{"id":85029,"date":"2020-06-12T13:43:50","date_gmt":"2020-06-12T11:43:50","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/glubokoe-pogruzhenie-v-princzipy-raboty-wi-fi-6-ofdma-i-mu-mimo"},"modified":"2020-06-12T13:43:50","modified_gmt":"2020-06-12T11:43:50","slug":"glubokoe-pogruzhenie-v-princzipy-raboty-wi-fi-6-ofdma-i-mu-mimo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/glubokoe-pogruzhenie-v-princzipy-raboty-wi-fi-6-ofdma-i-mu-mimo","title":{"rendered":"Tiefergehende Einblicke in die Funktionsweise von Wi-Fi 6: OFDMA und MU-MIMO","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Huawei setzt in seinen Entwicklungen auf Wi-Fi 6. Die Fragen von Kollegen und Kunden zum neuen Standardgeneration haben uns dazu angeregt, einen Beitrag \u00fcber die theoretischen Grundlagen und physikalischen Prinzipien zu schreiben, die ihm zugrunde liegen. Von der Geschichte wenden wir uns der Physik zu und analysieren detailliert, warum die Technologien OFDMA und MU-MIMO notwendig sind. Wir sprechen auch dar\u00fcber, wie die grundlegend \u00fcberarbeitete physikalische \u00dcbertragungsumgebung eine garantierte Bandbreite der Kan\u00e4le erm\u00f6glicht und den Gesamtverz\u00f6gerungsgrad so stark gesenkt hat, dass er mit \"Operator-L\u00f6sungen\" vergleichbar geworden ist. Und das, obwohl moderne Netzwerke auf Basis von 5G im Durchschnitt 20 bis 30 Mal teurer sind als \u00e4hnliche Indoor-Netzwerke, die auf Wi-Fi 6 basieren.<\/p>\n

\"Tiefergehende
\n<\/a><\/noindex>
\nF\u00fcr Huawei ist das Thema keineswegs trivial: L\u00f6sungen mit Unterst\u00fctzung f\u00fcr Wi-Fi 6 z\u00e4hlen zu unseren innovativsten Produkten im Jahr 2020, in die enorme Ressourcen investiert wurden. Hier ist nur ein Beispiel: Forschungen im Bereich der Materialwissenschaft haben es uns erm\u00f6glicht, eine Legierung auszuw\u00e4hlen, deren Verwendung in den Radioelementen der Zugangspunkte das Verh\u00e4ltnis \"Signal \u2013 Rauschen\" um 2 bis 3 dB erh\u00f6ht hat: Wir ziehen den Hut vor Doron Ezri f\u00fcr diesen Erfolg.<\/p>\n

\"Tiefergehende
\n<\/p>\n

Ein wenig Geschichte<\/h2>\n

\nDie Geschichte des Wi-Fi l\u00e4sst sich auf das Jahr 1971 zur\u00fcckf\u00fchren, als Professor Norman Abramson an der University of Hawaii mit einer Gruppe von Kollegen das drahtlose Netzwerk ALOHAnet f\u00fcr die Paket\u00fcbertragung entwickelte, aufbaute und in Betrieb nahm.<\/p>\n

1980 wurde eine Gruppe von Standards und Protokollen unter IEEE 802 genehmigt, die die Organisation der beiden untersten Schichten des siebenstufigen OSI-Netzwerkmodells beschreiben. Bis zur Ver\u00f6ffentlichung der ersten Version 802.11 mussten noch lange 17 Jahre vergehen.<\/p>\n

Mit der Annahme des Standards 802.11 im Jahr 1997, zwei Jahre vor der Gr\u00fcndung der Wi-Fi Alliance, trat die erste Generation der heute beliebtesten drahtlosen Daten\u00fcbertragungstechnologie in die gro\u00dfe Welt ein. <\/p>\n

\"Tiefergehende
\n<\/p>\n

Der IEEE 802 Standard. Generationen von Wi-Fi<\/h2>\n

\nDer erste Standard, der von Hardware-Herstellern breit unterst\u00fctzt wurde, war 802.11b. Wie Sie sehen k\u00f6nnen, war die Frequenz der Innovationen seit Ende des 20. Jahrhunderts relativ stabil: F\u00fcr qualitative Ver\u00e4nderungen ben\u00f6tigt man Zeit. In den letzten Jahren wurde haupts\u00e4chlich an der Verbesserung der physikalischen \u00dcbertragungsumgebung gearbeitet. Um die aktuellen Herausforderungen von Wi-Fi besser zu verstehen, schauen wir uns seine physikalischen Grundlagen an.<\/p>\n

