Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

దాని అభివృద్ధిలో, Huawei Wi-Fi 6పై ఆధారపడుతుంది. మరియు కొత్త తరం స్టాండర్డ్ గురించి సహోద్యోగులు మరియు కస్టమర్‌ల నుండి వచ్చిన ప్రశ్నలు దానిలో పొందుపరిచిన సైద్ధాంతిక పునాదులు మరియు భౌతిక సూత్రాల గురించి ఒక పోస్ట్ రాయడానికి మమ్మల్ని ప్రేరేపించాయి. చరిత్ర నుండి భౌతిక శాస్త్రానికి వెళ్దాం మరియు OFDMA మరియు MU-MIMO సాంకేతికతలు ఎందుకు అవసరమో వివరంగా చూద్దాం. ప్రాథమికంగా రీడిజైన్ చేయబడిన ఫిజికల్ డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ మీడియం హామీనిచ్చే ఛానల్ సామర్థ్యాన్ని ఎలా సాధ్యం చేసిందో మరియు ఆపరేటర్‌తో పోల్చదగిన మొత్తం ఆలస్యాల స్థాయిని తగ్గించడం గురించి కూడా మాట్లాడుదాం. ఆధునిక 5G-ఆధారిత నెట్‌వర్క్‌లు సారూప్య సామర్థ్యాలతో ఇండోర్ Wi-Fi 20 నెట్‌వర్క్‌ల కంటే ఖరీదైనవి (సగటున 30-6 రెట్లు) అయినప్పటికీ ఇది వాస్తవం.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

Huawei కోసం, ఈ అంశం ఏ విధంగానూ నిష్క్రియమైనది కాదు: Wi-Fi 6కి మద్దతు ఇచ్చే పరిష్కారాలు 2020లో మా అత్యంత పురోగతి ఉత్పత్తులలో ఒకటి, వీటిలో అపారమైన వనరులు పెట్టుబడి పెట్టబడ్డాయి. ఇక్కడ ఒక ఉదాహరణ మాత్రమే ఉంది: మెటీరియల్ సైన్స్ రంగంలో పరిశోధన మాకు ఒక మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవడానికి అనుమతించింది, యాక్సెస్ పాయింట్ యొక్క రేడియో మూలకాలలో దీని ఉపయోగం సిగ్నల్-టు-నాయిస్ నిష్పత్తిని 2-3 dB పెంచింది: దీని కోసం డోరాన్ ఎజ్రీకి టోపీలు ఈ విజయం.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

ఒక బిట్ చరిత్ర

హవాయి విశ్వవిద్యాలయంలో, ప్రొఫెసర్ నార్మన్ అబ్రామ్సన్ మరియు సహచరుల బృందం ALOHAnet వైర్‌లెస్ ప్యాకెట్ డేటా నెట్‌వర్క్‌ను అభివృద్ధి చేసి, నిర్మించి, ప్రారంభించిన 1971 వరకు Wi-Fi చరిత్రను లెక్కించడం సమంజసం.

1980లో, ప్రమాణాలు మరియు ప్రోటోకాల్‌ల సమూహం IEEE 802 ఆమోదించబడింది, ఇది ఏడు-పొర OSI నెట్‌వర్క్ మోడల్ యొక్క రెండు దిగువ పొరల సంస్థను వివరిస్తుంది. 802.11 యొక్క మొదటి వెర్షన్ విడుదలకు ముందు మేము 17 సంవత్సరాలు వేచి ఉండాల్సి వచ్చింది.

