{"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\/pl\/blog\/administrirovanie\/glubokoe-pogruzhenie-v-princzipy-raboty-wi-fi-6-ofdma-i-mu-mimo","title":{"rendered":"G\u0142\u0119bokie zanurzenie w zasady dzia\u0142ania Wi-Fi 6: OFDMA i MU-MIMO","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

W swoich projektach Huawei stawia na Wi-Fi 6. Pytania od koleg\u00f3w i klient\u00f3w dotycz\u0105ce nowej generacji standardu sk\u0142oni\u0142y nas do napisania posta o teoretycznych podstawach i fizycznych zasadach, kt\u00f3re s\u0105 w nim zakorzenione. Przejd\u017amy od historii do fizyki, aby dok\u0142adnie zrozumie\u0107, po co potrzebne s\u0105 technologie OFDMA i MU-MIMO. Porozmawiamy tak\u017ce o tym, jak zasadniczo przeprojektowane fizyczne \u015brodowisko transmisji danych umo\u017cliwi\u0142o uzyskanie gwarantowanej przepustowo\u015bci kana\u0142\u00f3w i tak znacz\u0105cego zmniejszenia og\u00f3lnego poziomu op\u00f3\u017anie\u0144, \u017ce sta\u0142y si\u0119 one por\u00f3wnywalne z \u201eoperatorami\u201d. I to mimo, \u017ce nowoczesne sieci oparte na 5G s\u0105 dro\u017csze (\u015brednio 20-30 razy) od por\u00f3wnywalnych mo\u017cliwo\u015bciami sieci wewn\u0119trznych na Wi-Fi 6.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/a><\/noindex>
\nDla Huawei temat ten nie jest banalny: rozwi\u0105zania wspieraj\u0105ce Wi-Fi 6 s\u0105 w\u015br\u00f3d naszych najbardziej prze\u0142omowych produkt\u00f3w w 2020 roku, w kt\u00f3re zainwestowano ogromne zasoby. Oto tylko jeden przyk\u0142ad: badania w dziedzinie materia\u0142oznawstwa pozwoli\u0142y nam dobra\u0107 stop, kt\u00f3rego u\u017cycie w elementach radiowych punktu dost\u0119powego zwi\u0119kszy\u0142o stosunek \u201esygna\u0142 - szum\u201d o 2-3 dB: chylimy czo\u0142a przed Doronem Ezri (Doron Ezri) za to osi\u0105gni\u0119cie.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Historia<\/h2>\n

\nHistori\u0119 Wi-Fi warto liczy\u0107 od 1971 roku, kiedy to na Uniwersytecie Hawajskim profesor Norman Abramson wraz z grup\u0105 wsp\u00f3\u0142pracownik\u00f3w opracowa\u0142, zbudowa\u0142 i uruchomi\u0142 bezprzewodow\u0105 sie\u0107 przesy\u0142u danych ALOHAnet.<\/p>\n

W 1980 roku zatwierdzono grup\u0119 standard\u00f3w i protoko\u0142\u00f3w IEEE 802, opisuj\u0105cych organizacj\u0119 dw\u00f3ch ni\u017cszych warstw siedmiowarstwowego modelu sieci OSI. Na premier\u0119 pierwszej wersji 802.11 trzeba by\u0142o czeka\u0107 d\u0142ugie 17 lat.<\/p>\n

W 1997 roku przyj\u0119to standard 802.11, dwa lata przed powstaniem organizacji Wi-Fi Alliance, a pierwsza generacja najpopularniejszej dzi\u015b technologii bezprzewodowego przesy\u0142u danych wesz\u0142a na szeroki \u015bwiat. <\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Standard IEEE 802. Pokolenia Wi-Fi<\/h2>\n

\nPierwszym standardem, kt\u00f3ry by\u0142 masowo wspierany przez producent\u00f3w sprz\u0119tu, sta\u0142 si\u0119 802.11b. Jak wida\u0107, cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 innowacji od ko\u0144ca XX wieku by\u0142a do\u015b\u0107 stabilna: na jako\u015bciowe zmiany potrzeba czasu. W ostatnich latach g\u0142\u00f3wne prace skupia\u0142y si\u0119 na poprawie fizycznego \u015brodowiska przesy\u0142u sygna\u0142u. Aby lepiej zrozumie\u0107 wsp\u00f3\u0142czesne problemy Wi-Fi, powr\u00f3\u0107my do jego fizycznych podstaw.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Przypomnijmy sobie podstawy!<\/h2>\n

\nFale radiowe s\u0105 szczeg\u00f3lnym przypadkiem fal elektromagnetycznych \u2014 rozprzestrzeniaj\u0105cych si\u0119 od \u017ar\u00f3d\u0142a zak\u0142\u00f3ce\u0144 pola elektrycznego i magnetycznego. Charakteryzuj\u0105 si\u0119 trzema podstawowymi parametrami: wektorem falowym oraz wektorami nat\u0119\u017cenia pola elektrycznego i magnetycznego. Wszystkie trzy s\u0105 wzajemnie prostopad\u0142e. Cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 fali okre\u015bla si\u0119 jako liczb\u0119 powtarzaj\u0105cych si\u0119 drga\u0144 w jednostce czasu.<\/p>\n