\"Tiefergehende
\n<\/p>\n

Erinnern wir uns an die Grundlagen!<\/h2>\n

\nFunkwellen sind eine spezielle Form elektromagnetischer Wellen, die sich von einer Quelle elektrischer und magnetischer St\u00f6rungen ausbreiten. Sie werden durch drei Hauptparameter charakterisiert: den Wellenvektor sowie die Vektoren der elektrischen und magnetischen Feldst\u00e4rke. Alle drei stehen senkrecht zueinander. Die Frequenz einer Welle bezieht sich auf die Anzahl der sich wiederholenden Schwingungen pro Zeiteinheit.<\/p>\n

Das sind alles bekannte Fakten. Um jedoch zum Ende zu kommen, m\u00fcssen wir am Anfang beginnen.<\/p>\n

\"Tiefergehende
\n
\nAuf einer hypothetischen Skala der Frequenzbandbreiten belegt der Funkbereich den niedrigsten (niederfrequenten) Teil. Dazu geh\u00f6ren elektromagnetische Wellen mit Frequenzen von 3 Hz bis 3000 GHz. Alle anderen Bereiche, einschlie\u00dflich des sichtbaren Lichts, haben wesentlich h\u00f6here Frequenzen.<\/p>\n

\"Tiefergehende
\n
\nJe h\u00f6her die Frequenz, desto mehr Energie kann der Funkwelle zugef\u00fchrt werden; jedoch hat sie gleichzeitig Schwierigkeiten, Hindernisse zu umgehen, und sie wird schneller abgeschw\u00e4cht. Umgekehrt gilt das Gleiche. Unter Ber\u00fccksichtigung dieser Eigenschaften wurden f\u00fcr die Wi-Fi-Nutzung zwei Hauptfrequenzb\u00e4nder gew\u00e4hlt \u2013 2,4 GHz (Frequenzband von 2,4000 bis 2,4835 GHz) und 5 GHz (B\u00e4nder von 5,170\u20135,330, 5,490\u20135,730 und 5,735\u20135,835 GHz).<\/p>\n

\"Tiefergehende
\n
\nRadiowellen breiten sich in alle Richtungen aus, und um zu verhindern, dass sich die Signale aufgrund des Interferenzeffekts gegenseitig beeinflussen, wird das Frequenzband in separate schmale Segmente aufgeteilt \u2013 Kan\u00e4le mit unterschiedlichen Durchlassb\u00e4ndern<\/a><\/noindex>. In der obigen Darstellung ist zu sehen, dass benachbarte Kan\u00e4le 1 und 2 mit einem Durchlassband von 20 MHz sich gegenseitig st\u00f6ren, w\u00e4hrend 1 und 6 dies nicht tun.<\/p>\n

Das Signal innerhalb eines Kanals wird mithilfe von Funkwellen auf einer bestimmten Tr\u00e4gerfrequenz \u00fcbertragen. Um Informationen zu \u00fcbertragen, k\u00f6nnen die Wellenparameter moduliert werden<\/a><\/noindex> nach Frequenz, Amplitude oder Phase.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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Die Aufteilung der Kan\u00e4le in den Wi-Fi-Frequenzb\u00e4ndern<\/h2>\n

\nDas Frequenzband von 2,4 GHz ist in 14 teilweise \u00fcberlappende Kan\u00e4le mit optimaler Breite von 20 MHz unterteilt. Urspr\u00fcnglich wurde angenommen, dass dies ausreicht, um ein komplexes drahtloses Netzwerk zu organisieren. Schnell stellte sich jedoch heraus, dass die Kapazit\u00e4t des Bandes rasch ersch\u00f6pft ist, weshalb das 5-GHz-Band hinzugef\u00fcgt wurde, dessen spektrale Kapazit\u00e4t wesentlich h\u00f6her ist. In diesem Band k\u00f6nnen neben 20-MHz-Kan\u00e4len auch 40- und 80-MHz-Kan\u00e4le zugewiesen werden.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nUm die Effizienz der Nutzung des funkfrequenziellen Spektrums weiter zu steigern, wird derzeit weit verbreitet die Technologie der Multiplexierung mit orthogonalem Frequenzmultiplexing (OFDM<\/a><\/noindex>).<\/p>\n