Wi-Fi అలయన్స్ పుట్టుకకు రెండు సంవత్సరాల ముందు 1997లో 802.11 ప్రమాణాన్ని స్వీకరించడంతో, నేటి అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన వైర్‌లెస్ డేటా టెక్నాలజీ యొక్క మొదటి తరం విస్తృత ప్రపంచంలోకి ప్రవేశించింది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

IEEE 802 ప్రమాణం. Wi-Fi తరాలు

పరికరాల తయారీదారులచే నిజంగా విస్తృతంగా మద్దతు పొందిన మొదటి ప్రమాణం 802.11b. మీరు చూడగలిగినట్లుగా, XNUMXవ శతాబ్దం చివరి నుండి ఆవిష్కరణల ఫ్రీక్వెన్సీ చాలా స్థిరంగా ఉంది: గుణాత్మక మార్పులకు సమయం పడుతుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, భౌతిక సిగ్నల్ ప్రసార మాధ్యమాన్ని మెరుగుపరచడానికి చాలా పని జరిగింది. Wi-Fi యొక్క ఆధునిక సమస్యలను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, దాని భౌతిక పునాదులను పరిశీలిద్దాం.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

బేసిక్స్ గుర్తుంచుకుందాం!

రేడియో తరంగాలు విద్యుదయస్కాంత తరంగాల యొక్క ప్రత్యేక సందర్భం - విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర అవాంతరాల మూలం నుండి ప్రచారం. అవి మూడు ప్రధాన పారామితుల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి: వేవ్ వెక్టర్, అలాగే విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర బలం వెక్టర్స్. మూడూ ఒకదానికొకటి లంబంగా ఉంటాయి. ఈ సందర్భంలో, వేవ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని సాధారణంగా సమయ యూనిట్‌కి సరిపోయే పునరావృత డోలనాల సంఖ్య అని పిలుస్తారు.

ఇవన్నీ అందరికీ తెలిసిన వాస్తవాలు. అయితే, ముగింపును చేరుకోవడానికి, మేము మొదటి నుండి ప్రారంభించవలసి వస్తుంది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధుల సంప్రదాయ స్కేల్‌లో, రేడియో పరిధి అత్యల్ప (తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ) భాగాన్ని ఆక్రమిస్తుంది. ఇది 3 Hz నుండి 3000 GHz వరకు డోలనం ఫ్రీక్వెన్సీతో విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను కలిగి ఉంటుంది. కనిపించే కాంతితో సహా అన్ని ఇతర బ్యాండ్‌లు చాలా ఎక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉంటాయి.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

అధిక పౌనఃపున్యం, రేడియో తరంగానికి ఎక్కువ శక్తిని అందించవచ్చు, కానీ అదే సమయంలో అది అడ్డంకుల చుట్టూ తక్కువగా వంగి వేగంగా క్షీణిస్తుంది. వ్యతిరేకం కూడా నిజం. ఈ లక్షణాలను పరిగణనలోకి తీసుకుని, Wi-Fi ఆపరేషన్ కోసం రెండు ప్రధాన పౌనఃపున్య శ్రేణులు ఎంపిక చేయబడ్డాయి - 2,4 GHz (ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ 2,4000 నుండి 2,4835 GHz వరకు) మరియు 5 GHz (ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లు 5,170-5,330, 5,490-5,730-5,735 మరియు 5,835).

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

రేడియో తరంగాలు అన్ని దిశలలో వ్యాపిస్తాయి మరియు జోక్యం ప్రభావం కారణంగా సందేశాలు ఒకదానికొకటి ప్రభావితం చేయకుండా నిరోధించడానికి, ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ సాధారణంగా ప్రత్యేక ఇరుకైన విభాగాలుగా విభజించబడింది - ఒకటి లేదా మరొకటితో ఛానెల్‌లు బ్యాండ్‌విడ్త్. 1 MHz బ్యాండ్‌విడ్త్‌తో ప్రక్కనే ఉన్న ఛానెల్‌లు 2 మరియు 20 ఒకదానికొకటి జోక్యం చేసుకుంటాయని పైన ఉన్న రేఖాచిత్రం చూపిస్తుంది, కానీ 1 మరియు 6 కాదు.

