關(guān)于 802.11ax 的七大認(rèn)識(shí)誤區(qū)

對(duì)于在 2019 年非常有可能標(biāo)準(zhǔn)化的 802.11ax 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)而言，現(xiàn)在也許是市場(chǎng)預(yù)熱的開(kāi)始，眾多廠商發(fā)表了自己的產(chǎn)品技術(shù)白皮書(shū)乃至產(chǎn)品線路圖，一些廠商迫不及待的“推出”了相關(guān)產(chǎn)品。

然而，作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)工程師，我們應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到技術(shù)是為用戶的業(yè)務(wù)服務(wù)，每一代新的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)產(chǎn)品的推出的意愿都是是美好的，試圖解決用戶現(xiàn)在面臨的一系列問(wèn)題，遺憾的是理想很豐滿，顯示很骨感。新的時(shí)代面臨新的問(wèn)題，新的技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品也許并不能完全解決用戶面臨的痛點(diǎn)，或者說(shuō)要解決相關(guān)問(wèn)題需要涉及復(fù)雜的業(yè)內(nèi)生態(tài)鏈，這在當(dāng)今時(shí)代都是需要我們逾越的山峰。

本文不會(huì)再次講述 802.11ax 的技術(shù)細(xì)節(jié)，我在去年7月份有專門(mén)的文章講述。下面要講的是 802.11ax 在什么樣的條件下能做什么，以及他的局限性（不能做什么）。

從 802.11n 時(shí)代開(kāi)始，Wi-Fi 賴以工作的頻譜基本已經(jīng)被開(kāi)發(fā)殆盡，除非有更多的頻譜資源被開(kāi)放，802.11 協(xié)議族很難再在把路修的越來(lái)越寬這種方式上有太多提升。因此 802.11ac 在如何增加系統(tǒng)效能和容量上開(kāi)始做文章，例如多用戶多輸入多輸出（MU-MIMO）和更密集的調(diào)制方式，但是總體來(lái)講 802.11ac 在這方面的努力不盡人意。業(yè)界也認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，802.11ax 對(duì) 802.11 物理層（PHY）的一系列增強(qiáng)，有助于我們更加有效的使用有限的信道空間來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的效率。 

但是這些創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)需要一定的條件，也絕不是我們面臨的所有問(wèn)題的終極解決方案。下面列出最近經(jīng)常被問(wèn)到的一些問(wèn)題所體現(xiàn)出的對(duì) 802.11ax 的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。

誤區(qū) 1：802.11ax 包治百??！

真相：802.11ax 不能解決錯(cuò)誤規(guī)劃設(shè)計(jì)造成的弊病

我們以前花了很多篇幅講解，對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，規(guī)劃設(shè)計(jì)是重中之重！

• 堅(jiān)持正確的規(guī)劃設(shè)計(jì)是邁向成功部署的第一步！

• 只有正確設(shè)計(jì)規(guī)劃的前提下，好的產(chǎn)品和系統(tǒng)特性才能發(fā)揮到極致！

• 再好的產(chǎn)品和技術(shù)都無(wú)法彌補(bǔ)設(shè)計(jì)上的缺陷！

• 在規(guī)劃設(shè)計(jì)和產(chǎn)品選型上的妥協(xié)將敞開(kāi)走向失敗的大門(mén)!

在實(shí)際設(shè)計(jì)和部署中，簡(jiǎn)單的提升速度不是萬(wàn)能藥，只靠 802.11 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本身的升級(jí)換代是無(wú)法解決我們?cè)谝?guī)劃設(shè)計(jì)和部署階段就犯的各種錯(cuò)誤。

這是因?yàn)樵诋?dāng)今的無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)際部署環(huán)境中以高容量接入為目標(biāo)，無(wú)線接入點(diǎn)之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)比從前以覆蓋為目的的方式近，頻譜資源的有限會(huì)造成信道復(fù)用的效率底下。而進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是要減少介質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)和減少射頻干擾，即高效信道復(fù)用以最小化無(wú)線接入點(diǎn)之間的空口共享。這是前提，然后才是在單一信道的覆蓋蜂窩內(nèi)增加空口利用效率，即讓客戶端和無(wú)線接入點(diǎn)之間建立較高的數(shù)據(jù)連接速率，也是 802.11 標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)提升之處。在前提無(wú)法實(shí)現(xiàn)的情況下，單純改善后者沒(méi)有任何意義！

如果您可以盡早將您的客戶端升級(jí)到支持 802.11ax，那么基于 802.11.ax 的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)可能、也許會(huì)為您的網(wǎng)絡(luò)增加容量。 我之所以說(shuō)“可能”“也許”，是因?yàn)樽鳛橐粋€(gè)有12年無(wú)線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗(yàn)的工程師，我看到80％以上的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和部署都或多或少的存在設(shè)計(jì)規(guī)劃和部署問(wèn)題，以至于沒(méi)有什么“神奇”的技術(shù)或者產(chǎn)品能夠幫助他們改正這些問(wèn)題。這并不是夸張，很多都是用戶血的教訓(xùn)和切膚之痛。