Es umfasst die Nutzung neben der Tr\u00e4gerfrequenz auch mehrerer Untertr\u00e4gerfrequenzen im selben Kanal, was die parallele Daten\u00fcbertragung erm\u00f6glicht. OFDM erlaubt eine recht flexible Verteilung des Datenverkehrs, hat jedoch aufgrund seines Alters einige signifikante Nachteile. Dazu geh\u00f6ren die Funktionsprinzipien des Netzprotokolls CSMA\/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), gem\u00e4\u00df denen zu bestimmten Zeiten nur ein Benutzer auf einer Tr\u00e4ger- und Untertr\u00e4gerfrequenz operieren kann.<\/p>\n

\"Tiefergehende
\n<\/p>\n

Raumstr\u00f6me<\/h2>\n

\nEin wichtiger Weg, um die Bandbreite eines drahtlosen Netzwerks zu erh\u00f6hen, ist die Verwendung von Raumstr\u00f6men.<\/p>\n

Ein Zugangspunkt enth\u00e4lt mehrere Funkmodule (eins, zwei oder mehr), die mit einer bestimmten Anzahl von Antennen verbunden sind. Diese Antennen strahlen gem\u00e4\u00df einem bestimmten Schema und einer Modulation aus, wodurch wir Informationen erhalten, die \u00fcber ein drahtloses Medium \u00fcbertragen werden. Der r\u00e4umliche Kanal kann zwischen einer bestimmten physikalischen Antenne (Funkmodul) des Zugangspunkts und dem Endger\u00e4t des Nutzers gebildet werden. Dadurch erh\u00f6ht sich das Gesamtvolumen der vom Zugangspunkt \u00fcbertragenen Informationen multipliziert mit der Anzahl der Kan\u00e4le (Antennen). <\/p>\n

Nach den aktuellen Standards k\u00f6nnen im 2,4 GHz-Bereich bis zu vier r\u00e4umliche Kan\u00e4le realisiert werden, im 5 GHz-Bereich bis zu acht.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nFr\u00fcher konzentrierten wir uns bei der Arbeit in den Frequenzbereichen von 2,4 und 5 GHz ausschlie\u00dflich auf die Anzahl der Funkmodule. Das Vorhandensein eines zweiten Funkmoduls bot zus\u00e4tzliche Flexibilit\u00e4t, da es \u00e4lteren Endger\u00e4ten die Nutzung der Frequenz von 2,4 GHz und neueren Ger\u00e4ten die Nutzung der Frequenz von 5 GHz erm\u00f6glichte. Mit der Einf\u00fchrung eines dritten und weiterer Funkmodule traten einige Probleme auf. Die strahlenden Elemente neigen dazu, sich gegenseitig zu st\u00f6ren, was die Kosten des Ger\u00e4ts erh\u00f6ht, da eine qualitativ hochwertigere Planung und Ausstattung des Access Points mit Kompensationsfiltern erforderlich wird. Erst seit kurzem ist es m\u00f6glich, gleichzeitig 16 r\u00e4umliche Str\u00f6me auf einem einzigen Access Point zu unterst\u00fctzen.<\/p>\n

\"Tiefergehende
\n<\/p>\n

Praktische und theoretische Geschwindigkeit<\/h2>\n

\nDie Mechanismen der OFDM-Technologie haben verhindert, dass wir die maximale Netzwerkbandbreite erreichen konnten. Theoretische Berechnungen f\u00fcr die praktische Implementierung von OFDM wurden bereits vor l\u00e4ngerer Zeit durchgef\u00fchrt und bezogen sich lediglich auf ideale Umgebungen, in denen ein ausreichendes Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis (SNR) und eine niedrige Bitfehlerrate (BER) vorhersehbar waren. In der heutigen Zeit, in der starke St\u00f6rungen in den relevanten Frequenzspektren herrschen, sind die Bandbreitenwerte von OFDM-basierten Netzwerken entt\u00e4uschend gering. Dieser Protokollstandard litt bis vor kurzem unter diesen M\u00e4ngeln, bis die Technologie OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) Unterst\u00fctzung bot. Mehr dazu sp\u00e4ter.<\/p>\n