ఛానెల్ లోపల సిగ్నల్ ఒక నిర్దిష్ట క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద రేడియో తరంగాన్ని ఉపయోగించి ప్రసారం చేయబడుతుంది. సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి, వేవ్ పారామితులు కావచ్చు మాడ్యులేట్ ఫ్రీక్వెన్సీ, వ్యాప్తి లేదా దశ ద్వారా.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

Wi-Fi ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధులలో ఛానెల్ విభజన

2,4 GHz ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి 14 MHz యొక్క సరైన వెడల్పుతో 20 పాక్షికంగా అతివ్యాప్తి చెందుతున్న ఛానెల్‌లుగా విభజించబడింది. సంక్లిష్టమైన వైర్‌లెస్ నెట్‌వర్క్‌ను నిర్వహించడానికి ఇది సరిపోతుందని ఒకప్పుడు నమ్ముతారు. శ్రేణి యొక్క సామర్థ్యం వేగంగా అయిపోతోందని త్వరలోనే స్పష్టమైంది, కాబట్టి దీనికి 5 GHz పరిధి జోడించబడింది, దీని స్పెక్ట్రల్ సామర్థ్యం చాలా ఎక్కువ. అందులో, 20 MHz ఛానెల్‌లతో పాటు, 40 మరియు 80 MHz వెడల్పుతో ఛానెల్‌లను కేటాయించడం సాధ్యమవుతుంది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రమ్‌ను ఉపయోగించడం యొక్క సామర్థ్యాన్ని మరింత మెరుగుపరచడానికి, ఆర్తోగోనల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ టెక్నాలజీ ఇప్పుడు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది (OFDM).

ఇది ఒకే ఛానెల్‌లో క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీతో పాటు అనేక సబ్‌క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీలను ఉపయోగించడం కలిగి ఉంటుంది, ఇది సమాంతర డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్‌ను నిర్వహించడం సాధ్యం చేస్తుంది. OFDM ట్రాఫిక్‌ను చాలా సౌకర్యవంతమైన “గ్రాన్యులర్” మార్గంలో పంపిణీ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది, కానీ దాని గౌరవనీయమైన వయస్సు కారణంగా, ఇది అనేక ముఖ్యమైన ప్రతికూలతలను కలిగి ఉంది. వాటిలో CSMA/CA (క్యారియర్ సెన్స్ మల్టిపుల్ యాక్సెస్ విత్ కొలిజన్ అవాయిడెన్స్) నెట్‌వర్క్ ప్రోటోకాల్‌ను ఉపయోగించి పని చేసే సూత్రాలు ఉన్నాయి, దీని ప్రకారం నిర్దిష్ట సమయాల్లో ఒక వినియోగదారు మాత్రమే ఒక క్యారియర్ మరియు సబ్‌క్యారియర్‌లో పని చేయగలరు.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

ప్రాదేశిక ప్రవాహాలు

వైర్‌లెస్ నెట్‌వర్క్ నిర్గమాంశను పెంచడానికి ఒక ముఖ్యమైన మార్గం ప్రాదేశిక స్ట్రీమ్‌లను ఉపయోగించడం.

యాక్సెస్ పాయింట్ అనేక రేడియో మాడ్యూల్‌లను (ఒకటి, రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ) కలిగి ఉంటుంది, ఇవి నిర్దిష్ట సంఖ్యలో యాంటెన్నాలకు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఈ యాంటెనాలు ఒక నిర్దిష్ట నమూనా మరియు మాడ్యులేషన్ ప్రకారం ప్రసరిస్తాయి మరియు మీరు మరియు నేను వైర్‌లెస్ మాధ్యమం ద్వారా ప్రసారం చేయబడిన సమాచారాన్ని స్వీకరిస్తాము. ప్రాదేశిక ప్రవాహం యాక్సెస్ పాయింట్ మరియు వినియోగదారు పరికరం యొక్క నిర్దిష్ట భౌతిక యాంటెన్నా (రేడియో మాడ్యూల్) మధ్య ఏర్పడుతుంది. దీనికి ధన్యవాదాలు, యాక్సెస్ పాయింట్ నుండి ప్రసారం చేయబడిన సమాచారం యొక్క మొత్తం వాల్యూమ్ స్ట్రీమ్‌ల (యాంటెన్నాలు) సంఖ్య యొక్క బహుళంగా పెరుగుతుంది.

