通信算法之七十九：无人机通信- WI-FI系统

Posted 2022-09-05 leeshao12

1. 802.11ax关键技术简介

802.11ax协议（也称Wi-Fi 6，Wi-Fi 5指802.11ac）是为了满足高密度场景下用户速率和体验需求而提出的。类似于3GPP 5G NR中的eMBB应用场景，其目的是提升高密集场景的用户速率，从而获得更好的用户峰值数据体验。2013年3月TG（Task Group）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，并于2019年正式发布标准。

2. 802.11a
802.11a使用了OFDM技术，采用了BPSK、QPSK、16-QAM和64-QAM调制方式，其最大数据速率为54Mbit/s，而实际的净吞吐量在20Mbit/s左右。根据不同的接收电平值，数据速率可自适应调整为48、36、24、18、12、9或者6Mbit/s。
802.11a工作在5GHz频段，它让IEEE 802.11a受到的干扰更小。然而，高载波频率也带来了一些负面效果：由于高频段信号衰耗较快，同等发射功率下，IEEE 802.11a的有效覆盖范围比IEEE 802.11b略微小一些；IEEE 802.11a的穿透力也不如IEEE 802.11b，因为它更容易被传输路径上的墙壁或其他障碍物吸收。

3.802.11b
802.11b有两种运作模式：点对点模式(AD-HOC Mode)和基本模式（Infrastructure Mode），采用了CCK、DBPSK和DQPSK调制方式。其最大数据速率为11Mbit/s，根据不同的接收电平值，数据速率可自适应调整为5.5、1或者1Mbit/s。
802.11b工作在2.4GHz频段，相对于5G，其信号具有较强的传输距离，在室外为300m，在办公环境中最远为100m。

4.802.11g
IEEE 802.11工作组近年来开始定义新的物理层标准IEEE 802.11g。与以前的IEEE 802.11协议标准相比，IEEE 802.11g草案有以下两个特点：在2．4GHz频段使用正交频分复用（OFDM）调制技术，使数据传输速率提高到20Mbit/s以上；能够与IEEE 802.11b的WiFi系统互联互通，可共存于同一AP的网络里，从而保障了后向兼容性。这样原有的WLAN系统可以平滑地向高速WLAN过渡，延长了IEEE 802.11b产品的使用寿命，降低了用户的投资。2003年7月IEEE 802.11工作组批准了IEEE 802.11g草案，该标准成为人们关注的新焦点。

5.802.11n
802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术，最大的特点是速率提升，理论速率最高可达600Mbps（目前业界主流为300Mbps）。802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段，可向后兼容IEEE 802.11a/b/g。

6.802.11ac
802.11ac是802.11n的继承者。它采用并扩展了源自802.11n的空中接口（Air Interface）概念，包括更宽的RF带宽（提升至160MHz）、更多的MIMO空间流（Spatial Streams）（增加到8）、多用户的 MIMO，以及更高阶的调制（Modulation）（达到 256QAM）。