Lassen Sie uns \u00fcber Antennen sprechen.<\/h2>\n

\"Tiefergehende
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\nWie Sie wissen, verf\u00fcgt jede Antenne \u00fcber einen Verst\u00e4rkungsfaktor, der den r\u00e4umlichen Strahlmuster der Signalverbreitung (Beamforming) beeinflusst und eine bestimmte Abdeckungsfl\u00e4che definiert (unter Vernachl\u00e4ssigung von Signalreflexionen usw.). Diese \u00dcberlegung bildete lange Zeit die Grundlage der Planungen der Designer, wo genau die Zugangspunkte platziert werden sollten. L\u00e4nger blieb die Form des Musters unver\u00e4ndert und wurde lediglich proportional zu den Eigenschaften der Antenne vergr\u00f6\u00dfert oder verkleinert.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nModerne Antennenelemente werden zunehmend steuerbar und erm\u00f6glichen es, das r\u00e4umliche Strahlmuster der Signalverbreitung in Echtzeit dynamisch zu ver\u00e4ndern.<\/p>\n

Links im oberen Bild sehen Sie das Prinzip der Ausbreitung von Radiowellen unter Verwendung einer Standard-Allroundantenne. Durch die Erh\u00f6hung der Signalst\u00e4rke konnten wir nur den Abdeckungsradius \u00e4ndern, ohne die Qualit\u00e4t der Kanalnutzung \u2013 KQI (Key Quality Indicators) \u2013 wesentlich beeinflussen zu k\u00f6nnen. Dieser Indikator ist jedoch von gr\u00f6\u00dfter Bedeutung f\u00fcr die Bereitstellung von Kommunikation in einer Umgebung mit h\u00e4ufigen Bewegungen des Endger\u00e4ts.<\/p>\n

Die L\u00f6sung des Problems war der Einsatz von vielen kleinen Antennen, deren Last in Echtzeit geregelt werden kann, um die Ausbreitungsmuster entsprechend der r\u00e4umlichen Position des Nutzers zu formen. <\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nSo konnten wir dem Einsatz der MU-MIMO-Technologie (Multi-User Multiple Input, Multiple Output) erheblich n\u00e4herkommen. Damit kann der Access Point zu jedem Zeitpunkt Str\u00f6me von Strahlung erzeugen, die gezielt auf Endger\u00e4te gerichtet sind.<\/p>\n

Von der Physik zu den Standards 802.11<\/h2>\n

\"Tiefergehende
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\nMit der Weiterentwicklung der Wi-Fi-Standards haben sich auch die Prinzipien der Arbeit mit der physischen Netzwerkschicht ge\u00e4ndert. Der Einsatz anderer Modulationsmechanismen erm\u00f6glichte es bereits ab den 802.11g\/n-Versionen, in einem Zeitfenster deutlich mehr Informationen unterzubringen und somit eine gr\u00f6\u00dfere Anzahl von Benutzern zu bedienen. Dies wurde unter anderem auch durch die Nutzung von r\u00e4umlichen Str\u00f6mungen erreicht. Au\u00dferdem erlaubte die neu gewonnene Flexibilit\u00e4t hinsichtlich der Bandbreite die Bildung einer gr\u00f6\u00dferen Anzahl von Ressourcen f\u00fcr MIMO.<\/p>\n

F\u00fcr das n\u00e4chste Jahr ist die Genehmigung des Wi-Fi 7-Standards geplant. Was wird sich mit seiner Einf\u00fchrung \u00e4ndern? Neben einer \u00fcblichen Geschwindigkeitssteigerung und dem Hinzuf\u00fcgen des 6-GHz-Bereichs wird die M\u00f6glichkeit entstehen, mit breiten aggregierten Kan\u00e4len wie 320 MHz zu arbeiten. Dies ist besonders interessant im Hinblick auf industrielle Anwendungen.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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Die theoretische Durchsatzrate von Wi-Fi 6<\/h2>\n

