Wi-Fi，802.11ax的下一个前进快速接近。当我们寻求培养性能栏，再次为第六代Wi-Fi，802.11n和802.11ac - 更广泛的RF通道，更多的MIMO天线，QAM调制所使用的传统技术已经推动到极限，and it’s time to look for new ideas.
802.11ax introduces techniques for ‘massive parallelism,’ especially OFDMA, multi-user MIMO, and ‘BSS coloring.’ All of these require the access point to make control decisions that have a significant effect on network performance, a new emphasis for Wi-Fi that will move access point networks closer to cellular base station infrastructure in terms of functionality.
OFDMA是什么?
在我之前的博客中，我们已经讨论了OFDMA的话题，现在让我们再回顾一下。OFDMA(正交频分多址)允许一次到AP或从AP发送的数据包含到多个客户端的数据。对于下行链路，接入点同时使用射频信道内的一组子载波，而在以前，它将以一系列连续的包发送数据，占用整个射频信道带宽。在上行方向，多个客户端同时发送，它们的信号到达不同子载波的接入点，因此它们可以被并行接收。减少报头和争用开销提高了效率，小包吞吐量明显更好，但OFDMA的真正魔力在于对单个传输的强大控制。
Wi-Fi传输是许多参数之间的复杂交互，包括发射比特率，发射功率，接收灵敏度和噪声水平，信道带宽等。OFDMA提供了优化每个传输和每个客户端的这些参数的机会，然后以不同的组合对它们进行分组，以获得最佳效率和性能。
首先，接入点可以选择要立即传输哪些数据包，并且其不是如此敏感的并且可以稍后发送（仅当网络流量接近容量时才需要）。使用802.11ax，可以查看其数据包缓冲区并为每个传输选择数据包组 - 例如，它可能会选择将许多短数据包组分成单个传输，使用许多小子通道，而更长的数据包可能会获得传输机会自己，以整个通道带宽为止。
接入点还为每个客户端选择每次传输使用的比特率。它可以在最短的传输时间内使用较高的比特率，也可以稍微降低比特率以减少错误和重传的概率，在某些情况下，这可能是一种更有效的选择。举个例子，它可能会认为错误率为2%的256-QAM比错误率为15%的1024-QAM更好。
除了错误和重传率之外，OFDMA还允许访问点控制延迟和抖动。在802.11AX之前，以频繁的间隔生成小数据包的客户端必须为每个数据包进行争辩。如果网络中还有其他客户端发送长数据包，则它也必须延迟传输，导致数据包和抖动缓冲。使用802.11ax，接入点可以分配频繁，短传输机会，因此它可以传输和接收数据包，而无需缓冲它们。为举例示例，传统的超IP语音连接每20毫秒生成〜160字节数据包，因此接入点可以确保其调度定期传输此类业务的机会。
在802.11AX多用户模式中，AP控制上行链路传输
在802.11AX OFDMA中，访问点将客户端流量分配给子信道，而不仅仅是下行链路，而且仅为上行链路。
新的“触发框架”机制允许接入点轮询客户端以发现他们希望在上行链路上发送的流量。当它收集触发器框架响应时，它会设计计划并将其发送到另一个触发器帧中的客户端。然后，客户端根据其指令，设置数据速率，发送级别和子信道构造帧，并将数据帧发送回接入点。
多用户MIMO的更高频谱效率
802.11ax中的另一种多用户机制是多用户MIMO。它使用了与OFDMA相同的触发帧控制协议，改进了802.11ac。
多用户MIMO本身是一个复杂的协议，需要探测包来确定多径条件和分组MIMO客户端，所有这些都在接入点的控制下。
在任何时候，接入点都可以选择使用传统的单用户传输，或使用OFDMA或MIMO的多用户传输。这为交通管理开辟了新的领域。
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例如，延迟和抖动可以紧密控制。此前，客户端必须争辩到传输机会，具有相对未知和无法控制的延迟，可以被WMM（无线多媒体）QoS优先机制精确定义。使用802.11AX多用户控制，可以频繁，可预测的传输槽延迟敏感的流量流，以精确控制抖动和延迟。由于ofdma使接入点控制通过调制速率并在上行链路和下行链路上发射电力，因此它有足够的控制来定义每个流量流的QoS参数。
事实上，对于802.11ax接入点来说，可以在与客户端通信时采用类似tdm(时分多路复用)的结构，在这种结构中，它控制每次传输(上行和下行)的时间和参数。在已知流量模式且变化缓慢的情况下，这是最有效的频谱效率机制:给定射频信道宽度中携带的数据量。
对于大型文件传输，MU-MIMO等大型数据包更有效，而较短的数据包，如IM或OFDMA的电子邮件将是一个更好的使用。使用该模式的决定 - 单用户，OFDMA或MU-MIMO - 依赖于接入点。
使用BSS着色更好的空间再利用
在802.11ax中，接入点控制变得更加强大的另一个领域是，许多接入点(集中管理或分离)参与“空间重用”，通常称为“BSS着色”。我们将在未来的博客中深入讨论这一重要特性。
总结
802.11ax引入了几个新功能，其中接入点可以控制网络行为，接入点供应商有机会增加复杂性并提高性能。对上行和下行多用户流量的控制，以及新的OFDMA特性和对多用户MIMO的增强，为确定性QoS提供了更多机会。与此同时，空间重用(一个潜在的强大功能)的性能将取决于访问点决定如何应用颜色标签。
随着802.11ax的推出，预计接入点供应商会对他们的调度算法和流量控制功能赞不绝口。
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