802.11ax是如何改善每個用戶的體驗的

什么是OFDMA？

OFDMA（正交頻分多址）允許到AP的單個傳輸或來自AP的單個傳輸包括到多個客戶端的數據：對于下行鏈路，接入點同時使用RF信道內的子載波組，而之前它將具有以連續的一系列數據包發送數據，獲取整個RF信道帶寬。在上行鏈路方向上，幾個客戶端同時發送，它們的信號到達不同子載波上的接入點，因此它們可以并行接收。減少報頭和爭用開銷可提高效率，小數據包吞吐量明顯更好，但OFDMA真正的神奇之處在于對單個傳輸的強大控制。
Wi-Fi傳輸是許多參數之間的復雜交互，包括傳輸比特率，傳輸功率，接收靈敏度和噪聲水平，信道帶寬等。OFDMA為每個傳輸和每個客戶提供優化這些參數的機會，然后將它們分組以不同的組合以獲得最佳效率和性能。
首先，接入點可以選擇立即傳輸哪些數據包，哪些數據包不是時間敏感的，并且可以稍后發送（這僅在網絡流量接近容量時才需要）。使用802.11ax，它可以查看其數據包緩沖區并為每次傳輸選擇數據包組 - 例如，它可能選擇使用許多小的子信道將許多短數據包分組到單個傳輸中，而較長的數據包可以獲得傳輸機會自己，占用整個頻道帶寬。
接入點還為每個客戶端選擇每個傳輸使用的比特率。它可以在最短的傳輸時間內使用高比特率，或者稍微降低速率以降低錯誤和重傳的可能性，這在某些情況下可能是更有效的選擇。舉個例子，它可能會認為錯誤率為2％的256-QAM比1024-QAM更好，錯誤率為15％。
除了錯誤和重傳率之外，OFDMA還允許接入點控制延遲和抖動。在802.11ax之前，以頻繁間隔生成小數據包的客戶端必須爭用每個數據包的傳輸機會，如果網絡中有其他客戶端發送長數據包，則必須延遲傳輸，導致數據包緩沖和抖動。使用802.11ax，接入點可以分配頻繁的短傳輸機會，因此它可以發送和接收數據包，而無需緩沖它們。舉一個例子，傳統的IP語音連接每20毫秒產生一個~160字節的數據包，因此接入點可以確保它為這種流量安排周期性的傳輸機會。

在802.11ax多用戶模式中，AP控制上行鏈路傳輸

在802.11ax OFDMA中，接入點將客戶端流量分配給子信道，不僅用于下行鏈路，還用于上行鏈路。
新的“觸發幀”機制允許接入點輪詢客戶端以發現他們希望在上行鏈路上發送的流量。當它收集觸發幀響應時，它會設計一個計劃并將其發送到另一個觸發幀中的客戶端。然后，客戶端根據其指令構建幀，設置數據速率，發送電平和子信道，并將數據幀發送回接入點。

多用戶MIMO提高頻譜效率

802.11ax中的另一個多用戶機制是多用戶MIMO。它使用與OFDMA相同的觸發幀控制協議，改進了802.11ac。
多用戶MIMO本身是一種復雜的協議，需要探測分組來確定多徑條件和分組MIMO客戶端，所有這些都在接入點的控制之下。
在任何時候，接入點都可以選擇使用傳統的單用戶傳輸，或使用OFDMA或MIMO的多用戶。這開辟了交通管理的新維度。

例如，可以嚴格控制延遲和抖動。以前，客戶必須爭奪傳輸機會，具有相對未知且無法控制的延遲，這些延遲可能受到WMM（無線多媒體）QoS優先級機制的限制但未精確定義。利用802.11ax多用戶控制，可以為延遲敏感的業務流提供頻繁，可預測的傳輸時隙，以精確控制抖動和延遲。由于OFDMA在上行鏈路和下行鏈路上提供接入點控制調制速率和發射功率，因此它具有足夠的控制來定義每個業務流的QoS參數。
實際上，802.11ax接入點可以在與客戶端的通信上強制采用類似TDM（時分復用）的結構，它可以控制每個傳輸，上行鏈路和下行鏈路的時序和參數。在已知流量模式并且變化緩慢的情況下，這是頻譜效率最有效的方式：在給定RF信道寬度中承載的數據量。
對于諸如大文件傳輸之類的大型分組，MU-MIMO更有效，而對于諸如IM或電子郵件之類的較短分組，OFDMA將是更好的選擇。決定使用哪種模式 - 單用戶，OFDMA或MU-MIMO - 取決于接入點。

使用BSS著色更好地重復使用空間

接入點控制在802.11ax中變得更加強大的另一個領域是集中管理或分離的許多接入點參與“空間重用”，通常稱為“BSS著色”。我們將在未來的博客中深入介紹這一重要功能。
因此，802.11ax引入了幾個新功能，其中接入點可以控制網絡行為，接入點供應商有機會增加復雜性并提高性能。上行鏈路和下行鏈路的多用戶流量控制以及新的OFDMA功能和多用戶MIMO的增強為確定性QoS提供了更多機會，而空間重用（一種潛在的強大功能）將依賴于其關于接入點如何決定應用顏色標簽的表現。
隨著802.11ax的推出，預計會聽到接入點供應商頌揚其調度算法和流量控制功能的強大功能。