ప్రస్తుత ప్రమాణాల ప్రకారం, 2,4 GHz బ్యాండ్‌లో నాలుగు స్పేషియల్ స్ట్రీమ్‌లు మరియు 5 GHz బ్యాండ్‌లో ఎనిమిది వరకు అమలు చేయబడతాయి.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

గతంలో, 2,4 మరియు 5 GHz బ్యాండ్‌లలో పని చేస్తున్నప్పుడు, మేము రేడియో మాడ్యూల్స్ సంఖ్యపై మాత్రమే దృష్టి పెట్టాము. రెండవ రేడియో మాడ్యూల్ యొక్క ఉనికి అదనపు సౌలభ్యాన్ని అందించింది, ఎందుకంటే ఇది పాత సబ్‌స్క్రైబర్ పరికరాలను 2,4 GHz ఫ్రీక్వెన్సీలో ఆపరేట్ చేయడానికి మరియు కొత్త వాటిని 5 GHz ఫ్రీక్వెన్సీతో ఆపరేట్ చేయడానికి అనుమతించింది. మూడవ మరియు తదుపరి రేడియో మాడ్యూల్స్ రావడంతో, కొన్ని సమస్యలు తలెత్తాయి. రేడియేటింగ్ ఎలిమెంట్స్ ఒకదానితో ఒకటి జోక్యం చేసుకుంటాయి, ఇది మెరుగైన రూపకల్పన మరియు యాక్సెస్ పాయింట్‌ను పరిహార ఫిల్టర్‌లతో సన్నద్ధం చేయడం అవసరం కారణంగా పరికరం యొక్క ధరను పెంచుతుంది. కాబట్టి ఒక్కో యాక్సెస్ పాయింట్‌కి 16 స్పేషియల్ స్ట్రీమ్‌లకు ఏకకాలంలో మద్దతు ఇవ్వడం ఇటీవలే సాధ్యమైంది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

ఆచరణాత్మక మరియు సైద్ధాంతిక వేగం

OFDM ఆపరేటింగ్ మెకానిజమ్స్ కారణంగా, మేము గరిష్ట నెట్‌వర్క్ నిర్గమాంశను పొందలేకపోయాము. OFDM యొక్క ఆచరణాత్మక అమలు కోసం సైద్ధాంతిక గణనలు చాలా కాలం క్రితం జరిగాయి మరియు ఆదర్శ వాతావరణాలకు సంబంధించి మాత్రమే నిర్వహించబడ్డాయి, ఇక్కడ చాలా ఎక్కువ సిగ్నల్-టు-నాయిస్ రేషియో (SNR) మరియు బిట్ ఎర్రర్ రేట్ (BER) అంచనా వేయబడింది. మాకు ఆసక్తి కలిగించే అన్ని రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రమ్‌లలో బలమైన శబ్దం యొక్క ఆధునిక పరిస్థితులలో, OFDM-ఆధారిత నెట్‌వర్క్‌ల నిర్గమాంశ తక్కువగా ఉంటుంది. మరియు OFDMA (ఆర్థోగోనల్ ఫ్రీక్వెన్సీ-డివిజన్ మల్టిపుల్ యాక్సెస్) సాంకేతికత రక్షించబడే వరకు ప్రోటోకాల్ ఇటీవలి వరకు ఈ లోపాలను కొనసాగిస్తూనే ఉంది. ఆమె గురించి - కొంచెం ముందుకు.

యాంటెన్నాల గురించి మాట్లాడుకుందాం

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

మీకు తెలిసినట్లుగా, ప్రతి యాంటెన్నాకు లాభం ఉంటుంది, దీని విలువ ఆధారంగా సిగ్నల్ ప్రచారం యొక్క ప్రాదేశిక నమూనా (బీమ్‌ఫార్మింగ్) ఒక నిర్దిష్ట కవరేజ్ ప్రాంతంతో ఏర్పడుతుంది (మేము సిగ్నల్ రీ-రిఫ్లెక్షన్ మొదలైనవి పరిగణనలోకి తీసుకోము). ఖచ్చితమైన యాక్సెస్ పాయింట్‌లను ఎక్కడ ఉంచాలి అనేదానిపై డిజైనర్లు ఎల్లప్పుడూ తమ తార్కికతను ఆధారంగా చేసుకుంటారు. చాలా కాలం పాటు, నమూనా యొక్క ఆకృతి మారదు మరియు యాంటెన్నా యొక్క లక్షణాలకు అనులోమానుపాతంలో మాత్రమే పెరిగింది లేదా తగ్గింది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