誤區(qū) 2：802.11ax 可以解決 2.4GHz 頻譜面臨的問(wèn)題

真相：802.11ax 不能治愈 2.4GHz 頻譜面臨的問(wèn)題

2.4GHz 頻譜已“死”！雖然 802.11ac 和 802.11ax 無(wú)線接入點(diǎn)仍然支持 2.4GHz 頻譜，但是這并不意味著這些協(xié)議在 2.4GHz 頻譜上還能有更多作為。 除去眾多的Wi-Fi和非Wi-Fi設(shè)備以及干擾源，2.4GHz 頻譜的核心問(wèn)題是只有 3 個(gè)非重疊信道可供使用。由于傳統(tǒng)客戶端數(shù)量之龐大，802.11ax 在 2.4GHz 上完全不會(huì)幫助到你。

當(dāng)然，從另外一個(gè)角度思考，如果企業(yè)大量客戶端均采用5GHz頻譜連接，那么 2.4GHz 頻譜的窘境必然會(huì)有所緩解，但是這和 802.11ax 協(xié)議本身并無(wú)關(guān)聯(lián)，使用 802.11ac 一樣可以達(dá)到同樣的效果。

誤區(qū) 3：802.11ax 可以輕易幫助您提升傳統(tǒng)（11a/b/g/n/ac）客戶端的性能或覆蓋范圍

真相：802.11ax 很難有效提高傳統(tǒng)客戶端的性能

雖然您不用擔(dān)心 802.11ax 無(wú)線接入點(diǎn)和傳統(tǒng)協(xié)議客戶端的互操作性，但是 802.11ax 無(wú)線接入點(diǎn)很難以經(jīng)濟(jì)高效的方式幫助您提升傳統(tǒng)（11a/b/g/n/ac）客戶端的性能或覆蓋范圍。

很多人會(huì)說(shuō)，802.11ax 無(wú)線接入點(diǎn)既然具備了更多的天線和 MIMO 處理能力（8×8：8），那是不是意味著無(wú)線接入點(diǎn)接收無(wú)線客戶端的信號(hào)會(huì)更加敏感？恢復(fù)客戶端信號(hào)的能力會(huì)更棒？確實(shí)是這樣，但是芯片/網(wǎng)絡(luò)廠商不會(huì)這么實(shí)現(xiàn)，為什么呢？因?yàn)檫^(guò)猶不及，任何超過(guò) 4×4：4 的商用無(wú)線接入點(diǎn)都是浪費(fèi)，難于實(shí)現(xiàn)且成本高昂，而最終通過(guò)提高靈敏度從而實(shí)現(xiàn)額外的上行增益的努力對(duì)于靈敏度和可靠性方面的改善微乎其微。這也是是為什么第二代 802.11ac 沒(méi)有商用化 8×8：8（802.11ac 標(biāo)準(zhǔn)中也有規(guī)定）無(wú)線接入點(diǎn)產(chǎn)品的原因。

當(dāng)然不排除芯片/網(wǎng)絡(luò)廠商可能會(huì)推出相關(guān)產(chǎn)品，那么我相信代價(jià)也一定是高昂的，且這部分成本必然會(huì)被分?jǐn)偟接脩纛^上。

誤區(qū) 4：只談效果，不談實(shí)現(xiàn)的前提條件

真相：802.11ax 需要無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和無(wú)線客戶端協(xié)同才能實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)

簡(jiǎn)單來(lái)講 802.11ax 無(wú)線客戶端相對(duì)于 802.11ax 無(wú)線接入點(diǎn)的意義與 802.11ac 無(wú)線客戶端相對(duì)于 802.11ac 無(wú)線接入點(diǎn)來(lái)講是一樣的。沒(méi)有既定客戶端的支持，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施很難有用武之地。

例如如果用 802.11n 客戶端連接 802.11ac 無(wú)線接入點(diǎn)，或者用第一代 802.11ac 無(wú)線客戶端連接第二代 802.11ac 無(wú)線接入點(diǎn)，無(wú)線接入點(diǎn)必須降級(jí)來(lái)兼容這些無(wú)線客戶端，您得到的性能提升基本可以忽略不計(jì)。

在現(xiàn)實(shí)世界的部署中，由于無(wú)線客戶端的生命周期問(wèn)題，您很難保證無(wú)線接入點(diǎn)工作在理想純粹的模式。即使在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端爆炸性增長(zhǎng)的今天，盡管第二代 802.11ac 標(biāo)準(zhǔn)的客戶端還在不斷涌現(xiàn)，我們現(xiàn)在也只做到了第一代 802.11ac 無(wú)線客戶端的大量普及。

