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多用戶操作模式 - 了解802.11ax高效無線的原理及應(yīng)用

2017年11月15日 13:34 網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 用戶評(píng)論(0
關(guān)鍵字:802.11ax(21117)

在多用戶操作模式下,該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了兩種能夠在一定區(qū)域內(nèi)多路傳輸更多用戶的方式: 多用戶MIMO和正交頻分多址(OFDMA)。 在這兩種方法中,AP作為中央控制器控制多用戶操作的各個(gè)方面,這與LTE蜂窩基站控制多個(gè)用戶的多路復(fù)用相似。 802.11ax AP還可將MU-MIMO與OFDMA操作結(jié)合起來。

多用戶MIMO
802.11ax設(shè)備借鑒了802.11ac的部署經(jīng)驗(yàn),將使用波束成形技術(shù)同步將數(shù)據(jù)包發(fā)送至不同空間的用戶(圖5)。 換言之,AP會(huì)計(jì)算每個(gè)用戶的信道矩陣,并同時(shí)將波束導(dǎo)向不同的用戶——每路波束包含針對(duì)其目標(biāo)用戶的特定數(shù)據(jù)包。 802.11ax一次可支持8個(gè)多用戶MIMO傳輸包的發(fā)送,而802.11ac一次可支持4個(gè)MIMO數(shù)據(jù)包。 而且,每次MU-MIMO傳輸都可能有自己的調(diào)制和解碼集(MCS)和不同數(shù)量的空間串流。 以此類推,當(dāng)使用MU-MIMO空間復(fù)用時(shí),接入點(diǎn)會(huì)與以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行比較,將沖突域從大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)縮小至單個(gè)端口。

作為MU-MIMO上行方向的新增功能,AP將通過一個(gè)觸發(fā)幀從每個(gè)STA發(fā)起上行同步傳輸。 當(dāng)多個(gè)用戶及其數(shù)據(jù)包同時(shí)響應(yīng)時(shí),AP將信道矩陣應(yīng)用于所接收的波束并將每個(gè)上行波束包含的信息分開, 同時(shí)它還可能發(fā)起上行多用戶傳輸,從而接收來自所有參與STA的波束形成反饋信息(圖7)。

圖 6. AP使用MU-MIMO波束成形為坐落在不同空間位置的多個(gè)用戶服務(wù)

圖 7. 波束成形AP請(qǐng)求MU-MIMO操作的信道信息

圖 7. 波束成形AP請(qǐng)求MU-MIMO操作的信道信息

多用戶OFDMA
802.11ax標(biāo)準(zhǔn)借鑒4G蜂窩技術(shù)的技術(shù)進(jìn)步,在相同信道帶寬中服務(wù)更多用戶的另一技術(shù)是: 正交頻分多址(OFDMA)。 基于802.11ac已經(jīng)使用的現(xiàn)有正交頻分多路復(fù)用(OFDM)數(shù)字調(diào)制方案,802.11ax標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步將特定的子載波集分配給個(gè)體用戶, 即,它將現(xiàn)有的802.11信道(20、40、80和160MHz頻寬)分為帶有預(yù)定義數(shù)量的副載波的更小子信道。 802.11ax標(biāo)準(zhǔn)還借用現(xiàn)代LTE術(shù)語,將最小子信道稱為資源單元(RU),最少包含26個(gè)副載波。

AP依據(jù)多個(gè)用戶的通信需求決定如何分配信道,始終在下行方向分配所有可用的資源單元。 它可能一次將整個(gè)信道僅分配給一個(gè)用戶——與802.11ac當(dāng)前功能相同——或者它可能對(duì)其進(jìn)行分區(qū),以便同時(shí)服務(wù)多個(gè)用戶(圖8)。

圖 8. 使用信道的單個(gè)用戶與使用正交頻分多址的同信道中的多類用戶

在密集用戶環(huán)境下,許多用戶通常無力爭(zhēng)奪信道的使用機(jī)會(huì),現(xiàn)在正交頻分多址使用更小巧——但更具專用性的子信道同時(shí)服務(wù)多個(gè)用戶,因此提升了每個(gè)用戶的平均數(shù)據(jù)吞吐量。 802.11ax系統(tǒng)可能通過不同的資源單元規(guī)模實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用(圖9)。 注意,對(duì)于每20MHz帶寬,信道的最小部分可容納9個(gè)用戶。 [4]

圖 9. 使用多種資源單元規(guī)模細(xì)分Wi-Fi信道

圖 9. 使用多種資源單元規(guī)模細(xì)分Wi-Fi信道

圖 9. 使用多種資源單元規(guī)模細(xì)分Wi-Fi信道

圖 9. 使用多種資源單元規(guī)模細(xì)分Wi-Fi信道

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( 發(fā)表人:黃昊宇 )

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