高的數(shù)據(jù)速率。圖片來源：美國國家儀器公司。

802.11ax 還允許通過使用多用戶 MIMO （MU-MIMO） 在上行鏈路和下行鏈路中同時發(fā)送和接收多個用戶設(shè)備 （STR）。這減少了延遲和待機(jī)功率，并增加了給定頻譜的吞吐量。

這種對頻譜效率的強(qiáng)調(diào)通過使用高階調(diào)制得到進(jìn)一步體現(xiàn)，從 802.11ac 中的最大 256 QAM 變?yōu)?802.11ax 中的 1，024 QAM。對于 160-MHz 信道，最大數(shù)據(jù)速率為 9.6 Gbits/s，而 802.11ac 為 6.9 Gbits/s。

然而，與原始吞吐量相比，HEW 更多地是關(guān)于提高每個用戶的平均吞吐量，這一點(diǎn)怎么夸大都不為過。具體來說，預(yù)計至少能提升四倍，這在擁擠的戶外環(huán)境和高密度辦公室尤其有用。

802.11ax 的最終版本將于 2019 年獲得批準(zhǔn)。

出現(xiàn)的準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 與所有 802.11 標(biāo)準(zhǔn)一樣，開始出現(xiàn)具有足夠兼容知識產(chǎn)權(quán) （IP） 的產(chǎn)品，預(yù)計這將成為公司愿意為芯片和前端射頻組件承諾的最終標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.11ax 也不例外。已經(jīng)出現(xiàn)了準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)硅甚至最終產(chǎn)品。

例如，2017 年初，Qualcomm 發(fā)布了用于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的 IPQ8074 802.11ax 片上系統(tǒng) （SoC） 和用于客戶端設(shè)備的 QCA6290 芯片。IPQ8074 采用 14 納米工藝技術(shù)，集成了 .11ax 無線電、MAC 和基帶，以及 64 位 A53 CPU 和雙核網(wǎng)絡(luò)加速器。它使用 12×12 MIMO 配置并支持多達(dá) 8 個 80-MHz 流。作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它還集成了高通的自組織網(wǎng)絡(luò) （SON），以簡化安裝、優(yōu)化流量并最大限度地減少死角?？?cè)萘繛?4.8 Gbits/s。

作為客戶端設(shè)備，QCA6290 強(qiáng)調(diào)功耗、成本和占用空間。它支持 2×2 MU-MIMO，峰值速率為 1.6 Gbits/s，Qualcomm 聲稱其特定優(yōu)化比 802.11ax 的標(biāo)準(zhǔn)省電功能降低了 2/3。

最近，Broadcom 推出了用于 802.11ax 的 IC 系列 Max WiFi。BCM43684 是一款住宅 AP 芯片，可實(shí)現(xiàn)多達(dá) 4 個 802.11ax 流，吞吐量為 4.6 Gbits/s（圖 2）。它使用 160-MHz 信道，使用 1，024 QAM，并實(shí)現(xiàn)上行鏈路和下行鏈路 OFDMA 功能，以及 MU-MIMO、ZeroWait 動態(tài)頻率選擇 （DFS） 和 AirIQ 干擾識別。

圖 2：華碩為其全覆蓋 RT-AX88U 802.11ax 路由器使用 Broadcom 的 BCM43684 預(yù)標(biāo)準(zhǔn)芯片，實(shí)現(xiàn)高速全家庭覆蓋。 BCM43694 是企業(yè) AP 版本，但奇怪的是，Broadcom 并沒有強(qiáng)調(diào)它與 BCM43684 之間的任何區(qū)別。

該系列的第三個成員是 BCM4375。這是一款智能手機(jī)組合芯片，支持兩個 802.11ax（而不是四個）流，吞吐量為 1.429 Gbits/s。它增加了藍(lán)牙 5.0+，包括低能量遠(yuǎn)距離 （LELR） 和實(shí)時同步雙頻 （RSDB） 操作。

Qualcomm 正在與 Netgear、Rivet Networks、Acer 和 NEC Platforms， Ltd. 等設(shè)備制造商合作。Broadcom 正在與 Altice 等寬帶運(yùn)營商以及 ASUSTek Computer、D-Link、Netgear 和 ARRIS CPE 等 OEM 合作部署其產(chǎn)品。華碩已經(jīng)在 RT-AX88U 路由器中實(shí)現(xiàn)了 BCM43684，它在最近于柏林舉行的 IFA 2017 活動中推出。它使用 4×4 MIMO，華碩聲稱 2.45-GHz 頻段的速率為 1.148 Gbits/s，5-GHz 頻段的速率為 4.804 Gbits/s。但是，尚未提供定價或可用性。

在前端，Qorvo 表示它擁有“廣泛的 802.11ax 產(chǎn)品組合，其中包括 2.4-GHz 和 5-GHz 前端模塊 （FEM） 和 BAW 濾波器”。它將帶有內(nèi)置 BAW 濾波器的 QPL210 低噪聲放大器 （LNA） 列為該產(chǎn)品的一部分（圖 3）。

圖 3：Qorvo 宣布其 QPL210 低噪聲放大器作為其用于 802.11ax 的 BAW 濾波器系列的一部分。圖片來源：Qorvo。

802.11ax 使用緩慢？ 盡管 802.11ax 任務(wù)組很認(rèn)真，并且高通、博通和 Qorvo 都渴望將自己的名字附加到該技術(shù)上，但它們可能會領(lǐng)先于市場。無線研究公司 Farpoint Group 的負(fù)責(zé)人 Craig Mathias 表示：“802.11ax 的采用將比以前任何主要的 Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)都要慢得多。

Mathias 認(rèn)為，從數(shù)據(jù)吞吐量和覆蓋范圍的角度來看，802.11ac Wave 2 在未來一段時間內(nèi)就足夠了。至于需要它的運(yùn)營商，Mathias 很快指出，“許多運(yùn)營商仍然停留在 802.11n 上！” 也就是說，他預(yù)計未來五到七年會穩(wěn)步上升?！　?/p>