\nDie theoretische Formel zur Berechnung der nominalen Geschwindigkeit von Wi-Fi 6 ist recht komplex und h\u00e4ngt von vielen Faktoren ab, beginnend bei der Anzahl der r\u00e4umlichen Str\u00f6mungen bis hin zu den Informationen, die wir in die Tr\u00e4gerwelle (oder die Tr\u00e4gerwellen, wenn es mehrere gibt) pro Zeiteinheit einf\u00fcgen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Wie Sie sehen k\u00f6nnen, h\u00e4ngt vieles von den r\u00e4umlichen Str\u00f6mungen ab. Tats\u00e4chlich verschlechterte eine Erh\u00f6hung ihrer Anzahl in Kombination mit der Verwendung von STC (Space-Time Coding) und MRC (Maximum Ratio Combining) zuvor die Leistung der Wireless-L\u00f6sung insgesamt.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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Neue Schl\u00fcsseltechnologien der physikalischen Ebene<\/h2>\n

\nLassen Sie uns zu den Schl\u00fcsseltechnologien der physikalischen Ebene \u00fcbergehen \u2013 und beginnen wir mit der ersten Ebene des OSI-Modells.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nWir erinnern Sie daran, dass bei OFDM eine bestimmte Anzahl von Tr\u00e4gersignalen verwendet wird, die, ohne einander zu st\u00f6ren, in der Lage sind, ein gewisses Volumen an Informationen zu \u00fcbertragen. <\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nIn diesem Beispiel verwenden wir den Frequenzbereich von 5,220 GHz, der 48 Unterkan\u00e4le umfasst. Durch die Aggregation dieses Kanals erhalten wir eine gr\u00f6\u00dfere Anzahl von Tr\u00e4gersignalen, auf denen jeweils ein eigenes Modulationsschema angewendet wird.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nWi-Fi 5 verwendet die 256-QAM (Quadratur-Amplitudenmodulation), die es erm\u00f6glicht, im Rahmen einer Tr\u00e4gerfrequenz innerhalb eines Zeitfensters ein 16 x 16 Punktfeld zu bilden, das sich in Amplitude und Phase unterscheidet. Nachteilig ist, dass zu jedem gegebenen Zeitpunkt nur eine Station auf der Tr\u00e4gerfrequenz \u00fcbertragen kann.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nDie Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) stammt aus der Welt der Mobilfunkbetreiber, wurde gleichzeitig mit LTE popul\u00e4r und wird zur Organisation des Downlink (Verbindungskanal zum Endbenutzer) verwendet. Sie erm\u00f6glicht es, mit dem Kanal auf der Ebene sogenannter Ressourcen-Einheiten zu arbeiten. Diese Einheiten helfen, einen Block in eine bestimmte Anzahl von Komponenten zu unterteilen. Innerhalb eines Blocks k\u00f6nnen wir zu jedem Zeitpunkt nicht strikt mit einem einzigen Sendeelement (Benutzer oder Zugangspunkt) arbeiten, sondern mehrere Elemente kombinieren. Dies erm\u00f6glicht bemerkenswerte Ergebnisse.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\n\"Tiefergehende
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Einfache Kanalverbindung in Wi-Fi 6<\/h2>\n

\nDie Kanalb\u00fcndelung (Channel Bonding) in Wi-Fi 6 erm\u00f6glicht die Nutzung geb\u00fcndelter Kan\u00e4le mit einer Breite von 20 bis 160 MHz. Dabei m\u00fcssen die verwendeten Frequenzen nicht unbedingt benachbart sein. Zum Beispiel kann ein Block aus dem Frequenzbereich von 5,17 GHz und ein anderer aus dem Bereich von 5,135 GHz stammen. Dies erlaubt eine flexible Gestaltung der Funkumgebung, selbst bei starken Interferenzen oder in der N\u00e4he anderer st\u00e4ndig sendender Stationen.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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Von SIMO zu MIMO<\/h2>\n

\nDie MIMO-Technologie war nicht immer verf\u00fcgbar. In der Vergangenheit war die mobile Kommunikation auf den SIMO-Betrieb angewiesen, der mehrere Antennen an der Benutzerstation erforderte, die gleichzeitig Informationen empfangen konnten. <\/p>\n