Wszystko to s\u0105 powszechnie znane fakty. Jednak aby doj\u015b\u0107 do ko\u0144ca, musimy zacz\u0105\u0107 od samego pocz\u0105tku.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nNa umownej skali zakres\u00f3w cz\u0119stotliwo\u015bci promieniowania elektromagnetycznego, pasmo radiowe zajmuje najni\u017csz\u0105 (niskocz\u0119stotliwo\u015bciow\u0105) cz\u0119\u015b\u0107. Nale\u017c\u0105 do niego fale elektromagnetyczne o cz\u0119stotliwo\u015bci drga\u0144 od 3 Hz do 3000 GHz. Wszystkie inne pasma, w tym \u015bwiat\u0142o widzialne, maj\u0105 znacznie wy\u017csze cz\u0119stotliwo\u015bci.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nIm wy\u017csza cz\u0119stotliwo\u015b\u0107, tym wi\u0119ksz\u0105 energi\u0119 mo\u017cna przekaza\u0107 falom radiowym, jednak jednocze\u015bnie gorzej omijaj\u0105 przeszkody i szybciej si\u0119 t\u0142umi\u0105. Prawda jest odwrotna. Bior\u0105c pod uwag\u0119 te cechy, dla pracy Wi-Fi wybrano dwa g\u0142\u00f3wne zakresy cz\u0119stotliwo\u015bci \u2014 2,4 GHz (pasmo cz\u0119stotliwo\u015bci od 2,4000 do 2,4835 GHz) oraz 5 GHz (zakresy cz\u0119stotliwo\u015bci 5,170\u20145,330, 5,490\u20145,730 oraz 5,735\u20145,835 GHz).<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nFale radiowe rozprzestrzeniaj\u0105 si\u0119 we wszystkich kierunkach, a aby sygna\u0142y nie wp\u0142ywa\u0142y na siebie nawzajem z powodu efektu interferencji, pasmo cz\u0119stotliwo\u015bci dzieli si\u0119 na osobne w\u0105skie odcinki \u2014 kana\u0142y o danej szeroko\u015bci pasma<\/a><\/noindex>. Na powy\u017cszym schemacie wida\u0107, \u017ce s\u0105siaduj\u0105ce kana\u0142y 1 i 2 o szeroko\u015bci pasma 20 MHz b\u0119d\u0105 zak\u0142\u00f3ca\u0107 si\u0119 nawzajem, podczas gdy 1 i 6 \u2014 nie b\u0119d\u0105.<\/p>\n

Sygna\u0142 wewn\u0105trz kana\u0142u jest transmitowany za pomoc\u0105 fali radiowej na okre\u015blonej cz\u0119stotliwo\u015bci no\u015bnej. W celu przesy\u0142ania informacji parametry fali mog\u0105 by\u0107 modulowane<\/a><\/noindex> na cz\u0119stotliwo\u015bci, amplitudzie lub fazie.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Podzia\u0142 kana\u0142\u00f3w w zakresach cz\u0119stotliwo\u015bci Wi-Fi<\/h2>\n

\nZakres cz\u0119stotliwo\u015bci 2,4 GHz dzieli si\u0119 na 14 cz\u0119\u015bciowo nak\u0142adaj\u0105cych si\u0119 na siebie kana\u0142\u00f3w o optymalnej szeroko\u015bci \u2014 20 MHz. Kiedy\u015b uwa\u017cano, \u017ce to zupe\u0142nie wystarczaj\u0105ce do organizacji skomplikowanej sieci bezprzewodowej. Wkr\u00f3tce okaza\u0142o si\u0119, \u017ce pojemno\u015b\u0107 pasma szybko si\u0119 wyczerpuje, dlatego dodano zakres 5 GHz, kt\u00f3rego pojemno\u015b\u0107 spektralna jest znacznie wy\u017csza. W nim, opr\u00f3cz kana\u0142\u00f3w o szeroko\u015bci 20 MHz, mo\u017cna wydzieli\u0107 kana\u0142y o szeroko\u015bci 40 i 80 MHz.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nAby dodatkowo zwi\u0119kszy\u0107 efektywno\u015b\u0107 wykorzystania widma radiowego, obecnie szeroko stosuje si\u0119 technologi\u0119 wielodost\u0119pu z ortogonalnym podzia\u0142em cz\u0119stotliwo\u015bci (OFDM<\/a><\/noindex>).<\/p>\n

. Oznacza to, \u017ce opr\u00f3cz cz\u0119stotliwo\u015bci no\u015bnej wykorzystywanych jest r\u00f3wnie\u017c kilka cz\u0119stotliwo\u015bci podno\u015bnych w tym samym kanale, co umo\u017cliwia r\u00f3wnoleg\u0142e przesy\u0142anie danych. OFDM pozwala na wygodne rozdzielenie ruchu w spos\u00f3b \"granularny\", ale z powodu swojego szacownego wieku zachowuje szereg istotnych wad. Do nich nale\u017cy spos\u00f3b dzia\u0142ania w protokole sieciowym CSMA\/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), kt\u00f3ry pozwala, aby w danym momencie na jednej cz\u0119stotliwo\u015bci no\u015bnej i podno\u015bnej m\u00f3g\u0142 pracowa\u0107 tylko jeden u\u017cytkownik.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Przep\u0142ywy przestrzenne<\/h2>\n

