WiFi 6 - deel 2 - OFDMA en andere technieken

  • Geplaatst op
WiFi 6 - deel 2 - OFDMA en andere technieken

WiFi 6 - Een overzicht van de nieuwe standaard - deel 2 -

OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is een uitbreiding van de OFDM-architectuur 
zoals deze in WiFi 5 gebruikt wordt. OFDM verdeelt een RF kanaal onder in een aantal hulpdraaggolven.
WiFi 5 gebruikte 52 hulpdraaggolven in een 20 MHz RF-kanaal terwijl WiFi 6 er 234 heeft.
Een transmissie in OFDM is een gelijktijdige data-transmissie op vele subdragers. De ontvanger is in staat om alle hulpdraaggolven gelijktijdig te volgen en de symbolen onafhankelijk
te demoduleren (de 'orthogonale' in OFDM).
OFDMA maakt het mogelijk dat veel streams met lage bandbreedte parallel worden verzonden 
waardoor latency en jitter worden verminderd. Verminderde latency is een belangrijke vereiste
voor sommige IoT-, video- en fabrieksautomatiseringstoepassingen die nu met 802.11ax kunnen worden
aangepakt. Om een ​​voorbeeld te geven, 802.11ax staat een minimale OFDMA-groep van 26 hulpdraaggolven toe, wat
overeenkomt met een 2 MHz-kanaal. Negen dergelijke groepen passen in een 20 MHz-kanaal dus als
er minder dan negen clients worden bediend, krijgt elk een client een 2 MHz-kanaal met
gegevenssnelheden tot 14 Mbps. (802.11ax laat veel verschillende OFDMA-groepsgroottes toe
van 26 tot 400+ hulpdraaggolven, in verschillende opstellingen).

Met een combinatie van OFDMA-groepen en geselecteerde modulatiesnelheden kan het AP elke vereiste
data-rate, error rate en latency voor elke afzonderlijke client of verkeersstroom
instellen voor een veel geavanceerder niveau van QoS dan voorheen beschikbaar. OFDMA-groepen worden niet permanent toegewezen aan verkeersstromen of clients, ze kunnen op
packet niveau worden gewijzigd. Hierdoor kan een enkel AP meer clients ondersteunen dan voorheen
waardoor wordt voldaan aan de IoT-vereisten voor apparaat/client populaties met een zeer hoge
dichtheid maar lage datasnelheid. OFDMA is een van de functies die het aantal clients in 802.11ax
uitbreidt.

Voordelen OFDMA :

Het is mogelijk om het zendvermogen per channel of per subchannel aan te passen
OFDMA-groepen zijn niet permanent toegewezen aan verkeersstromen of clients, ze kunnen per pakket
worden gewijzigd. Hierdoor kan één AP meer clients dan voorheen ondersteunen. Zowel downlink als uplink OFDMA zijn verplichte functies voor 802.11ax (hoewel het waarschijnlijk
lijkt dat pre-standaardapparatuur van sommige leveranciers uplink OFDMA zal weglaten).
Ze lijken erg op elkaar: het AP verzorgd het verkeer op de downlink en verzendt tegelijkertijd
naar verschillende clients. Toevoegingen aan de preambule stellen clients in staat te begrijpen naar welke OFDMA-groep moet
worden geluisterd en gedemoduleerd. UPLink OFDMA laat elke client verzenden in zijn eigen
OFDMA-groep, terwijl het AP meerdere clients parallel ontvangt. Het AP moet eerst leren wat
clients willen verzenden. Door bufferrapporten aan te vragen wordt een downlink-triggerframe
verzonden dat de structuur van het daaropvolgende uplink OFDMA-gegevensframe definieert. Voor een goede ontvangst moeten clienttransmissies op tijd nauw worden gesynchroniseerd en
moeten ze op vergelijkbare niveaus bij het AP aankomen, wat geavanceerde controle vereist. Zowel
OFDMA als multi-user MIMO worden gebruikt om regelverkeer zoveel mogelijk te parallel te versturen
omdat multi-user overhead werd herkend als een probleem tijdens de uitrol van 802.11ac. Dus de toevoeging van OFDMA verbetert WiFi in vele opzichten; lagere overheadkosten, meer clients,
lagere latency,lagere jitter en verbeterde algemene QoS. Het is een sterke verbetering t.o.v. de
implementatie van OFDM in WiFi 5.