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\nMU-MIMO erm\u00f6glicht die \u00dcbertragung von Informationen an mehrere Benutzer, indem er den gesamten vorhandenen Antennenbestand nutzt. Damit werden die zuvor durch das CSMA\/CA-Protokoll auferlegten Einschr\u00e4nkungen aufgehoben, die mit der Zuteilung von \u00dcbertragungs-Tokens an die Endger\u00e4te verbunden waren. Jetzt werden die Benutzer in Gruppen zusammengefasst, und jeder Gruppenmitglied erh\u00e4lt seinen Anteil am Antennenressourcen der Zugangsstelle, anstatt auf seine Reihe zu warten.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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Bildung des Funkstrahls<\/h2>\n

\nEine wichtige Regel f\u00fcr den Betrieb von MU-MIMO ist die Aufrechterhaltung eines Betriebsmodus der Antennenstruktur, der eine \u00dcberlappung der Funkwellen und den Informationsverlust durch Phasen\u00fcberlagerung verhindert.<\/p>\n

Dies erfordert komplexe mathematische Berechnungen auf der Seite des Access Points. Wenn das Terminal diese Funktion unterst\u00fctzt, erm\u00f6glicht MU-MIMO ihm, dem Access Point mitzuteilen, mit welcher Verz\u00f6gerung es das Signal an jede spezifische Antenne empf\u00e4ngt. Der Access Point wiederum passt seine Antennen an, um einen optimal gerichteten Strahl zu bilden.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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Was bedeutet das f\u00fcr uns insgesamt?<\/h2>\n

\nDie wei\u00dfen Kreise mit Zahlen in der Tabelle zeigen die aktuellen Anwendungsszenarien von Wi-Fi der vorherigen Generationen. Die blauen Kreise (siehe Abbildung oben) beschreiben die M\u00f6glichkeiten von Wi-Fi 6, w\u00e4hrend die grauen Kreise die nahe Zukunft darstellen.<\/p>\n

Die Hauptvorteile neuer L\u00f6sungen mit OFDMA-Unterst\u00fctzung liegen in den Ressourcen-Einheiten, die auf einer Ebene \u00e4hnlich der TDM (Time Division Multiplexing) implementiert sind. Solch eine Technologie gab es zuvor nicht im Wi-Fi. Sie erm\u00f6glicht eine pr\u00e4zise Kontrolle der zugewiesenen Bandbreite, was eine minimale Signalverz\u00f6gerung in der \u00dcbertragungsumgebung und den erforderlichen Zuverl\u00e4ssigkeitsstandard gew\u00e4hrleistet. Es besteht kein Zweifel, dass die Zuverl\u00e4ssigkeitswerte von Wi-Fi verbessert werden m\u00fcssen.<\/p>\n

Die Geschichte wiederholt sich, und die aktuelle Situation \u00e4hnelt der, die einst rund um Ethernet herrschte. Bereits damals festigte sich die Meinung, dass das \u00dcbertragungsmedium CSMA\/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) keine garantierte Bandbreite bereitstellt. Dies setzte sich fort bis zum \u00dcbergang auf IEEE 802.3z.<\/p>\n

Was die allgemeinen Anwendungsmodelle betrifft, so sieht man, dass mit jeder Generation von Wi-Fi die Nutzungsszenarien zunehmen, die zunehmend empfindlich auf Verz\u00f6gerungen, allgemeines Jitter<\/a><\/noindex> und Zuverl\u00e4ssigkeit reagieren.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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Und wieder zur\u00fcck zur physischen Umgebung.<\/h2>\n

\nJetzt kommen wir zu den Faktoren, die die neue physische Umgebung formen. Bei der Verwendung von CSMA\/CA und OFDM f\u00fchrte die zunehmende Anzahl aktiver Punkte (Active STA) dazu, dass die Bandbreite des 20-Megahertz-Kanals erheblich sank. Dies war verbunden mit den bereits erw\u00e4hnten, nicht mehr ganz neuen Technologien STC (Space-Time Coding) und MRC (Maximum Ratio Combining).<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nOFDMA kann durch die Nutzung von Ressourceneinheiten effektiv mit entfernten und leistungsschwachen Stationen interagieren. Damit erhalten wir die M\u00f6glichkeit, im gleichen Tr\u00e4gerspektrum mit Benutzern zu arbeiten, die unterschiedliche Ressourcenmengen verbrauchen. Ein Benutzer kann eine Einheit belegen, w\u00e4hrend ein anderer alle anderen nutzen kann.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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Warum gab es zuvor kein OFDMA?<\/h2>\n