\nWa\u017cnym sposobem na zwi\u0119kszenie przepustowo\u015bci sieci bezprzewodowej jest wykorzystanie przep\u0142yw\u00f3w przestrzennych.<\/p>\n

Punkt dost\u0119pu zawiera kilka modu\u0142\u00f3w radiowych (jeden, dwa lub wi\u0119cej), kt\u00f3re s\u0105 pod\u0142\u0105czone do okre\u015blonej liczby anten. Te anteny emituj\u0105 sygna\u0142 zgodnie z okre\u015blon\u0105 schematyk\u0105 i modulacj\u0105, co umo\u017cliwia odbi\u00f3r informacji przesy\u0142anej przez medium bezprzewodowe. Przep\u0142yw przestrzenny mo\u017ce by\u0107 tworzony mi\u0119dzy konkretn\u0105 fizyczn\u0105 anten\u0105 (modu\u0142em radiowym) punktu dost\u0119pu a urz\u0105dzeniem u\u017cytkownika. Dzi\u0119ki temu ca\u0142kowita ilo\u015b\u0107 informacji przesy\u0142anej z punktu dost\u0119pu zwi\u0119ksza si\u0119 wielokrotnie w stosunku do liczby przep\u0142yw\u00f3w (antenn). <\/p>\n

Zgodnie z aktualnymi standardami w pa\u015bmie 2,4 GHz mo\u017cna zrealizowa\u0107 do czterech przep\u0142yw\u00f3w przestrzennych, w pa\u015bmie 5 GHz \u2014 do o\u015bmiu.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nW przesz\u0142o\u015bci, pracuj\u0105c w pasmach 2,4 i 5 GHz, skupiali\u015bmy si\u0119 jedynie na liczbie modu\u0142\u00f3w radiowych. Obecno\u015b\u0107 drugiego modu\u0142u radiowego zapewnia\u0142a dodatkow\u0105 elastyczno\u015b\u0107, umo\u017cliwiaj\u0105c starym urz\u0105dzeniom klienckim dzia\u0142anie w cz\u0119stotliwo\u015bci 2,4 GHz, a nowym w 5 GHz. Pojawienie si\u0119 trzeciego i kolejnych modu\u0142\u00f3w radiowych przynios\u0142o pewne problemy. Elementy emituj\u0105ce maj\u0105 tendencj\u0119 do wzajemnego zak\u0142\u00f3cania si\u0119, co podnosi koszt urz\u0105dzenia ze wzgl\u0119du na potrzeb\u0119 lepszego zaprojektowania i wyposa\u017cenia punktu dost\u0119powego w filtry kompensacyjne. Dopiero niedawno sta\u0142o si\u0119 mo\u017cliwe jednoczesne wsparcie 16 strumieni przestrzennych na jednym punkcie dost\u0119powym.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Pr\u0119dko\u015b\u0107 praktyczna i teoretyczna<\/h2>\n

\nZ powodu mechanizm\u00f3w dzia\u0142ania OFDM nie mogli\u015bmy osi\u0105gn\u0105\u0107 maksymalnej przepustowo\u015bci sieci. Teoretyczne obliczenia dla praktycznego wdro\u017cenia OFDM przeprowadzono bardzo dawno temu i tylko w odniesieniu do idealnych \u015brodowisk, gdzie przewidywano wystarczaj\u0105co wysoki wska\u017anik stosunku 'sygna\u0142-szum' (SNR) oraz prawdopodobie\u0144stwo b\u0142\u0119du na bit (BER). W dzisiejszych warunkach silnego zak\u0142\u00f3cenia wszystkich interesuj\u0105cych nas pasm radiowych wska\u017aniki przepustowo\u015bci sieci opartych na OFDM s\u0105 przygn\u0119biaj\u0105co niskie. A protok\u00f3\u0142 przez ostatni czas nadal nosi\u0142 te wady, a\u017c do momentu, gdy pomocna sta\u0142a si\u0119 technologia OFDMA (ortogonalny dost\u0119p wielokrotnej dzielnicy cz\u0119stotliwo\u015bci). O tym napiszemy dalej.<\/p>\n

Porozmawiajmy o antenach<\/h2>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nJak wiecie, ka\u017cda antena ma wsp\u00f3\u0142czynnik wzmocnienia, w zale\u017cno\u015bci od kt\u00f3rego kszta\u0142tuje si\u0119 przestrzenny wz\u00f3r rozprzestrzeniania sygna\u0142u (beamforming) z okre\u015blon\u0105 powierzchni\u0105 pokrycia (nie bierzemy pod uwag\u0119 odbicia sygna\u0142u itp.). Na tym zawsze opierali si\u0119 projektanci przy ustalaniu, gdzie powinny by\u0107 umiejscowione punkty dost\u0119powe. Przez d\u0142ugi czas kszta\u0142t wzoru pozostawa\u0142 niezmienny i jedynie proporcjonalnie zwi\u0119ksza\u0142 si\u0119 lub zmniejsza\u0142 w zale\u017cno\u015bci od w\u0142a\u015bciwo\u015bci anteny.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nNowoczesne elementy antenowe staj\u0105 si\u0119 coraz bardziej sterowalne i pozwalaj\u0105 na dynamiczn\u0105 zmian\u0119 przestrzennego wzoru rozprzestrzeniania sygna\u0142u w czasie rzeczywistym.<\/p>\n

