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解答：
1、 Wi-FI黑科技Wi-FI设备接入的核心是载波侦听多路接入/冲突避免(CSMA/CA)。
2、 这种先听后说的机制自1980年第一代Wi-Fi问世以来一直沿用至今。但是，很多年前，无线网络设备很少，没有人会去想设备增多时竞争带来的网络拥塞。
3、 Wi-Fi真正受欢迎是从1960年的Wi-Fi开始的。可以说，从那时起，Wi-Fi真正成为家庭和企业访问互联网的最常见方式。支持Wi-Fi的设备型号数量也呈指数级增长。
4、 如今，Wi-Fi设备在我们的生活中随处可见。只要在家里打开无线路由管理界面，就可能有多台Wi-Fi设备同时在线。
5、 设备数量的增加导致网络拥塞、性能下降、延迟增加等问题。这些问题在Wi-FIAC.时代变得越来越严重，因此，在设计Wi-FIAX)时，专家们专门针对网络拥塞进行了改进和创新。
6、 那么，Wi-Fi使用什么新技术来提高无线信道容量呢？
7、 正交频分多址接入
8、 熟悉Wi-Fi的朋友应该知道，Wi-Fi的空中接口采用正交频分复用(OFDM)调制，即整个带宽由相互正交的子载波组成。
9、 在Wi-Fi,工作组从LTE引入了OFDMA接入模式。这样一个“A”字的加入，可以说给网络容量带来了质的变化。
10、 如下左图所示，在基于Wi-FI,的OFDM中，信道中的所有带宽在任何时间段都只能分配给一个用户，即使这个用户的数据需求不需要占用所有带宽。
11、 而其他用户在接入网络时需要等待下一个传输机会窗口(TXOP)。这在信道资源的使用中是非常低效的，尤其是当设备的数量显著增加时。
12、 OFDM和OFDMA的对比
13、 OFDMA改变了这一点。OFDMA可以通过将子载波分组为资源单元(ru)来动态地将瞬时带宽划分给不同的用户。
14、 比如上图右边的图中，第一个TXOP分配给用户和用户，第二个OP全部分配给用户，然后在第三个TXOP中，资源平均分配给四个用户。
15、 OFDMA瞬间增加了支持的用户数量。
16、 以下图中Hz的带宽为例。子载波分配后，Hz最多可支持设备同时接入，Hz可支持设备，以此类推。
17、 图使用OFDMA时Hz可用资源单元的数量
18、 (在Wi-Fi,每个副载波是hz，Hz是一个副载波。边缘意味着从边缘有子载波作为保护频带。)
19、 可以说OFDMA给Wi-Fi信道的容量带来了质的变化。
20、 BSS着色
21、 在过去的Wi-Fi技术中，同频干扰(CCI)是影响信道容量的另一个重要因素。
22、 上一篇文章提到，CSMA/CA的核心是采用先听后说(LBT)，设备先监听无线信道，在不被占用的情况下发送数据。
23、 在多AP mesh组网(AP，接入点，无线接入点)的情况下，小区内的设备会听到同信道相邻小区的干扰信号，导致设备误以为此时该小区的无线信道正在被占用，于是停止发送。
24、 当网络未被优化或者可用信道数量很小时，这种干扰将显著降低网络容量。
25、 如下图所示，三个Wi-FI AP采用了三通道组网。然而，由于只有三个可用信道，AP和AP都必须部署在同一信道上。此时，AP的信号对属于AP的用户设备是干扰3354重叠基本服务集(OBSS，可以理解为同频重叠小区)。
26、 图三频段组网下的同频干扰场景
27、 当用户设备与AP通信时，由于设备接收到来自AP的同频干扰信号，用户设备此时会误认为AP的小区被小区内的其他设备占用，因此会等待下一个时间段进行传输。结果，网络性能降低。
28、 不只是多小区组网，这种干扰问题在Wi-FIAP很近的时候也会出现。比如，虽然你家只有一个无线AP，但如果隔壁邻居也有一个AP部署在和你相同的信道上，CCI也会导致你的设备接入成功率下降。
29、 可悲的是，大多数制造商在设备出厂时将Wi-FIAP的默认频道放在第一频道上。在这种情况下，干扰问题会更加严重。如果发现这种问题，不妨在家里换个Wi-Fi AP的频道，这样会明显减少干扰，提高网速。
30、 Wi-fi's溶液，
31、当用户设备收到 AP 信号后，会对比其收到的颜色与目前关联的 AP 颜色是否一致。颜色一致时，用户才会认为信号是本小区内信号。
32、如果收到的信号的颜色与关联的 AP 颜色不同，用户判定该信号属于干扰信号。如下图所示，由于采用了不同颜色码，绿色小区的频道 不再受到临近小区频道 蓝色和红色)的干扰。
▲ 图 Wi-Fi 中的 BSS Coloring 技术
34、看到这里你可能要问，就算标了色，但干扰信号还是会收到啊，怎么解决干扰呢?
