RU類型比較 - 了解802.11ax高效無線的原理及應用
下表顯示當802.11ax AP和各STA協調用于MU-OFDMA操作時當前能夠獲得頻率多路復用訪問權的用戶數量。
表2. 不同信道帶寬的RU總數量
多用戶上行操作
為了協調上行MU-MIMO或上行OFDMA傳輸,AP需向所有用戶發(fā)送一個觸發(fā)幀。 此幀顯示了空間流的數量和/或每個用戶的OFDMA分配(頻率和資源單元的大?。?它還包含功率控制信息,因此個人用戶能夠提高或降低他們的傳輸功率,以便均分AP從所有上行用戶接收的功率并提升來自較遠節(jié)點的各幀的接收。 AP還通知所有用戶傳輸開始和結束的時間。 AP向所有用戶發(fā)送一個多用戶上行觸發(fā)幀(圖10),用于指示整體開始傳輸的確切時間以及各幀的確切持續(xù)時間,以確保各用戶同時完成傳輸。 AP接收到來自所有用戶的幀后,會向用戶返回一個塊確認以結束操作。
圖 10. 協調上行多用戶操作
802.11ax的主要目標之一是在密集用戶環(huán)境下將當前平均每位用戶的數據吞吐量提升三倍。 基于這一目標,該標準的制定者已明確指出802.11ax設備支持下行和上行MU-MIMO操作,MU-OPDMA操作,或更大數量并發(fā)用戶的MU-MIMO操作和MU-OPDMA操作。
5. 高效MAC機制
基于色碼的空間復用
為了改善密集部署場景中的系統層級性能以及頻譜資源的使用效率,802.11ax標準實現了空間重用技術。 STA可以識別來自重疊基本服務集(BSS)的信號,并根據這項信息來做出媒體競爭和干擾管理決策。
當正在主動收聽媒體的STA偵測到802.11ax訊框時,它就會檢查BSS色彩位(Color Bit)或MAC表頭文件中的MAC地址。 如果所偵測的協議數據單元(PPDU)中的BSS色彩與所關聯AP已公布的色彩相同,STA就會將該幀視為Intra-BSS幀。
然而,如果所偵測幀的BSS色彩不同,STA就會將該幀視為來自重疊BSS的Inter-BSS幀。 在這之后,只有在需要STA驗證幀是否是Inter-BSS幀期間,STA才將媒體當成忙碌中(BUSY)。不過,這段期間不會超過指定的幀負載時間長度。
盡管標準仍需定義某些機制來忽略來自重疊BSS的流量,在實現上,則可包含提高Inter-BSS幀的空閑信道評估信號檢測(SD)閾值,并同時為Intra-BSS流量維持較低的閾值(圖11)。 這樣一來,來自相鄰BSS的通信量就不會產生不必要的信道訪問權競爭。
圖 11. 使用色碼進行空閑通道評估
當802.11ax STA使用基于顏色代碼的CCA規(guī)則時,也可以調整OBSS信號檢測閾值以及發(fā)射功率控制。 這種調整提高了系統級性能和頻譜資源的使用。 此外,802.11ax STA可以調整CCA參數,例如能量檢測級別和信號檢測級別。
除了使用CCA來幫助當前幀確定媒體的忙閑狀態(tài)之外,802.11標準采用網絡分配向量(NAV)來為STA指示媒體傳輸當前幀所需的時間,以及嘗試下一次傳輸之前需等待的時間,NAV是一種預測未來流量的定時器機制。 NAV充當虛擬載波偵聽,確保為對于802.11協議操作(例如控制幀、RTS/CTS交換之后的數據和ACK)至關重要的幀保留媒體。
圖 12. MU PPDU交換和NAV設定范例
負責開發(fā)高效率無線標準的802.11工作團隊可能會在802.11ax標準中包含不止一個NAV字段,很可能采用兩個不同的NAV。 同時擁有Intra-BSS NAV和Inter-BSS NAV不僅可協助STA預測自身BSS內的流量,還能讓它們在得知重疊流量狀態(tài)時自由傳輸。
通過目標喚醒時間省電
802.11ax AP可以和參與其中的STA協調目標喚醒時間(TWT)功能的使用,以定義讓個別基站訪問媒體的特定時間或一組時間。 STA和AP會交換信息,包括預計的活動持續(xù)時間。 如此一來,AP就可控制需要訪問媒體的STA之間的競爭和重疊情況。 802.11ax STA可以使用TWT來降低能量損耗,在自身的TWT來臨之前進入睡眠狀態(tài)。 另外,AP還可另外設定時間計劃并將TWT值提供給STA,這樣一來,雙方之間就不需要存在獨立的TWT協議。 標準將此過程稱為"廣播目標喚醒時間操作"(見圖13)。
圖 13. 廣播目標喚醒時間操作示例
6. 802.11ax測試挑戰(zhàn)
- 第 1 頁:了解802.11ax高效無線的原理及應用
- 第 2 頁:共享信道
- 第 3 頁:多用戶操作模式
- 第 4 頁:RU類型比較
- 第 5 頁:802.11ax測試
- 第 6 頁:多用戶和更高階的MIMO
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( 發(fā)表人:黃昊宇 )