Z lewej stronie na g\u00f3rze przedstawiono zasad\u0119 rozprzestrzeniania si\u0119 fal radiowych przy u\u017cyciu standardowej anteny omnikierunkowej. Zwi\u0119kszaj\u0105c moc sygna\u0142u, mogli\u015bmy jedynie zmienia\u0107 zasi\u0119g bez mo\u017cliwo\u015bci istotnego wp\u0142ywania na jako\u015b\u0107 wykorzystania kana\u0142u \u2014 KQI (Kluczowe Wska\u017aniki Jako\u015bci). A ten wska\u017anik jest niezwykle wa\u017cny przy organizacji komunikacji w warunkach cz\u0119stego przemieszczania si\u0119 urz\u0105dzenia abonenta w \u015brodowisku bezprzewodowym.<\/p>\n

Rozwi\u0105zaniem problemu sta\u0142o si\u0119 zastosowanie du\u017cej liczby ma\u0142ych anten, kt\u00f3rych obci\u0105\u017cenie mo\u017cna regulowa\u0107 w czasie rzeczywistym, formuj\u0105c wzory rozprzestrzeniania w zale\u017cno\u015bci od po\u0142o\u017cenia przestrzennego u\u017cytkownika. <\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nW ten spos\u00f3b uda\u0142o si\u0119 zbli\u017cy\u0107 do zastosowania technologii MU-MIMO (Multi-User Multiple Input, Multiple Output). Dzi\u0119ki niej punkt dost\u0119pu w dowolnym momencie formuje strumienie promieniowania kierowane bezpo\u015brednio w stron\u0119 urz\u0105dze\u0144 abonent\u00f3w.<\/p>\n

Od fizyki do standard\u00f3w 802.11<\/h2>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nW miar\u0119 rozwoju standard\u00f3w Wi-Fi zmienia\u0142y si\u0119 zasady dzia\u0142ania z warstw\u0105 fizyczn\u0105 sieci. Wykorzystanie innych mechanizm\u00f3w modulacji pozwoli\u0142o \u2014 pocz\u0105wszy od wersji 802.11g\/n \u2014 pomie\u015bci\u0107 w jednym przedziale czasowym znacznie wi\u0119ksz\u0105 ilo\u015b\u0107 informacji i, w zwi\u0105zku z tym, wsp\u00f3\u0142pracowa\u0107 z wi\u0119ksz\u0105 liczb\u0105 u\u017cytkownik\u00f3w. Poza tym osi\u0105gni\u0119to to r\u00f3wnie\u017c dzi\u0119ki zastosowaniu strumieni przestrzennych. Nowo nabyta elastyczno\u015b\u0107 w zakresie szeroko\u015bci kana\u0142u umo\u017cliwi\u0142a formowanie wi\u0119kszej liczby zasob\u00f3w dla MIMO.<\/p>\n

Na nast\u0119pny rok zaplanowano zatwierdzenie standardu Wi-Fi 7. Co si\u0119 zmieni z jego nadej\u015bciem? Opr\u00f3cz tradycyjnego wzrostu pr\u0119dko\u015bci i dodania pasma 6 GHz, pojawi si\u0119 mo\u017cliwo\u015b\u0107 pracy z szerokimi agregowanymi kana\u0142ami, takimi jak 320 MHz. To szczeg\u00f3lnie interesuj\u0105ce w kontek\u015bcie zastosowa\u0144 przemys\u0142owych.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Teoretyczna przepustowo\u015b\u0107 Wi-Fi 6<\/h2>\n

\nTeoretyczna formu\u0142a obliczenia nominalnej pr\u0119dko\u015bci dzia\u0142ania Wi-Fi 6 jest do\u015b\u0107 skomplikowana i zale\u017cy od wielu parametr\u00f3w, pocz\u0105wszy od liczby strumieni przestrzennych, a sko\u0144czywszy na informacjach, kt\u00f3re mo\u017cemy w\u0142o\u017cy\u0107 w podno\u015bn\u0105 (lub podno\u015bne, je\u015bli ich kilka) w jednostce czasu.<\/p>\n

Jak wida\u0107, wiele zale\u017cy od strumieni przestrzennych. Wcze\u015bniej jednak zwi\u0119kszenie ich liczby w po\u0142\u0105czeniu z wykorzystaniem STC (kodowanie czasoprzestrzenne) i MRC (maksymalne \u0142\u0105czenie wsp\u00f3\u0142czynnik\u00f3w) pogarsza\u0142o dzia\u0142anie rozwi\u0105za\u0144 bezprzewodowych jako ca\u0142o\u015bci.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Nowe kluczowe technologie warstwy fizycznej<\/h2>\n

