Что такое OFDMA в роутере

Обновлено: 09.05.2024

Wi-Fi 6 обладает множеством улучшенных функций. Две из них являются многопользовательскими технологиями: OFDMA и MU-MIMO.

Возможно, вы уже встречали эти аббревиатуры, а также их предшественников, ODFM и MIMO (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением и мультиплексирование с несколькими входами и несколькими выходами, соответственно).

Итак, что же такое OFDMA и MU-MIMO и зачем нужны оба? Отличные вопросы.

Сначала давайте определим два:

OFDMA означает множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов.

MU-MIMO означает многопользовательский режим с несколькими входами и несколькими выходами. Также известен как многопользовательский MIMO.

Обе эти многопользовательские технологии представляют собой значительные технические усовершенствования, реализованные в Wi-Fi 6.

Похожи ли OFDMA и MU-MIMO?

Да. Оба являются функциями Wi-Fi 6 (802.11ax). Обе технологии обеспечивают одновременный двусторонний обмен данными между нашими устройствами и точкой доступа.

(Каждая технология может отправлять и получать данные на/с более чем одного устройства одновременно.)

Если они так похожи, зачем нужны оба?

Хотя кажется, что есть совпадения, есть ключевые различия, которые делают их важными.

OFDMA и MU-MIMO

Несмотря на то, что эти технологии похожи, вам следует знать о ключевых различиях:

OFDMA обеспечивает многопользовательский доступ путем разделения канала.
MU-MIMO обеспечивает многопользовательский доступ с использованием разных пространственных потоков.

Другими словами, OFDMA разделяет канал, а MU-MIMO использует отдельные каналы.

Давайте углубимся в различия:

Основное преимущество OFDMA

OFDMA может одновременно выделить весь канал одному пользователю или разделить канал для одновременного обслуживания нескольких пользователей. OFDMA – отличная функция для приложений с низкой пропускной способностью, поскольку она обеспечивает более эффективное повторное использование частот, сокращение задержек и повышение эффективности в плотных средах.

Основное преимущество MU-MIMO

MU-MIMO дополняет OFDMA, поскольку увеличивает пропускную способность и эффективность приложений с высокой пропускной способностью. MU-MIMO — это также технология, которая доставляет канал сразу нескольким пользователям (до 8 клиентов в группе). В отличие от OFDMA, MU-MIMO идеально подходит для онлайн-игр, видеоконференций или онлайн-уроков.

Итак, что лучше?

Технологии OFMDA и MU-MIMO дополняют друг друга. Каждый из них помогает повысить производительность восходящей и нисходящей линии связи.

OFDMA лучше всего подходит для приложений с низкой пропускной способностью, а MU-MIMO лучше подходит для приложений с высокой пропускной способностью. С Wi-Fi 6 мы получаем доступ к обоим. В обоих случаях применяется управляемый подход, обеспечивающий более качественную работу Wi-Fi.

Хотите узнать больше о том, как Wi-Fi 6 может улучшить ваш беспроводной доступ в Интернет? Узнайте больше в блоге Actiontec или найдите нужные советы и информацию в Полном руководстве Actiontec по Wi-Fi 6.

Команда Extreme Marketing Опубликовано 28 июля 2021 г.

OFDMA, возможно, является самой важной новой функцией стандарта 802.11ax. Напомним, OFDMA означает множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов. OFDMA – это многопользовательская версия OFDM, обеспечивающая одновременную связь точки доступа (восходящей и нисходящей линии связи) с несколькими клиентами путем назначения подмножеств поднесущих, называемых единицами ресурсов (RU), отдельным клиентам.

802.11ax использует технологию OFDMA для эффективного доступа. OFDMA позволяет одновременно обслуживать несколько пользователей с различной пропускной способностью. Если вы посмотрите на сегодняшний Wi-Fi как на фургон доставки, который доставляет одну посылку за каждую поездку, для сравнения, OFDMA делит спектр и распределяет его между несколькими разными пользователями, если это необходимо, подобно грузовику доставки, который доставляет посылки от разных отправителей. одна поездка, что с самого начала явно эффективнее.

Вместо традиционного неуправляемого подхода, когда пользователи конкурируют друг с другом за отправку данных по каналу связи, 802.11ax планирует их, чтобы они не конфликтовали друг с другом. Этот управляемый подход приводит к лучшему использованию ресурсов и впечатляющему увеличению неэффективности. Вы помните, что эффективность MAC падает по мере увеличения плотности станций и при передаче коротких пакетов, что приводит к увеличению конкуренции, коллизий, IFS и преамбул. OFDMA объединяет несколько клиентов в один пакет вместе с несколькими преамбулами, блоками ACK и т. д.

