「专利解密」“多穿一堵墙”——华为Wifi6+如何提升功率谱密度

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【嘉德点评】华为通过选择传输功率谱密度进行数据传输的方案，使得站点在提高接入信道概率的同时还可以采用尽可能大的功率谱密度进行数据传输，从而最大化提升系统的传输效率。

集微网消息，Wi-Fi6刚刚进入大众的视野，华为就在今年2月底的终端产品与战略线上发布会上推出了Wi-Fi 6+技术。Wi-fi6+采用芯片级协同，动态窄频宽技术，可以大幅提升华为Wi-Fi 6手机等终端侧的功率谱密度（PSD）。另外该技术在近距离还能达到160MHz超大频宽，实现信号“多穿一堵墙”效果。

那么如何提高PSD和传输效率呢？其实空闲信道评估(Clear Channel Assessment, CCA)调整是当前IEEE802 .11ax标准（Wi-Fi6）研究的一个热点话题。在非授权频谱上，站点在进行数据发送之前需要首先侦听信道状态，当侦听到的功率大于CCA阈值的时候，判断信道为繁忙状态，不允许进行数据的发送。相反，当侦听到的功率小于等于CCA阈值的情况下，站点可以进行回退，当回退结束后进行数据的发送。

所以在一定范围内提高CCA阈值可以增加系统的吞吐量，可提高的范围取决于具体的应用场景。Mediatek公司之前提出了一种将CCA阈值与传输带宽相关联的方法，用来增加站点接入信道的概率。然而在方案中，一部分场景中的站点不能采用尽可能高的功率谱密度进行数据发送，即没有最大化接收站点的接收信噪比，这样也就导致未能最大化系统的传输效率。

为了解决这个问题，华为申请了一项名为“一种数据传输方法、装置和设备”（申请号：201480083782.8）的发明专利，申请人为华为技术有限公司。在此专利中，华为提出了一种数据传输方法，通过选择传输功率谱密度进行数据传输的方案，以使得站点在提高接入信道概率的同时还可以采用尽可能大的功率谱密度进行数据传输，从而最大化系统的传输效率。

图1 传输功率谱密度获取示意图

上图是此发明提出的一种得到传输功率谱密度的方法示意图。首先我们要先初始化传输功率谱密度（401），给传输功率谱密度设置一个默认的初始值，该初始值等于传输功率/主信道的带宽。比如，当主信道的带宽为20MHz时，该初始值可以为PD20M。

然后依次针对一个或多个处理时间段，执行步骤402、403。其中，一个或多个处理时间段是指随机帧间间隔（AIFS）或分布式协调帧间间隔时间（DIFS），以及若干个时隙。对于步骤402，我们可以在主信道上进行空闲信道评估CCA侦听，得到CCA侦听到的信号功率强度。然后根据CCA侦听到的功率值，更新传输功率谱密度（步骤403）。CCA侦听到的功率值越大，更新的传输功率谱密度就会越小。

接着在步骤404中，我们要判断当前处理时间段的CCA侦听到的功率值是否小于预设的CCA阈值。如果不满足此条件，就回退计时器挂起；否则，就执行步骤405将回退计时器减1。接下来就要对回退计时器进行判断，当回退计时器的值不为0时，说明还有处理时间段未进行CCA侦听，则应进行下一个处理时间段的CCA侦听，随即跳回到步骤402；否则就能直接得到传输功率谱密度。

最后更新的传输功率谱密度即为最终得到的传输功率谱密度，也就是说，对于步骤403更新的传输功率谱密度，只要回退计时器等于0时，更新得到的传输功率谱密度就是根据主信道的信道情况，确定的传输功率谱密度。

除了基于国际Wi-Fi 6标准协议改进传输方法提高功率谱密度外，华为Wi-Fi 6+ 的实现也离不开其自研芯片所开发的独特功能。不管是软件还是硬件，这无外乎都来自于华为不断创新，不断拼搏的效果。Wi-Fi6+的诞生必然会引起一阵轰动，同时也希望华为可以继续为世界输送更高端的科技力量。

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（校对/holly）