\nPrzejd\u017amy do kluczowych technologii warstwy fizycznej \u2014 zaczniemy od pierwszej warstwy modelu OSI.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nPrzypomnijmy, \u017ce w OFDM wykorzystuje si\u0119 okre\u015blon\u0105 liczb\u0119 podno\u015bnych, kt\u00f3re, nie zak\u0142\u00f3caj\u0105c si\u0119 nawzajem, mog\u0105 przesy\u0142a\u0107 pewn\u0105 ilo\u015b\u0107 informacji. <\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nW przyk\u0142adzie u\u017cywamy pasma 5,220 GHz, kt\u00f3re obejmuje 48 podkana\u0142\u00f3w. Agreguj\u0105c ten kana\u0142, uzyskujemy wi\u0119ksz\u0105 liczb\u0119 podno\u015bnych, na ka\u017cdej z kt\u00f3rych stosuje si\u0119 w\u0142asn\u0105 schematyk\u0119 modulacji.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nW Wi-Fi 5 stosowana jest kwadraturowa modulacja 256 QAM (Quadrature Amplitude Modulation), kt\u00f3ra pozwala utworzy\u0107 w ramach cz\u0119stotliwo\u015bci no\u015bnej w jednym przedziale czasowym pole 16 x 16 punkt\u00f3w, r\u00f3\u017cni\u0105cych si\u0119 amplitud\u0105 i faz\u0105. Niewygod\u0105 jest to, \u017ce w danym momencie na cz\u0119stotliwo\u015bci no\u015bnej mo\u017ce transmitowa\u0107 tylko jedna stacja.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nMokrofonowanie z ortogonalnym podzia\u0142em cz\u0119stotliwo\u015bci (OFDMA) pochodzi ze \u015bwiata operator\u00f3w mobilnych, zyska\u0142o popularno\u015b\u0107 r\u00f3wnolegle z LTE i jest stosowane do organizacji downlinku (kana\u0142 do abonenta). Pozwala dzia\u0142a\u0107 z kana\u0142em na poziomie tzw. jednostek zasob\u00f3w. Te jednostki pomagaj\u0105 podzieli\u0107 blok na okre\u015blon\u0105 liczb\u0119 komponent\u00f3w. W ramach bloku mo\u017cemy w danym momencie nie pracowa\u0107 \u015bci\u015ble z jednym elementem emituj\u0105cym (u\u017cytkownikiem lub punktem dost\u0119pu), ale \u0142\u0105czy\u0107 dziesi\u0105tki element\u00f3w. To pozwala osi\u0105ga\u0107 istotne wyniki.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\n\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Proste \u0142\u0105czenie kana\u0142\u00f3w w Wi-Fi 6<\/h2>\n

\n\u0141\u0105czenie kana\u0142\u00f3w (Channel Bonding) w Wi-Fi 6 umo\u017cliwia uzyskanie po\u0142\u0105czonych kana\u0142\u00f3w o szeroko\u015bci od 20 do 160 MHz. Przy czym \u0142\u0105czenie nie musi odbywa\u0107 si\u0119 w s\u0105siaduj\u0105cych zakresach. Na przyk\u0142ad, jeden blok mo\u017cna wzi\u0105\u0107 z zakresu 5,17 GHz, a drugi \u2014 z zakresu 5,135 GHz. To pozwala elastycznie tworzy\u0107 przestrze\u0144 radiow\u0105, nawet w obecno\u015bci silnych czynnik\u00f3w interferencyjnych lub w s\u0105siedztwie z innymi stacjami emituj\u0105cymi.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Od SIMO do MIMO<\/h2>\n

\nMetoda MIMO nie by\u0142a z nami zawsze. Kiedy\u015b mobilne po\u0142\u0105czenia musia\u0142y ogranicza\u0107 si\u0119 do trybu SIMO, kt\u00f3ry wymaga\u0142, aby stacja abonencka mia\u0142a kilka anten, pracuj\u0105cych jednocze\u015bnie na odbieranie informacji. <\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nMU-MIMO ma na celu przesy\u0142anie informacji do u\u017cytkownik\u00f3w, wykorzystuj\u0105c wszystkie dost\u0119pne anteny. To znosi wcze\u015bniejsze ograniczenia na\u0142o\u017cone przez protok\u00f3\u0142 CSMA\/CA, zwi\u0105zane z wysy\u0142aniem urz\u0105dzeniom abonenckim token\u00f3w do transmisji. Teraz u\u017cytkownicy s\u0105 grupowani, a ka\u017cdy uczestnik grupy otrzymuje swoj\u0105 cz\u0119\u015b\u0107 zasob\u00f3w antenowych punktu dost\u0119powego, zamiast czeka\u0107 na swoj\u0105 kolej.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Formowanie wi\u0105zki radiowej<\/h2>\n

\nWa \u017cnym zasad\u0105 dzia\u0142ania MU-MIMO jest utrzymanie takiego trybu pracy anten, kt\u00f3ry nie prowadzi do wzajemnego nak\u0142adania si\u0119 fal radiowych i utraty informacji z powodu interferencji fazowych.<\/p>\n

To wymaga skomplikowanych oblicze\u0144 matematycznych po stronie punktu dost\u0119powego. Je\u015bli terminal wspiera t\u0119 funkcj\u0119, MU-MIMO pozwala mu informowa\u0107 punkt dost\u0119powy, z jakim op\u00f3\u017anieniem odbiera sygna\u0142 na ka\u017cdej konkretnej antenie. Punkt dost\u0119powy z kolei dostosowuje swoje anteny w celu formowania optymalnie skierowanej wi\u0105zki.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