Основное преимущество OFDMA заключается в том, что он позволяет точке доступа выделять весь канал одному пользователю за раз или может разделять канал для одновременного обслуживания нескольких пользователей. OFDMA идеально подходит для приложений с низкой пропускной способностью и обеспечивает более эффективное повторное использование частот, сокращение задержек и повышение эффективности.

Подводя итоги 802.11ax, помните, что все, что я обсуждал, отражает положения черновика стандарта. Эта технология займет некоторое время, чтобы созреть, и в течение следующих нескольких месяцев мы будем публиковать обновления по мере необходимости. 802.11ax станет новым стандартом по умолчанию, что сделает сети более интеллектуальными и эффективными.

RawPixel (CC0)

Многие считают, что Wi-Fi 6, также известный как 802.11ax, меняет правила игры, поскольку это первое серьезное архитектурное изменение беспроводной локальной сети с момента ее создания. В отличие от других стандартов, которые были просто более быстрыми версиями предыдущего воплощения, Wi-Fi 6 создан с нуля для поддержки мира, который гиперсвязан через Wi-Fi. Для этого в Wi-Fi 6 добавлено несколько новых функций и усовершенствований дизайна.

OFDMA позволяет большему количеству клиентов подключаться к точкам доступа

Многие представители отрасли считают, что наиболее важной новой функцией является то, что называется многостанционным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), который позволяет нескольким клиентам с различными требованиями к пропускной способности одновременно подключаться к одной точке доступа.

На самом деле функция мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) существует в более старых версиях Wi-Fi, но только для одиночных передач. Точки доступа (AP) Wi-Fi 6 будут обратно совместимы и будут поддерживать OFDMA и OFDM.

Что такое OFDMA?

OFDMA берет канал Wi-Fi и делит его на меньшие частотные выделения, известные как единицы ресурсов (RU). Это позволяет точке доступа взаимодействовать с несколькими клиентами, назначая их определенным RU. Кроме того, за счет разделения канала приложения, использующие небольшие кадры, такие как потоковое видео или аудио, могут одновременно передаваться на несколько конечных точек, что сокращает накладные расходы и перегрузку на втором уровне, повышая производительность приложений. OFDMA обладает высокой гибкостью и может выделять весь канал одному клиенту или подразделению, в зависимости от трафика.

OFDMA должен уменьшить большую часть непредсказуемости, с которой сталкиваются пользователи в сильно загруженных районах. Рассмотрим случай, когда человек прибывает на несколько часов раньше к выходу на посадку в аэропорту и является одним из немногих людей на небольшой территории. Пользователь подключается, смотрит что-то на Netflix и отправляет твиты своим подписчикам. Со временем зона ворот становится переполненной, и сеть становится непригодной для использования. Наиболее вероятной причиной этого является не пропускная способность, а перегрузка слишком большого количества пользователей. OFDMA решит эту проблему, позволив большему количеству клиентов одновременно подключаться к одной точке доступа.

Как это работает

С технической точки зрения каналы делятся на поднесущие с помощью каких-то причудливых математических функций. Расстояние между этими поднесущими является ортогональным (отсюда и O в OFDMA), что предотвращает помехи с поднесущими. В Wi-Fi 5 канал 20 МГц состоит из 64 поднесущих 312,5 кГц, и все они используются для передачи данных одному клиенту. Wi-Fi 6 работает по-другому и позволяет сократить пространство с 312,5 кГц до 78,125 кГц, что позволяет увеличить количество поднесущих до 256.

Поднесущие сгруппированы в RU, поэтому точка доступа может разделить канал шириной 20 МГц на 26, 52, 106 и 242 RU. Важно отметить, что точка доступа контролирует количество используемых RU, а также различные комбинации. Например, точка доступа может выделить весь канал для обслуживания одного клиента или разделить канал для связи с несколькими клиентами. Это означает, что точка доступа может обмениваться данными с одним клиентом по подканалу 8 МГц, а затем с тремя другими по подканалу 5 МГц, при условии, что все клиенты поддерживают Wi-Fi 6.

До 74 клиентов могут подключаться к одной точке доступа

В дополнение к каналу 20 МГц Wi-Fi 6 может разделять каналы 40, 80 и 160 МГц. В приведенной ниже таблице, любезно предоставленной Aerohive, показаны все различные комбинации клиентов в зависимости от ЕЗ и ширины канала. Большинство предприятий настраивают точки доступа с каналами 20 МГц, что позволяет одновременно подключать к точке доступа до девяти клиентов. Как правило, более узкие каналы предпочтительнее для ограничения проблем с производительностью и надежностью за счет минимизации помех в канале. Теоретически к одной точке доступа могут подключиться 74 клиента, но это скорее исключение, чем норма.