下面是 802.11ax 的兩大類眾多技術(shù)亮點(diǎn)，也是其提升無(wú)線網(wǎng)絡(luò)效能的關(guān)鍵，紅色字體表示需要客戶端配合才能實(shí)現(xiàn)。

1. 物理層增強(qiáng)與高效，主要包括：

• 上行和下行方向正交頻分多址（OFDMA） - 需要客戶端配合

• 上行和下行方向多用戶-多輸入多輸出（MU-MIMO）- 下行MU-MIMO需要第二代802.11ac客戶端配合，上行MU-MIMO需要802.11ax無(wú)線客戶端配合

• 上行鏈路資源調(diào)度 - 需要客戶端配合

• 最多8個(gè)發(fā)送天線和8個(gè)接收天線，8個(gè)空間流

• 更高的調(diào)制方式，1024QAM  - 需要客戶端配合

2. MAC層增強(qiáng)與高效，主要包括：

• 基本服務(wù)集著色（BSS Coloring）- 需要客戶端配合

• 雙NAV機(jī)制 - 需要客戶端配合

• 目標(biāo)喚醒時(shí)間（Target Wakeup     Time - TWT）- 需要客戶端配合

可以看到，缺少了客戶端的配合，802.11ac 無(wú)線客戶端連接到 802.11ax 無(wú)線接入點(diǎn)所達(dá)到的效果和連接 802.11ac 無(wú)線接入點(diǎn)大致無(wú)異，即使在 802.11ax 和 802.11ac 無(wú)線客戶端混合環(huán)境中，最終系統(tǒng)能效也由 802.11ax 無(wú)線客戶端數(shù)量的多少來(lái)決定。

誤區(qū) 5：802.11ax 就是交換的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

真相：802.11ax 并沒(méi)有實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 交換能力

Wi-Fi（802.11）仍然依賴共享介質(zhì)-或者說(shuō)半雙工空氣介質(zhì)來(lái)傳輸電磁波。占用介質(zhì)的方式仍然是載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突避免（CSMA/CA）。我們以往經(jīng)常用以太網(wǎng)集線器來(lái)做類比。

對(duì)于 802.11ac 引入的 MU-MIMO 機(jī)制（802.11ac 為下行 [DL]，802.11ax 還引入了上行 [UL]）并不是實(shí)現(xiàn)了基于共享空氣介質(zhì)的“交換”能力。只是當(dāng)無(wú)線端點(diǎn)贏得占用介質(zhì)的機(jī)會(huì)時(shí)，它能夠同時(shí)在下行鏈路向多個(gè)客戶端發(fā)送，或者使多個(gè)客戶端同時(shí)利用上行鏈路發(fā)送。這種訪問(wèn)機(jī)制比一個(gè)接一個(gè)的發(fā)送更有效率。 然而 802.11ax 上行鏈路的 MU-MIMO 要求客戶端必須是 802.11ax 客戶端，傳統(tǒng)客戶端不能參與。

誤區(qū) 6：802.11ax 會(huì)一次性實(shí)現(xiàn)所有創(chuàng)新

真相：802.11ax 不會(huì)一次實(shí)現(xiàn)所有創(chuàng)新

就像 802.11ac 協(xié)議分為兩個(gè)波次推出市場(chǎng)一樣，802.11ax 也將以同樣的形式進(jìn)入市場(chǎng)。第一代 802.11ax 芯片組將不具備下列特性：

• MCS 10和11（1024QAM）調(diào)制方式

• 8空間流

• BSS著色機(jī)制

• 上行多用戶-多輸入多輸出

誤區(qū) 7：802.11ax 時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，現(xiàn)在就購(gòu)買(mǎi)相關(guān)產(chǎn)品

真相：企業(yè)級(jí)別 802.11ax 產(chǎn)品還未成熟

802.11ax 草案 1.0 和 2.0 版本均未通過(guò)投票通過(guò)，目前草案 3.0 版本正在商討，正式標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)計(jì)要到 2019 年下半年完成，當(dāng)然預(yù)期的商業(yè)化產(chǎn)品會(huì)基于草案 2.0 或 3.0 版本的推出，并預(yù)期能夠通過(guò)軟件升級(jí)支持最終的標(biāo)準(zhǔn)。

802.11ax 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的眾多高級(jí)特性需要 802.11ax 客戶端的參與才能實(shí)現(xiàn)，短期的 2-3 年之內(nèi)還看不到 802.11ax 客戶端大大普及的跡象。

現(xiàn)在市面上一些廠商推出的 “所謂” 802.11ax 無(wú)線接入點(diǎn)產(chǎn)品其實(shí)是基于早期草案版本的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)則無(wú)法通過(guò)軟件升級(jí)到哪怕是草案版本。

綜上所述，看待一個(gè)創(chuàng)新需要全方位透視，任何盲目的跟風(fēng)都是不可取的。

結(jié)合您的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)選擇最終采用的技術(shù)才是理性的方式。

碼字不易，希望對(duì)您有所幫助！