Co to nam daje w ca\u0142o\u015bci?<\/h2>\n

\nBia\u0142ymi okr\u0119gami z cyframi w tabeli oznaczone s\u0105 aktualne scenariusze zastosowania Wi-Fi poprzednich pokole\u0144. Niebieskie okr\u0119gi (patrz ilustracja powy\u017cej) opisuj\u0105 mo\u017cliwo\u015bci Wi-Fi 6, a szare \u2014 sytuacj\u0119 niedalekiej przysz\u0142o\u015bci.<\/p>\n

G\u0142\u00f3wne korzy\u015bci, jakie przynosz\u0105 nowe rozwi\u0105zania wspieraj\u0105ce OFDMA, zwi\u0105zane s\u0105 z jednostkami zasob\u00f3w realizowanymi na poziomie por\u00f3wnywalnym z TDM (Time Division Multiplexing). Tego wcze\u015bniej w Wi-Fi nie by\u0142o. Umo\u017cliwia to \u015bcis\u0142\u0105 kontrol\u0119 nad przydzielon\u0105 przepustowo\u015bci\u0105, zapewniaj\u0105c minimalny czas przechodzenia sygna\u0142u przez medium oraz wymagan\u0105 niezawodno\u015b\u0107. Na szcz\u0119\u015bcie nikt nie ma w\u0105tpliwo\u015bci, \u017ce wska\u017aniki niezawodno\u015bci Wi-Fi potrzebuj\u0105 poprawy.<\/p>\n

Historia toczy si\u0119 spiralnie, a obecna sytuacja przypomina t\u0119, kt\u00f3ra mia\u0142a miejsce wok\u00f3\u0142 Ethernetu. Ju\u017c wtedy utrwali\u0142o si\u0119 przekonanie, \u017ce medium transmisyjne CSMA\/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) nie zapewnia \u017cadnej gwarantowanej przepustowo\u015bci. I tak by\u0142o a\u017c do przej\u015bcia na IEEE 802.3z.<\/p>\n

Je\u015bli chodzi o og\u00f3lne modele zastosowania, jak wida\u0107, z ka\u017cdym pokoleniem Wi-Fi ro\u015bnie liczba scenariuszy jego wykorzystania, kt\u00f3re staj\u0105 si\u0119 coraz bardziej wra\u017cliwe na op\u00f3\u017anienia, jitter oraz og\u00f3ln\u0105 niezawodno\u015b\u0107.<\/a><\/noindex> Znowu o fizycznym otoczeniu<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

A teraz o tym, co tworzy nowe fizyczne otoczenie. Przy u\u017cyciu CSMA\/CA oraz OFDM, wzrost liczby aktywnych punkt\u00f3w (Active STA) powodowa\u0142 znaczny spadek przepustowo\u015bci 20-megahercowego kana\u0142u. By\u0142o to zwi\u0105zane z nieco starszymi technologiami STC (Space-Time Coding) oraz MRC (Maximum Ratio Combining).<\/h2>\n

\nOFDMA, dzi\u0119ki wykorzystaniu jednostek zasob\u00f3w, mo\u017ce skutecznie wsp\u00f3\u0142dzia\u0142a\u0107 z odleg\u0142ymi i niskonapi\u0119ciowymi stacjami. Uzyskujemy mo\u017cliwo\u015b\u0107 pracy w jednym pa\u015bmie no\u015bnym z u\u017cytkownikami, kt\u00f3rzy wymagaj\u0105 r\u00f3\u017cnych ilo\u015bci zasob\u00f3w. Jeden u\u017cytkownik mo\u017ce zajmowa\u0107 jedn\u0105 jednostk\u0119, a inny \u2014 wszystkie pozosta\u0142e.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nDlaczego wcze\u015bniej nie by\u0142o OFDMA?<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n<\/p>\n

I w ko\u0144cu, najwa\u017cniejsze pytanie: dlaczego wcze\u015bniej nie by\u0142o OFDMA? C\u00f3\u017c, wszystko sprowadza\u0142o si\u0119 do pieni\u0119dzy.<\/h2>\n

\nPrzez d\u0142ugi czas uwa\u017cano, \u017ce cena modu\u0142u Wi-Fi powinna by\u0107 minimalna. Podczas uruchamiania protoko\u0142u do komercyjnego u\u017cytku w 1997 roku postanowiono, \u017ce koszt produkcji takiego modu\u0142u nie mo\u017ce przekracza\u0107 1 dolar. W rezultacie rozw\u00f3j technologii przebiega\u0142 w spos\u00f3b nieoptymalny. Tu nie uwzgl\u0119dniamy operator\u00f3w LTE, gdzie OFDMA jest ju\u017c u\u017cywane od dawna.<\/p>\n

Ostatecznie grupa robocza ds. Wi-Fi postanowi\u0142a przenie\u015b\u0107 te osi\u0105gni\u0119cia ze \u015bwiata operator\u00f3w telekomunikacyjnych do \u015bwiata sieci korporacyjnych. G\u0142\u00f3wnym celem by\u0142o przej\u015bcie na stosowanie element\u00f3w o wy\u017cszej jako\u015bci, takich jak filtry i oscylatory. <\/p>\n

