在我们探讨出现在802.11ax的新功能,列表是不平衡的。有人会说有一个在蟒蛇猪。一个特点 - OFDMA - 似乎比其他人更显著。首先简单介绍一下背景,那么它的影响的看法。
OFDMA的快速回顾
OFDMA(正交频分多址)是OFDM(正交频分多路复用)体系结构的扩展。OFDM采用射频信道,例如Wi-Fi常用的20兆赫信道,而不是使用单一的载波——由AM、FM或其他方式调制的频率,而是列出若干副载波。802.11ac在一个20 MHz的射频信道中使用52个子载波,而802.11ax有234个子载波。
每个子载波独立地和同时地调制,形成由保护间隔在时间上分开的OFDM符号。在OFDM的发送是一个数字上许多子载波同时符号。
接收机能够同时跟踪所有的子载波,并独立地解调符号(OFDM中的“正交”)。OFDM被认为比其他形式的调制更优越,因为虽然它本质上不允许更高的数据速率,但它在信道中不太容易受到衰落的影响,在信道中,某些频率受环境的影响更大。它现在被广泛使用。
OFDMA修改Wi-Fi特性-到日期帧已连续传输。客户机或AP进行竞争,当空闲时,获取该媒体以传输帧;当它完成时,另一个装置可以抓住介质。这是一种非常灵活和分散的控制访问的方式;它可以轻松地容纳突发的流量、不同的设备数量和不断变化的流量模式。
但是,每一个帧由竞争期和前导之前,和如Wi-Fi进展多年来,这些在时间上保持不变,甚至长一点的前导码由传统的设备识别并长大。与此同时,有效载荷成为如新,增加更快率越来越短。尤其是对于短帧,一帧一帧传输的争用和报头开销变得非常大。
进入OFDMA,一种相当广泛使用和理解的技术。OFDMA使OFDM子载波穿过RF信道,并在不同的设备之间分配传输分组。在OFDMA下行中,AP可以使用不同的子载波组向不同的客户端发送数据包。
在某些方面,这似乎是重新安排家具——最后,有相同的数量,只是在不同的地方。但是OFDMA有着惊人的优势。
OFDMA惊人的优势
考虑这样的AP有数据要发送到三个客户端的例子。在802.11ac中,它将竞争介质,然后连续发出三个包。随着OFDMA,它结合传输,同时发送帧到所有三个客户。但没有采取传输数据一样,因为不变的调制水平的时间?
图1:MU OFDMA vs SU OFDMA
不同之处在于在竞争和前导码开销。如果象通常的情况,有效载荷比最大分组长度短得多,则三个包可被组合成一个,与单个前导码,即使有效负载可能需要三倍长到发射。这是一个相当大的节约。对竞争介质(即使认识到802.11多年来竞争减少开销)所需的时间量减少,作为AP仅需要一个发射机会。
因此OFDMA可以显著减少争和前导码开销,尤其是对于那些流行的许多网络中的短报文。但也有更多的好处。
理想的物联网,视频,和工厂自动化应用
在802.11ac中,一个接一个的多路复用数据包会增加延迟和抖动,特别是当遗留客户端以低速率发送长时间的数据包时:低带宽流量必须等待轮到它的时候。
但是OFDMA允许许多低带宽的流并行传输,减少了延迟和抖动。降低延迟是802.11ax现在可以处理的一些物联网、视频和工厂自动化应用程序的一个重要要求。
举例来说,802.11ax允许26个子载波的最小OFDMA组,这相当于一个~2 MHz信道。9个这样的组适合一个20mhz信道,所以如果少于9个客户端被服务,每个客户端得到一个“专用”的2+ MHz信道,数据速率高达~ 14mbps。(802.11ax允许许多不同的OFDMA组大小,从26到400+的子载波,以不同的安排。)
图2:OFDMA子信道分配
通过OFDMA分组和选定的调制速率的组合,AP可以为每个单独的客户端或流量以任何所需的数据速率、误码率和延迟进行拨号,从而获得比以前更加复杂的QoS水平。
和OFDMA组不会永久地分配给业务流或客户 - 他们可以在一个包逐包基础上改变。这允许单个AP支持更多的客户比以前,满足物联网要求非常高的密度,但低数据速率设备的人群。OFDMA是扩展客户数量在802.11ax的特征之一。
并行通信
对于802.11ax来说,OFDMA的下行和上行都是强制性的(尽管一些厂商的预标准设备可能会忽略上行OFDMA)。它们在操作上非常相似:AP在下行链路上管理通信量,并行地发送给几个客户端。
图3:下行链路OFDMA
增加的序言让客户了解,听取和解调其OFDMA组。上行链路OFDMA允许在其自身的OFDMA组中的每个客户端传送,而AP并行接收多个客户端。但对于上行OFDMA控制复杂。该AP坐标客户端将在任何时间间隔发送,并给每个数据率和发射功率。但首先必须了解哪些客户要发送,通过请求缓冲区报告。然后将其发送限定后续上行链路OFDMA数据帧的结构的下行链路触发帧。
图4:上行OFDMA传输
而且,为了良好的接收,客户端传输必须在时间上紧密同步,并且必须以类似的功率水平到达AP,这需要复杂的控制。在802.11ax的多用户控制帧的结构太复杂,在这里解释不了- OFDMA和多用户MIMO都被用来并行控制流量,只要可能,多用户开销被认为是802.11ac推出期间的一个问题。
因此,除了OFDMA的改进的Wi-Fi在许多方向。在这篇博客中,我们确定了较低的开销,更高的客户数量,更低的延迟,更低的抖动,提高整体服务质量。这确实是一个神奇的功能,它会带来另一个博客在网络中AP的功能和意义的变化,科目。
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