ఆధునిక యాంటెన్నా మూలకాలు మరింత ఎక్కువగా నియంత్రించబడుతున్నాయి మరియు నిజ సమయంలో సిగ్నల్ ప్రచారం యొక్క ప్రాదేశిక నమూనాలో డైనమిక్ మార్పులను అనుమతిస్తాయి.

ఎగువ ఎడమ బొమ్మ ప్రామాణిక ఓమ్నిడైరెక్షనల్ యాంటెన్నాను ఉపయోగించి రేడియో తరంగాల ప్రచారం సూత్రాన్ని చూపుతుంది. సిగ్నల్ పవర్‌ని పెంచడం ద్వారా, ఛానెల్ వినియోగం యొక్క నాణ్యతను గణనీయంగా ప్రభావితం చేసే సామర్థ్యం లేకుండా మేము కవరేజ్ వ్యాసార్థాన్ని మాత్రమే మార్చగలము - KQI (కీ నాణ్యత సూచికలు). వైర్‌లెస్ వాతావరణంలో చందాదారుల పరికరం యొక్క తరచుగా కదలికల పరిస్థితులలో కమ్యూనికేషన్‌లను నిర్వహించేటప్పుడు ఈ సూచిక చాలా ముఖ్యం.

సమస్యకు పరిష్కారం పెద్ద సంఖ్యలో చిన్న యాంటెన్నాలను ఉపయోగించడం, లోడ్ నిజ సమయంలో సర్దుబాటు చేయబడుతుంది, వినియోగదారు యొక్క ప్రాదేశిక స్థానాన్ని బట్టి ప్రచార నమూనాలను ఏర్పరుస్తుంది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

తద్వారా, MU-MIMO (మల్టీ-యూజర్ మల్టిపుల్ ఇన్‌పుట్, మల్టిపుల్ అవుట్‌పుట్) టెక్నాలజీ వినియోగానికి దగ్గరగా రావడం సాధ్యమైంది. దాని సహాయంతో, యాక్సెస్ పాయింట్ ఎప్పుడైనా సబ్‌స్క్రైబర్ పరికరాల వైపు ప్రత్యేకంగా దర్శకత్వం వహించిన రేడియేషన్ ప్రవాహాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

భౌతికశాస్త్రం నుండి 802.11 ప్రమాణాల వరకు

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

Wi-Fi ప్రమాణాలు అభివృద్ధి చెందడంతో, నెట్వర్క్ యొక్క భౌతిక పొరతో పని చేసే సూత్రాలు మార్చబడ్డాయి. ఇతర మాడ్యులేషన్ మెకానిజమ్‌ల ఉపయోగం - 802.11g/n సంస్కరణలతో ప్రారంభించి - టైమ్ స్లాట్‌లో ఎక్కువ మొత్తంలో సమాచారాన్ని అమర్చడం మరియు తదనుగుణంగా, పెద్ద సంఖ్యలో వినియోగదారులతో పని చేయడం సాధ్యపడింది. ఇతర విషయాలతోపాటు, ప్రాదేశిక ప్రవాహాల ఉపయోగం ద్వారా ఇది సాధించబడింది. మరియు ఛానెల్ వెడల్పులో కొత్తగా వచ్చిన సౌలభ్యం MIMO కోసం మరిన్ని వనరులను రూపొందించడం సాధ్యం చేసింది.