Dlaczego tak trudno by\u0142o nam pracowa\u0107 w starych kodowaniach MRC z interferencj\u0105 lub bez niej? Poniewa\u017c mechanizm formowania wi\u0105zki MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) znacznie zwi\u0119ksza\u0142 liczb\u0119 b\u0142\u0119d\u00f3w, gdy tylko pr\u00f3bowali\u015bmy po\u0142\u0105czy\u0107 du\u017c\u0105 liczb\u0119 punkt\u00f3w nadawczych. OFDMA udowodni\u0142, \u017ce problem ten jest rozwi\u0105zywalny.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nDlaczego tak trudno nam by\u0142o pracowa\u0107 w starych kodowaniach MRC, z interferencj\u0105 lub bez niej? Poniewa\u017c mechanizm formowania wi\u0105zki MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) znacznie zwi\u0119ksza\u0142 liczb\u0119 b\u0142\u0119d\u00f3w, gdy tylko pr\u00f3bowali\u015bmy po\u0142\u0105czy\u0107 du\u017c\u0105 liczb\u0119 punkt\u00f3w nadawczych. OFDMA udowodni\u0142, \u017ce problem jest rozwi\u0105zywalny.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nWalka z interferencj\u0105 opiera si\u0119 teraz na matematyce. Je\u017celi okno przesy\u0142u informacji jest wystarczaj\u0105co d\u0142ugie, powstaj\u0105ca dynamiczna interferencja prowadzi do problem\u00f3w. Nowe algorytmy umo\u017cliwiaj\u0105 ich wyeliminowanie, wykluczaj\u0105c wp\u0142yw nie tylko interferencji zwi\u0105zanej z przesy\u0142em Wi-Fi, ale tak\u017ce wszelkich innych, kt\u00f3re wyst\u0119puj\u0105 w tym zakresie.<\/p>\n

\"G\u0142\u0119bokie
\n
\nDzi\u0119ki adaptacyjnej walce z interferencj\u0105 mo\u017cemy uzyska\u0107 zysk do 11 dB nawet w trudnym, niejednorodnym \u015brodowisku. Wykorzystanie w\u0142asnych rozwi\u0105za\u0144 algorytmicznych Huawei pozwoli\u0142o na powa\u017cn\u0105 optymalizacj\u0119 tam, gdzie jest to konieczne \u2013 w rozwi\u0105zaniach wewn\u0119trznych. To, co dzia\u0142a dobrze w 5G, niekoniecznie sprawdza si\u0119 w \u015brodowisku Wi-Fi 6. Podej\u015bcia Massive MIMO i MU-MIMO r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 w przypadku rozwi\u0105za\u0144 wewn\u0119trznych i zewn\u0119trznych. Tam, gdzie jest to potrzebne, nale\u017cy zastosowa\u0107 kosztowne rozwi\u0105zania, jak w 5G. Ale potrzebne s\u0105 te\u017c inne opcje, takie jak Wi-Fi 6, kt\u00f3re mog\u0105 zapewni\u0107 op\u00f3\u017anienia i inne parametry, kt\u00f3rych oczekujemy od operator\u00f3w telekomunikacyjnych.<\/p>\n

Zapo\u017cyczamy od nich te narz\u0119dzia, kt\u00f3re b\u0119d\u0105 dla nas przydatne jako dla klient\u00f3w korporacyjnych, a wszystko to po to, aby zapewni\u0107 fizyczne \u015brodowisko, na kt\u00f3rym mo\u017cna polega\u0107.<\/p>\n

***<\/h2>\n

\nPrzy okazji, nie zapominajcie o naszych licznych webinariach na temat nowo\u015bci Huawei w 2020 roku, prowadzonych nie tylko w segmencie ruskoj\u0119zycznym, ale tak\u017ce na poziomie globalnym. Lista webinari\u00f3w na najbli\u017csze tygodnie dost\u0119pna jest pod linkiem<\/a><\/noindex>.
\n
\u0179r\u00f3d\u0142o: habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

