PCB抄板，即在已经有电子产品实物和电路板实物的前提下，利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析，将原有产品的PCB文件、物料清单(BOM)文件、原理图文件等技术文件以及PCB丝印生产文件进行1：1的还原，然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试，完成原电路板样板的完整复制。本文介绍了PCB抄板行业未来将涉及到的技术Wi-Fi 6射频技术。

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。

表1. 802.11ax的物理层参数相对于前两代技术的主要不同点

	IEEE802.11n	IEEE802.11ac	IEEE802.11ax
信道带宽(MHz)	20,40	20,40,80,80+80,160	20,40,80,80+80,160
子载波间隔(kHz)	312.5	312.5	78.125
符号时间(µs)	3.2	3.2	12.8
循环前缀长度(us)	0.8	0.8,0.4	0.8,1.6,3.2
MU-MIMO	无	下行	上、下行
调制方式	OFDM	OFDM	OFDM,OFDMA
用户数据调制方式	BPSK,QPSK, 16QAM,64QAM	BPSK,QPSK,16QAM, 64QAM,256QAM	BPSK,QPSK,16QAM, 64QAM,256QAM, 1024QAM
信道编码	BCC(必选), LDPC(可选)	BCC(必选), LDPC(可选)	BCC(必选), LDPC(必选)

相对于前几代的技术，802.11ax的新增功能特点主要有如下：

(1). 扩展了信号的覆盖范围。由于802.11ax标准每符号持续时间从原来的3.2us提升到12.8us，更长的发送时间可降低终端丢包率和抗多径衰落；此外802.11ax最小可仅使用2MHz频宽进行窄带传输，有效降低频段噪声干扰，提升了终端接受灵敏度，增加了覆盖距离。

(2). 调制方式增加1024QAM，提出MCS10和MCS11这两种高阶编码组合，单流空口吞吐量提升。802.11ac采用的256QAM，每个符号传输8bit数据（28=256）。802.11ax采用1024QAM，每个符号位传输10bit数据（210=1024）。从8到10的提升是25%，也就是相对于802.11ac来说，802.11ax的单条空间流数据吞吐量又提高了25%。空口吞吐量=1/(符号+保护)时间×编码效率×调制阶数×有效子载波数量=1/(12.8us+0.8us)×5/6×10×980≈600Mbit/s

(3). 最大空间流数量8，同时引入上行MU-MIMO。相比于802.11ac协议，上行不一定再需要独立对单个节点的数据进行传输，上下行都可以使用MU-MIMO模式。

(4). 效仿3GPP LTE，11ax引入了OFDMA多址技术，将最小的子信道称为“资源单位（Resource Unit，简称RU）”。不同的用户使用不同的RU进行数据通信，从总的时频资源上来看，每一个时间片上，有多个用户同时发送，信道的利用率得到了提高。

(5). 802.11协议是采用载波侦听冲突检测（CSMA/CA）作为MAC层的协议，这表示在同一个时间只有一个无线电设备可以在网络上进行传输。如果一个802.11终端检测到另外一个802.11终端的传输信号(即PHY层的Header)，其会推迟传输。

类似于WCDMA中区分基站的扰码，802.11ax中引入了一种新的同频传输识别机制，叫BSS Coloring着色机制，在PHY报文头中添加BSS color字段对来自不同BSS的数据进行“染色”，为每个通道分配一种颜色，该颜色标识一组不互相干扰的基本服务集（BSS），接收端可以及早识别同频传输干扰信号并停止接收，避免浪费收发机时间。如果颜色相同，则认为是同一BSS内的干扰信号，发送将推迟；如果颜色不同，则认为两者之间无干扰，两个Wi-Fi6设备可同信道同频并行传输。以这种方式设计的网络，那些具有相同颜色的信道彼此相距很远，它们之间也不太可能会相互干扰。

(6). 协议兼容性：802.11ax要求与以往的802.11a/b/h/n/ac都进行兼容。802.11ax协议向前兼容802.11n和802.11a，因此其帧格式里面，除了数据之外的前导，包含兼容802.11n的常规前导和11ax的高效前导。常规前导包含L-STF（短训练字段）、L-LTF（长训练字段）和L-sig字：

1) L-STF主要用于数据同步；

2) L-LTF主要用于粗频偏估计；

3) L-sig里面则包含一些用户和帧的数据。L-sig一个很重要的作用就是区分常规帧和802.11ax帧，L-sig重复则表示802.11ax帧，反之则是常规帧，它还有一个重要的作用就是告诉基站发射机的编码方式和帧长。

2. 802.11ax时域帧格式

802.11ax根据不同的用途，时域可以分为4种帧格式。这四种HE PPDU（Presentation Protocol Data Unit，表示协议数据单元）包括HE SU-PPDU（单用户）、HE MU-PPDU（多用户）、HE Extended Range SU-PPDU（扩展的单用户协议）以及基于Trigger的HE PPDU。高效的前导则包含HE-SIG-A、HE-SIG-B（可选）、HE-STF和HE-LTF。其中HE-LTF主要是用来做信道估计和MIMO检测。

单用户的HE PPDU帧格式定义如图4所示，与扩展的HE Extended Range SU-PPDU不同的是该格式的HE-SIG-A不会重复。

多用户的HE PPDU帧格式定义如图5所示，该PPDU格式不是Trigger帧的响应，而且还应该包括一个HE-SIG-B字段。

HE Extended Range SU-PPDU帧格式如图6所示，作为HE SU-PPDU的扩展版本，它的HE-SIG-A长度变成了以前的两倍为16us，实际上是对HE-SIG-A做了重复。

基于Trigger的HE PPDU帧格式如图7所示，这种格式主要作为Trigger帧的相应，与HE SU-PPDU不同的是它的HE-STF的持续时间变成了8us而非4us。

总结各字段具体的功能见表2。

表2 帧格式各字段含义和功能

字段名	含义	功能
L-STF	Legacy部分短训练序列	接收机数据同步和粗频偏估计
L-LTF	Legacy部分长训练序列	细频偏估计和前导的信道估计
L-SIG	Legacy部分信令字段	承载编码速率和长度信息
RL-SIG	Legacy部分信令重复字段	区分是否是802.11ax帧
HE-SIG-A	HE部分信令A字段	承载用来说明PPDU的信息
HE-SIG-B	HE部分信令B字段	承载多用户信息
HE-STF	HE部分短训练序列	MIMO传输中提升自动增益控制估计
HE-LTF	HE部分长训练序列	信道估计和相位跟踪
Data	承载PSDU的数据	承载用户数据信息
PE	数据包扩展字段	争取更多的处理时间

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