Поддержка приложений с высокой пропускной способностью

Более высокая пропускная способность в сочетании с более эффективной сетью позволит предприятиям запускать в Wi-Fi 6 приложения, которые раньше нельзя было запускать в беспроводной сети. Видео обычно используется в качестве примера, что справедливо, учитывая, что сейчас появилось видео 4k. Более интересными вариантами использования являются иммерсивные приложения, управляемые виртуальной реальностью. То, что когда-то было чем-то для геймеров, теперь используется в промышленном дизайне, розничной торговле, здравоохранении и ряде других вертикалей.Wi-Fi 6 откроет целый мир новых возможностей, и ключевую роль в этом играет поддержка OFDMA.

Присоединяйтесь к сообществам Network World на Facebook и LinkedIn, чтобы комментировать самые важные темы.

Wi-Fi постоянно развивается. Каждое последующее поколение предлагает новые и захватывающие инновации, чтобы справиться с растущим числом устройств в наших домах. Постоянно растущее количество домашних гаджетов, требующих высокой пропускной способности, делает более быстрой и надежной сеть необходимой. Новейший стандарт Wi-Fi 802.11ax (также известный как Wi-Fi 6) обещает более высокие скорости, большую пропускную способность и считается оптимальным решением для сценариев плотного использования.

Так как же это возможно? Наряду с улучшением некоторых существующих методов, стандарт 802.11ax также представляет новый, многостанционный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), ключевую функцию, которая существенно увеличивает пропускную способность сети.

Как разрабатывался OFDMA?

OFDMA обеспечивает одновременный доступ нескольких пользователей к Интернету и значительно увеличивает пропускную способность сети. Он был разработан и усовершенствовал основы OFDM. OFDM используется в текущих стандартах Wi-Fi (11a/g/n/ac).

Как же тогда работает OFDM?

Основой OFDM является разделение всего доступного спектра несущих на несколько поднесущих. Это приводит к значительному увеличению производительности и эффективности. Представьте себе шоссе (ваша пропускная способность), на котором только одна полоса грузовиков может перевозить товары (данные) к одному клиенту (клиентскому устройству) за раз, даже если грузовики не полностью загружены. Какая пустая трата места, как с точки зрения шоссе, так и транспортных средств. Решением этой проблемы является разделение магистрали на несколько полос, что и делает OFDM. Он делит доступный спектр на множество поднесущих для параллельной передачи нескольких потоков данных. Кроме того, эти независимые потоки данных не мешают друг другу.

Как OFDMA улучшился по сравнению с OFDM?

OFDM уже недостаточно. Стандарт Wi-Fi 802.11ax вводит OFDMA для увеличения объема данных, которые может обрабатывать маршрутизатор. OFDMA следует методу поднесущей и развивает его, чтобы еще больше повысить эффективность использования спектра, тем самым обеспечивая гораздо лучший опыт работы в Интернете. Взгляните:

OFDM (слева) выделяет пользователю целую поднесущую для временного интервала, независимо от того, полностью ли используется поднесущая. Только один клиент получает пакеты данных для этого временного интервала, захватывая всю поднесущую. Это похоже на один из тех грузовиков, о которых мы упоминали ранее, выезжающих только с половиной груза. При большом количестве клиентов и большом количестве пакетов небольшого размера одному клиенту приходится долго ждать своей очереди на отправку и получение данных, при этом много пропускной способности тратится впустую.

Напротив, OFDMA (справа) делит эти поднесущие на более мелкие блоки ресурсов и распределяет их между полосами частот для удовлетворения индивидуальных потребностей каждого клиента. Это означает, что несколько устройств теперь могут обмениваться данными одновременно. Кроме того, OFDMA объединяет пакеты небольшого размера (объединение пакетов пользователя 0, 1 и 2, как показано на диаграмме выше), что приводит к значительному увеличению пропускной способности. OFDMA также приоритизирует эти данные в зависимости от времени и срочности. Таким образом, данные с более высокой важностью обрабатываются в первую очередь.

В заключение, OFDMA сокращает время ожидания и потери ресурсов спектра, а также повышает качество сети.

Каковы преимущества OFDMA?

Более быстрая сеть, поскольку устройства передают данные синхронно.
Более высокая пропускная способность, так как OFDMA обеспечивает в 4 раза большую пропускную способность.
Гибкость развертывания в различных диапазонах частот, поскольку вы можете использовать несколько частот одновременно в соответствии с требованиями вашей сети.
Улучшение работы в Интернете при плотном пространстве Wi-Fi.

Что мы можем получить от маршрутизатора 802.11ax?

Стандарт 802.11ax позволяет нескольким устройствам обмениваться данными одновременно. Если в вашем доме есть несколько устройств, подключенных к Интернету, идеальным выбором будет маршрутизатор 802.11ax. Вы можете смотреть 4K-видео без задержек и загружать контент с устройства NAS, в то время как ваши дети играют в Xbox и происходит видеозвонок. Это также приводит к значительному увеличению скорости сети по сравнению с текущими стандартами Wi-Fi.

Читайте также: