### Wi-Fi6射频技术全面解析及Wi-Fi7热点技术介绍
#### 一、802.11ax关键技术简介
802.11ax协议（亦称为Wi-Fi6）是为了满足高密度场景下的用户体验需求而设计的一种新技术。与前一代Wi-Fi5（即802.11ac）相比，Wi-Fi6旨在提高高密度环境中的用户速率，从而带来更佳的数据传输体验。这一目标类似于3GPP 5G NR中的eMBB应用场景。
**历史发展**：
- **2013年3月**：任务组（TG）工作组成立。
- **2014年**：开始研究802.11ax标准。
- **2016年**：提出802.11ax的初始草案。
- **2019年**：正式发布802.11ax标准。
**物理层参数的主要改进**：
1. **OFDM（正交频分复用）**：与前几代技术相比，802.11ax在物理层参数上有所改进。
2. **用户数据调制方式**：BCC（卷积码）仍然是必选项，同时引入了LDPC（低密度奇偶校验码）作为可选项。
3. **信道编码**：同样提供了BCC和LDPC两种选择。
#### 二、扩展信号覆盖范围与提高吞吐量
**扩展信号覆盖范围**：
- **更长的发送时间**：802.11ax标准将每符号持续时间从3.2us提升至12.8us，这有助于降低终端丢包率并增强抵抗多径衰落的能力。
- **窄带传输**：支持最小2MHz频宽的窄带传输，降低了频段噪声干扰，提高了终端接收灵敏度，进一步扩大了覆盖范围。
**提高吞吐量**：
- **调制方式**：引入1024QAM调制方式，相比802.11ac的256QAM，每个符号能够传输更多的数据（10bit），提高了单流空口吞吐量约25%。
- **计算公式**：空口吞吐量计算公式为：\[1/(符号 + 保护)时间 × 编码效率 × 调制阶数 × 有效子载波数量\]，以1024QAM为例，计算得出空口吞吐量约为600Mbps。
#### 三、CSMA/CA机制与协议兼容性
**CSMA/CA机制**：
- **载波侦听冲突检测**：802.11协议采用CSMA/CA作为MAC层协议，确保同一时间内只有一个无线电设备在网络上传输数据。当一个802.11终端检测到另一个终端正在传输信号时，会延迟自己的传输。
**协议兼容性**：
- **向后兼容**：802.11ax要求与之前的802.11a/b/g/n/ac等标准兼容。
- **帧格式**：为了实现兼容性，802.11ax帧格式包含了与802.11n兼容的常规前导和802.11ax特有的高效前导。
- **前导字段**：L-sig字段非常重要，用于区分常规帧和802.11ax帧，并告知基站发射机的编码方式和帧长。
#### 四、HEPPDU帧格式
802.11ax定义了四种HEPPDU帧格式：
- **HESU-PPDU（单用户）**
- **HEMU-PPDU（多用户）**
- **HEExtendedRangeSU-PPDU（扩展单用户）**
- **基于Trigger的HEPPDU**
**高效前导字段**：
- **HE-SIG-A、HE-SIG-B（可选）、HE-STF和HE-LTF**。其中HE-LTF主要用于信道估计和MIMO检测。
#### 五、频域资源单位与OFDMA
**频域资源单位（RU）**：
- **资源单位**：在802.11ax中，OFDMA频率资源分配的基本单位是资源单位（RU），可以包含26、52、106、242、484或996数量的子载波。
- **RU大小**：最小RU为包含26个子载波的2MHz带宽。
- **位置**：除了信道中央位置的直流载波外，资源单位是相邻且连续的。
**RU位置示例**（20MHz和40MHz带宽）：
- 在20MHz和40MHz带宽中，RU的位置有所不同，具体取决于信道带宽。
通过上述分析可以看出，Wi-Fi6（802.11ax）技术不仅在信号覆盖范围和吞吐量方面进行了显著改进，还在兼容性和频域资源分配等方面做出了优化。这些改进使得Wi-Fi6能够更好地适应日益增长的高密度网络环境需求，为用户提供更稳定、高效的无线连接体验。未来随着Wi-Fi7等新技术的发展，我们可以期待更加先进、高效的无线通信技术的到来。