\u0412 \u0441\u0432\u043e\u0438\u0445 \u0440\u0430\u0437\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u043a\u0430\u0445 Huawei \u0434\u0435\u043b\u0430\u0435\u0442 \u0441\u0442\u0430\u0432\u043a\u0443 \u043d\u0430 Wi-Fi 6. \u0418 \u0432\u043e\u043f\u0440\u043e\u0441\u044b \u043e\u0442 \u043a\u043e\u043b\u043b\u0435\u0433 \u0438 \u0437\u0430\u043a\u0430\u0437\u0447\u0438\u043a\u043e\u0432 \u043e \u043d\u043e\u0432\u043e\u043c \u043f\u043e\u043a\u043e\u043b\u0435\u043d\u0438\u0438 \u0441\u0442\u0430\u043d\u0434\u0430\u0440\u0442\u0430 \u043f\u043e\u0434\u0442\u043e\u043b\u043a\u043d\u0443\u043b\u0438 \u043d\u0430\u0441 \u043a \u0442\u043e\u043c\u0443, \u0447\u0442\u043e\u0431\u044b \u043d\u0430\u043f\u0438\u0441\u0430\u0442\u044c \u043f\u043e\u0441\u0442 \u043e \u0442\u0435\u043e\u0440\u0435\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0445 \u043e\u0441\u043d\u043e\u0432\u0430\u0445 \u0438 \u0444\u0438\u0437\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0445 \u043f\u0440\u0438\u043d\u0446\u0438\u043f\u0430\u0445, \u0437\u0430\u043b\u043e\u0436\u0435\u043d\u043d\u044b\u0445 \u0432 \u043d\u0435\u0433\u043e. \u041e\u0442 \u0438\u0441\u0442\u043e\u0440\u0438\u0438 \u043f\u0435\u0440\u0435\u0439\u0434\u0451\u043c \u043a \u0444\u0438\u0437\u0438\u043a\u0435, \u043f\u043e\u0434\u0440\u043e\u0431\u043d\u043e \u0440\u0430\u0437\u0431\u0435\u0440\u0451\u043c\u0441\u044f, \u0437\u0430\u0447\u0435\u043c \u043d\u0443\u0436\u043d\u044b \u0442\u0435\u0445\u043d\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0438 OFDMA \u0438 MU-MIMO. \u041f\u043e\u0433\u043e\u0432\u043e\u0440\u0438\u043c \u0438 \u043e \u0442\u043e\u043c, \u043a\u0430\u043a \u043f\u0440\u0438\u043d\u0446\u0438\u043f\u0438\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e \u043f\u0435\u0440\u0435\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u043d\u043d\u0430\u044f […]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":85030,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[688],"tags":[],"class_list":["post-85029","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-administrirovanie"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\n","aioseo_head_json":{"title":"\ud83e\udd47G\u0142\u0119bokie zanurzenie w zasady dzia\u0142ania Wi-Fi 6: OFDMA i MU-MIMO | ProHoster","description":"W swoich projektach Huawei stawia na Wi-Fi 6.","canonical_url":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/blog\/administrirovanie\/glubokoe-pogruzhenie-v-princzipy-raboty-wi-fi-6-ofdma-i-mu-mimo","robots":"max-image-preview:large","keywords":"","webmasterTools":{"miscellaneous":""},"schema":null,"og:locale":"pl_PL","og:site_name":"ProHoster | \u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0434\u0435\u0436\u043d\u044b\u0439 \u0445\u043e\u0441\u0442\u0438\u043d\u0433 \u0434\u043b\u044f \u0441\u0430\u0439\u0442\u043e\u0432 \u0441 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u043e\u0439 \u043e\u0442 DDoS, VPS VDS \u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u044b","og:type":"article","og:title":"\ud83e\udd47\u0413\u043b\u0443\u0431\u043e\u043a\u043e\u0435 \u043f\u043e\u0433\u0440\u0443\u0436\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0432 \u043f\u0440\u0438\u043d\u0446\u0438\u043f\u044b \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u044b Wi-Fi 6: OFDMA \u0438 MU-MIMO | ProHoster","og:description":"\u0412 \u0441\u0432\u043e\u0438\u0445 \u0440\u0430\u0437\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u043a\u0430\u0445 Huawei \u0434\u0435\u043b\u0430\u0435\u0442 \u0441\u0442\u0430\u0432\u043a\u0443 \u043d\u0430 Wi-Fi 6.","og:url":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/blog\/administrirovanie\/glubokoe-pogruzhenie-v-princzipy-raboty-wi-fi-6-ofdma-i-mu-mimo","og:image":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:secure_url":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:width":350,"og:image:height":350,"article:published_time":"2020-06-12T11:43:50+00:00","article:modified_time":"2020-06-12T11:43:50+00:00","article:publisher":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster","article:author":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster"},"aioseo_meta_data":{"post_id":"85029","title":null,"description":null,"keywords":null,"keyphrases":null,"primary_term":null,"canonical_url":null,"og_title":null,"og_description":null,"og_object_type":"default","og_image_type":"default","og_image_url":null,"og_image_width":null,"og_image_height":null,"og_image_custom_url":null,"og_image_custom_fields":null,"og_video":null,"og_custom_url":null,"og_article_section":null,"og_article_tags":null,"twitter_use_og":false,"twitter_card":"default","twitter_image_type":"default","twitter_image_url":null,"twitter_image_custom_url":null,"twitter_image_custom_fields":null,"twitter_title":null,"twitter_description":null,"schema":{"blockGraphs":[],"customGraphs":[],"default":{"data":{"Article":[],"Course":[],"Dataset":[],"FAQPage":[],"Movie":[],"Person":[],"Product":[],"ProductReview":[],"Car":[],"Recipe":[],"Service":[],"SoftwareApplication":[],"WebPage":[]},"graphName":"","isEnabled":true},"graphs":[]},"schema_type":null,"schema_type_options":null,"pillar_content":false,"robots_default":true,"robots_noindex":false,"robots_noarchive":false,"robots_nosnippet":false,"robots_nofollow":false,"robots_noimageindex":false,"robots_noodp":false,"robots_notranslate":false,"robots_max_snippet":null,"robots_max_videopreview":null,"robots_max_imagepreview":"large","priority":null,"frequency":null,"local_seo":null,"seo_analyzer_scan_date":null,"breadcrumb_settings":null,"limit_modified_date":false,"reviewed_by":null,"ai":null,"created":"2021-02-28 14:45:39","updated":"2022-09-29 16:26:00","focus_keyword":null,"additional_keywords":null,"truseo_locale":null},"gt_translate_keys":[{"key":"link","format":"url"}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/85029","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=85029"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/85029\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/85030"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=85029"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=85029"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=85029"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}