Wat is OFDMA (orthogonale frequentieverdeling meervoudige toegang)?

Orthogonale frequentieverdeling meervoudige toegang (OFDMA) is een technologie van Wi-Fi 6 (802.11ax) waarmee toegangspunten meerdere clients tegelijkertijd kunnen bedienen. OFDMA volgt een reeks regels die zijn gemaakt voor de overdracht van gegevens tussen meerdere terminals of klanten via een transmissiemedium. De terminal kan elk apparaat aan het einde van een transmissiekanaal zijn, zoals een computer of telefoon, en het medium kan een draadloos netwerk zijn.

Orthogonale multiplexing met frequentieverdeling is een signaal modulatie techniek die gebruik maakt van meerdere onderdragers binnen hetzelfde communicatiekanaal. Deze subdraaggolven zijn dicht bij elkaar geplaatst, zenden parallel en transporteren gegevens met een lage bitsnelheid. Het gebruik van meerdere subdraaggolven zorgt ervoor dat de techniek bestand is tegen selectieve fading en interferentie en zorgt ook voor een redelijk hoge frequentie spectrale efficiëntie.

OFDM is zelf gebaseerd op frequentieverdeling multiplexen en werd in het verleden veel gebruikt voor mobiele netwerken, omroepmedia en oudere Wi-Fi-standaarden zoals IEEE 802.11ac (WiFi 5). OFDMA is een variant van het OFDM-schema. Concreet is het een variant voor meerdere gebruikers van OFDM, wat betekent dat het meerdere toegang en gelijktijdige gegevenstoegang voor verschillende gebruikers mogelijk maakt. Deze vorm van communicatie is een upgrade van zowel FDM als OFDM.

Hoe OFDMA werkt

traditioneel multiplexing technologieën die gebruik maken van analoge modulatie. OFDMA gebruikt daarentegen draaggolfsignaalgolven, subdraaggolven genoemd, om kleine stukjes informatie op een meer gestroomlijnde manier te verplaatsen. Deze subdraaggolven kunnen gegevenssubdraaggolven, referentiesignaalsubdraaggolven of nulsubdraaggolven zijn. Voor de datatransmissie worden alleen de datasubdragers gebruikt. Het kanaal is opgesplitst in kleinere frequenties, bekend als resource units (RU's), zodat draadloze providers de frequenties efficiënt kunnen bezetten en gebruiken frequentiebanden ze hebben een licentie om te gebruiken.

Door subsets van tijdfrequentie-RU's toe te wijzen aan meerdere gebruikers (bijv. access points), OFDMA stelt gebruikers in staat om met meerdere clients te communiceren en tegelijkertijd gegevens te verzenden. De spoorwegondernemingen worden toegewezen afhankelijk van de bandbreedte die de gebruiker nodig heeft, evenals van andere factoren, zoals Quality of Service vereisten, pakket grootte en apparaatbeperkingen. Gebruikers kunnen ook verschillende gebruikspatronen of databelastingen hebben, maar ze zijn allemaal ondergebracht in OFDMA vanwege het gebruik van meerdere dicht bij elkaar geplaatste subcarriers en flexibele RU-toewijzing.

Een voorbeeld van hoe OFDMA werkt is wanneer twee telefoons gegevens verzenden via dezelfde telefoonlijn. Aan elke telefoon kan een tijdsinterval worden toegewezen, zodat deze om de beurt hun signaal met de toegewezen intervallen over de lijn verzenden. Deze tijdsbestekken zijn echter onmerkbaar klein, waardoor het lijkt alsof de gegevensoverdracht door beide telefoons gelijktijdig en naadloos plaatsvindt.

OFDMA en FDM

FDM is een communicatietechnologie waarbij meerdere signalen worden gecombineerd en vervolgens via één kanaal worden verzonden. De totaal beschikbare bandbreedte is verdeeld in meerdere niet-overlappende frequentiebanden. Overlapping wordt voorkomen door de aanwezigheid van bewakingsbanden, die verwijzen naar ongebruikte frequenties die de toegewezen banden scheiden. Aan de zendende kant worden de gemoduleerde signalen gecombineerd met een multiplexer. De individuele signalen worden vervolgens aan de ontvangende kant uit het gecombineerde signaal geëxtraheerd met behulp van een demultiplexer.