35、上篇文章我们说过，Wi-Fi 中的先听后说，分两个检测门限，分别检测信号功率(SD)和信道能量(ED)。这两个门限在以往的 Wi-Fi 技术标准和设备中，是固定的，无法有效区分是本小区的信号还是临近小区的信号(下图左边)。
▲ 图 差异化信号检测门限和动态调整
37、Wi-Fi 采用了差异化检测门限，给不同颜色码的小区分配不同的检测门限(上图右边)。
38、具体的方法是，将使用同频道的干扰小区信号检测门限升高，同时把同色的本小区内信号检测门限降低。通常周边小区的干扰信号由于传播衰减，信号强度会较低，不会超过相对较高幅度的检测门限。而本小区内信号用较低的检测，有助于提高检测灵敏度。
39、通过这种差异化的门限检测，信道就不会被误判为被占用，从而提高了信道容量。
40、信号检测门限同时可以随着网络环境进行动态调整，可以说是一种自感知网络的实现形式。
41、多用户协调，多进多出(MU-MIMO)
42、单用户多路输入输出(SU-MIMO)，从 Wi-Fi 开始被引入。AP 和终端使用多路天线来发送和接收，多路天线使用同频但彼此正交的信号来提高信道使用率。
43、手机一般会用两根 Wi-Fi 天线，支持 MIMO—— 两路发送和接收。
44、AP 由于不受体积和电源限制，可以做到 甚至 根天线。MU-MIMO 中的 MU 指的是多用户(Multiple Users)，一个 AP 使用同样的信道来服务多个不同用户，每路用户分配 根天线，每根天线之间信号正交，互不干扰。
▲ 图 AP 使用 MU-MIMO 来复用信道
46、Wi-Fi 虽然在 wave 的标准更新中增加了下行 MU-MIMO，但大多数厂商并没有在设备上去实现 MU-MIMO 功能。
47、在 Wi-Fi 时代，MU-MIMO 终于得到了应用，并被扩展到了上行，即多终端设备不仅可以同时接收，也可以利用相同信道同时向 AP 发送数据。
48、有了 MU-MIMO 和 OFDMA，那么自然就会想到：如果 AP 能够协调其服务的多用户同时对信道进行访问，而不是一个个独立来竞争请求的话，信道使用率还会提高。
49、如下图所示，AP 通过发送一个触发信号，来同步需要接入的 位用户的开始发送和结束时间。四位用户不再相互竞争信道资源，而是采用 MU-MIMO 或者 OFDMA 的方式，与 AP 进行通信。
▲ 图 Wi-Fi 的多路收发协调功能
51、结语
52、Wi-Fi 是 Wi-Fi 历史上最重要的一次更新。
53、即使是目前最新的 Wi-Fi 也仅仅是对 Wi-Fi 的主要特性进行一些加强。
54、Wi-Fi 的更新还有很多，比如 AM 调制，目标设备唤醒时间(Target Wake Time)等等，今天我们只介绍了跟网络容量相关的特性。
55、网络容量上的提升，是我认为 Wi-Fi 众多更新中最有用的功能，同时也是企业和个人用户升级 Wi-Fi 网络和终端的重要原因。
56、为了提高系统容量，Wi-Fi 工程师们想尽了一切物理层和 MAC 层的方法。但是，最终容量还是受限于香农极限。
57、要进一步从根本上增加网络容量，只能从增加频谱的角度来解决。尤其是现有的 Hz，由于大量蓝牙、遥控器等无线设备的使用，已经变得拥挤不堪。而 Hz，又存在诸多访问限制。
58、频谱资源对于 Wi-Fi 系统来说，变得非常有限。这就促进了 Wi-Fi 的诞生。
59、Wi-Fi ，是将现有的 Wi-Fi 拓展到 Hz(MHz)上，一下子将频谱的容量增加了三倍。同时，Hz 也是 组织为 Wi-Fi IEEEbe)做的前期铺垫。
希望通过这篇文章能帮到你，文章到此讲解结束。
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