802.11 ax study - 協議簡介

收錄於: Ameba 的 100 篇
              wifi6 list

--
Ref: https://zhuanlan.zhihu.com/p/24290258
Ref: NI 802.11ax 高效率無線標準

1. 協議
    https://zh.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11ax

    ，Wi-Fi聯盟稱為Wi-Fi 6^[1][2]，在市面上也以後者名稱行銷，又稱為高效率無線標準（High-Efficiency Wireless，縮寫HEW），是一項制定中的無線區域網路標準。標準草案由IEEE標準協會的TGax工作群組制定，2014年5月成立，至2017年11月已完成D2.0。2019年八月 D4.3

http://www.ieee802.org/11/Reports/802.11_Timelines.htm

預計 2020-Jun 完成

TGax Specification Framework（IEEE 802.11-15/0132r15）:TGax Specification Framework

2. 香農定理
    

    C: 信道容量
    B: 信道帶寬 (Hz)
    SNR : 信躁比 : S/N
        - S : 信號功率
        - N : 噪聲功率

    802.11 b/g/n/ac 演進 - 提升帶寬

3. 11ax 設計環境 : 用戶密集環境 - HEW

4. 特點:
     - 設計兼容 : 802.11 a/b/g/n/ac 都兼容
     - 省電 : 增加移動設備的續航能力
     - 更高階編碼組合 - MCS10 / MCS11 - QAM-1024
     - 提供​更大​的 OFDM FFT (4 倍​大)、​更​窄的​子​載​波​間距 (密度​為 4 倍) 以及​更​長​的​符碼​時間 (4 倍)，​進而​改善​多​路徑​衰減​環境​以及​室外​的​穩固​性​與​效能。
     - 將​火車站、​機場​與​體育館​等​高​人口密度​地點​的​每位​使用者​平均​傳輸​率​提升 4 倍。
     - 上行 MU-MIMO
     - OFDMA


5.

傳統 CSMA

問題: overlapping

	802.11ac	802.11ax
頻帶	5 GHz	2.4 GHz 與 5 GHz
通道​頻寬	20 MHz、​40 MHz、​80 MHz、​80+80 MHz 與 160 MHz	20 MHz、​40 MHz、​80 MHz、​80+80 MHz 與 160 MHz
FFT 大小	64, 128, 256, 512	256, 512, 1024, 2048
子​載​波​間距	312.5 kHz	78.125 kHz
OFDM 符碼​持續​期間	3.2 us + 0.8/0.4 us CP	12.8 us + 0.8/1.6/3.2 us CP
最高​調變	256-​QAM	1024-​QAM
資料​速率	433 Mbps (80 MHz，​1 SS) 6933 Mbps (160 MHz，​8 SS)	600.4 Mbps (80 MHz，​1 SS) 9607.8 Mbps (160 MHz，​8 SS)

波束​賦形

802.11ax 將​採用​與 802.11ac 相似​的​明確​波束​賦​形​程序。​在​這個​程序​中，​波束​賦​形​器​會​使用 Null 資料​封包​啟動​通道​探測​程序，​而​波束​賦​形​接收​端​則會​量​測​通道，​並​使用​波束​賦​形​反饋​架構 (當中​包含​壓縮​的​反饋​矩陣) 做出​回應。 波束​賦​形​器​將​使用​這項​資訊，​來​運算​通道​矩陣 H。​隨後，​波束​賦​形​接收​端​就​能​使用​這個​通道​矩陣，​將 RF 能量​運用​在​每位​使用者​身上。

MU-MIMO

透過​色​碼​實現​空間​重複​使用

為了​改善​密集​部署​情境​中的​系統​層​級​效能​以及​頻譜​資源​的​使用​效率，​802.11ax 標準​實作​了​空間​重複​使用​技術。​STA 可以​識別​來自​重疊​基本​服務​組 (BSS) 的​訊號，​並​根據​這項​資訊​來​做出​媒體​競爭​與​干擾​管理​決策。

當​正在​主動​收聽​媒體​的 STA 偵測​到 802.11ax 框架​時，​它​就會​檢查 BSS 色彩​深度​或 MAC 表​頭​檔​中的 MAC 位址。​如果​所​偵測 PPDU 中的 BSS 色彩​與​所​關聯 AP 已​發表​的​色彩​相同，​STA 就​會將​該​框架​視為 Intra-​BSS 框架。

然而，​如果​所​偵測​框架​的 BSS 色彩​不同，​STA 就​會將​該​框架​視為​來自​重疊 BSS 的 Inter-​BSS 框架。​在​這​之後，​只有​在​需要 STA 驗證​框架​是否​來自 Inter-​BSS 期間，​STA 才將​媒體​當成​忙碌​中 (BUSY)。​不過，​這段​期間​不會​超過​指定​的​框架​酬​載​時間。

儘管​標準​仍​需​定義​某些​機制​來​忽略​來自​重疊 BSS 的​流量，​在​實作​上，​則​可​包含​提高 Inter-​BSS 框架​的​空閒​通道​評估​訊號​偵測 (SD) 門檻​值，​並​同時​降低 Intra-​BSS 流量​的​門檻 (請​參閱​圖 11)。​如此一來，​來自​鄰近 BSS 的​流量​就不會​造成​不必要​的​通道​存取​競爭。

圖 11. 使用​色​碼​進行​空閒​通道​評估

當 802.11ax STA 使用​色​碼​架構​的 CCA 規則​時，​它們​也​允許​搭配​傳輸​功率​控制​來​一同​調整 OBSS 訊號​偵測​門檻。​這項​調整​可望​改善​系統​層​級​效能​以及​頻譜​資源​的​使用​效率。​除此之外，​802.11ax STAs 也​可​調整 CCA 參數，​例如​能量​偵測​層​級​與​訊號​偵測​層​級。

TWT