OFDMA is een bijgewerkte versie van FDM die parallel loopt met de overstap van internetproviders naar Wi-Fi 6 wireless en met de upgrade van telefoonmaatschappijen die upgraden naar 4G en 5G LTE. In plaats van de traditionele analoge modulatie die bij multiplexing wordt gebruikt, gebruikt OFDMA draaggolfsignaalgolven als subdraaggolven om kleine stukjes informatie op een meer gestroomlijnde manier te verplaatsen.

OFDMA in Wi-Fi 6

OFDMA is een van de technologische verbeteringen die zijn geïntroduceerd in Wi-Fi 6. Wi-Fi 6 biedt snelheden tot 9.6 Gbps, een scherpe verbetering ten opzichte van de 3.5 Gbps die beschikbaar is in Wi-Fi 5. De hogere snelheid kan over meerdere apparaten worden verdeeld, zodat elk apparaat kan profiteren van potentieel hogere snelheden.

Met de introductie van OFDMA vergroot Wi-Fi 6 de netwerkcapaciteit om de toegangsproblemen te verminderen die vaak voorkomen wanneer meerdere Wi-Fi-apparaten actief zijn op één netwerk. Ongeacht hoeveel apparaten er aan het netwerk worden toegevoegd of hun databehoefte, OFDMA zorgt voor sterke verbindingen en ononderbroken toegang via Wi-Fi 6, evenals lagere latency voor real-time toepassingen zoals audio/videoconferentie en online gamen. OFDMA kan ook de maximale doorvoer van een Wi-Fi-netwerk verhogen en de energie-efficiëntie van mobiele apparaten met Wi-Fi verbeteren.

[Ingesloten inhoud]

Voor- en nadelen van OFDMA

Een van de grootste voordelen van OFDMA-transmissie is dat er geen sprake is van intracelinterferentie. Dat gezegd hebbende, is OFDMA enigszins gevoelig voor intercelinterferentie, wat kan leiden tot verslechtering van de signaalkwaliteit. Het is echter mogelijk om intercelinterferentie te beperken met behulp van technieken zoals pakketplanning, hergebruik van frequenties en interferentiecoördinatie.

Naast de lage intracelinterferentie zijn er nog andere voordelen van ODFMA:

• Hogere diversiteit frequentie.
• Efficiënter verpakte hulpdraaggolven in het frequentiespectrum, waardoor een optimale spectrale efficiëntie wordt gegarandeerd.
• Meer flexibiliteit, omdat kanalen en subkanalen kunnen worden in- en uitgeschakeld.
• Voorziening voor meerdere onafhankelijke kanalen.
• Betere dekking via netwerken.

Vanwege deze voordelen wordt OFDMA vaak gebruikt in draadloze LAN (Wi-Fi), langetermijnevolutie (LTE of 4G) en WiMAX systemen.

Potentiële nadelen van OFDMA zijn onder meer:

• De diversiteit aan frequenties is afhankelijk van de manier waarop subdraaggolven aan gebruikers worden toegewezen, wat complex kan worden.
• Er is extra stroom nodig omdat hij altijd aan staat en klaar is om een ​​transmissie te verzenden.
• Het heeft een hogere gevoeligheid dan andere kanaaltypen voor frequentie-offset.

[Ingesloten inhoud]

Lees verder over Wi-Fi 6 en hoe OFDMA werkt. Zie het verschil tussen OFDMA versus MU-MIMO in Wi-Fi 6. onderzoeken vijf voordelen van Wi-Fi 6 voor bedrijfsnetwerken. Check out de verschillen tussen Wi-Fi 6 en Wi-Fi 6E en Wi-Fi 6-woordenlijst met 12 belangrijke termen en zinnen.