\nUnd schlie\u00dflich die zentrale Frage: Warum gab es zuvor kein OFDMA? Kurioserweise hatte das alles mit Geld zu tun.<\/p>\n

Lange Zeit galt es als selbstverst\u00e4ndlich, dass der Preis f\u00fcr Wi-Fi-Module m\u00f6glichst gering sein sollte. Als 1997 das Protokoll in den kommerziellen Gebrauch eingef\u00fchrt wurde, entschied man, dass die Produktionskosten eines solchen Moduls $1 nicht \u00fcbersteigen d\u00fcrften. Infolgedessen entwickelte sich die Technologie in eine suboptimale Richtung. Hier ber\u00fccksichtigen wir nicht das Betreiber-LTE, in dem OFDMA bereits seit geraumer Zeit Verwendung findet. <\/p>\n

Letztendlich entschied die Arbeitsgruppe f\u00fcr Wi-Fi, diese Erkenntnisse aus der Welt der Telekommunikation in den Bereich der Unternehmensnetzwerke zu \u00fcbertragen. Die Hauptaufgabe bestand darin, auf qualitativ hochwertigere Komponenten wie Filter und Oszillatoren umzusteigen.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nWarum war es so schwierig, mit den alten MRC-Codierungen zu arbeiten, egal ob mit oder ohne St\u00f6rungen? Weil der MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) Strahlbildungsmechanismus die Fehleranzahl deutlich erh\u00f6hte, sobald wir versuchten, eine gro\u00dfe Anzahl von Sendepunkten zu kombinieren. OFDMA hat bewiesen, dass das Problem l\u00f6sbar ist.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nDie Bek\u00e4mpfung von Interferenzen basiert jetzt auf Mathematik. Wenn das \u00dcbertragungsfenster lang genug ist, f\u00fchrt die entstehende dynamische Interferenz zu Problemen. Neue Betriebsalgorithmen erm\u00f6glichen es, diese Probleme zu umgehen, indem sie nicht nur die durch die Wi-Fi-\u00dcbertragung verursachte Interferenz, sondern auch jede andere im Frequenzbereich ausschlie\u00dfen.<\/p>\n

\"Tiefergehende
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\nDank der adaptiven Interferenzbek\u00e4mpfung k\u00f6nnen wir selbst in komplexen, heterogenen Umgebungen Gewinne von bis zu 11 dB erzielen. Der Einsatz eigener algorithmischer L\u00f6sungen von Huawei hat es uns erm\u00f6glicht, eine erhebliche Optimierung dort zu erreichen, wo es erforderlich ist - in Indoor-L\u00f6sungen. Was gut in 5G ist, ist nicht unbedingt gut in einer Wi-Fi-6-Umgebung. Die Ans\u00e4tze von Massive MIMO und MU-MIMO unterscheiden sich im Falle von Indoor- und Outdoor-L\u00f6sungen. Dort, wo es erforderlich ist, sind kostspielige L\u00f6sungen wie in 5G angemessen. Aber es sind auch andere Optionen n\u00f6tig, wie Wi-Fi 6, die Latenzen und andere Leistungsmerkmale bieten k\u00f6nnen, die wir von Telekommunikationsanbietern gewohnt sind.<\/p>\n

Wir \u00fcbernehmen die Werkzeuge, die f\u00fcr uns als Unternehmensnutzer n\u00fctzlich sein werden, um eine physische Umgebung zu schaffen, auf die wir uns verlassen k\u00f6nnen.<\/p>\n

***<\/h2>\n

\n\u00dcbrigens, vergessen Sie nicht unsere zahlreichen Webinare zu den Neuheiten von Huawei aus dem Jahr 2020, die nicht nur im russischsprachigen Raum, sondern auch auf globaler Ebene stattfinden. Eine Liste der Webinare f\u00fcr die kommenden Wochen finden Sie unter \u00fcber diesen Link verf\u00fcgbar<\/a><\/noindex>.
\n
Quelle: habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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