Wi-Fi 7 ప్రమాణం యొక్క ఆమోదం వచ్చే ఏడాదికి షెడ్యూల్ చేయబడింది. దాని రాకతో ఏమి మారుతుంది? వేగంలో సాధారణ పెరుగుదల మరియు 6 GHz బ్యాండ్‌తో పాటు, 320 MHz వంటి విస్తృత సమగ్ర ఛానెల్‌లతో పని చేయడం సాధ్యపడుతుంది. పారిశ్రామిక అనువర్తనాల సందర్భంలో ఇది చాలా ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

సైద్ధాంతిక Wi-Fi 6 నిర్గమాంశ

Wi-Fi 6 యొక్క నామమాత్రపు వేగాన్ని లెక్కించడానికి సైద్ధాంతిక సూత్రం చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు అనేక పారామితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది ప్రాదేశిక ప్రవాహాల సంఖ్యతో ప్రారంభించి, మేము సబ్‌క్యారియర్‌లో (లేదా సబ్‌క్యారియర్‌లు, అనేకం ఉంటే) ఉంచగల సమాచారంతో ముగుస్తుంది. వాటిని) యూనిట్ సమయం.

మీరు గమనిస్తే, చాలా ప్రాదేశిక ప్రవాహాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కానీ అంతకుముందు, STC (స్పేస్-టైమ్ కోడింగ్) మరియు MRC (గరిష్ట నిష్పత్తి కలయిక) వాడకంతో కలిపి వారి సంఖ్య పెరుగుదల మొత్తం వైర్‌లెస్ సొల్యూషన్ యొక్క పనితీరును మరింత దిగజార్చింది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

కొత్త కీ ఫిజికల్ లేయర్ టెక్నాలజీస్

భౌతిక లేయర్ యొక్క కీలక సాంకేతికతలకు వెళ్దాం - మరియు OSI నెట్‌వర్క్ మోడల్ యొక్క మొదటి లేయర్‌తో ప్రారంభించండి.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

OFDM నిర్దిష్ట సంఖ్యలో సబ్‌క్యారియర్‌లను ఉపయోగిస్తుందని గుర్తుచేసుకుందాం, అవి ఒకదానికొకటి ప్రభావితం చేయకుండా, నిర్దిష్ట మొత్తంలో సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయగలవు.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

ఉదాహరణలో, మేము 5,220 GHz బ్యాండ్‌ని ఉపయోగిస్తాము, ఇందులో 48 సబ్‌ఛానెల్‌లు ఉన్నాయి. ఈ ఛానెల్‌ని సమగ్రపరచడం ద్వారా, మేము పెద్ద సంఖ్యలో సబ్‌క్యారియర్‌లను పొందుతాము, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి దాని స్వంత మాడ్యులేషన్ స్కీమ్‌ను ఉపయోగిస్తాయి.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

Wi-Fi 5 క్వాడ్రేచర్ యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ 256 QAM (క్వాడ్రేచర్ యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్)ని ఉపయోగిస్తుంది, ఇది క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీలో 16 x 16 పాయింట్ల ఫీల్డ్‌ను వన్ టైమ్ స్లాట్‌లో రూపొందించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది, ఇది వ్యాప్తి మరియు దశకు భిన్నంగా ఉంటుంది. అసౌకర్యం ఏమిటంటే, ఏ సమయంలోనైనా ఒక స్టేషన్ మాత్రమే క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీలో ప్రసారం చేయగలదు.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

ఆర్తోగోనల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ (OFDMA) మొబైల్ ఆపరేటర్ల ప్రపంచం నుండి వచ్చింది, LTEతో ఏకకాలంలో విస్తృతంగా వ్యాపించింది మరియు డౌన్‌లింక్ (చందాదారులకు కమ్యూనికేషన్ ఛానెల్) నిర్వహించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది వనరుల యూనిట్లు అని పిలవబడే స్థాయిలో ఛానెల్‌తో పని చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ఈ యూనిట్లు బ్లాక్‌ను నిర్దిష్ట సంఖ్యలో భాగాలుగా విభజించడంలో సహాయపడతాయి. ఒక బ్లాక్‌లో, ప్రతి క్షణంలో మనం ఒక ఉద్గార మూలకం (యూజర్ లేదా యాక్సెస్ పాయింట్)తో ఖచ్చితంగా పని చేయలేము, కానీ డజన్ల కొద్దీ ఎలిమెంట్‌లను కలుపుతాము. ఇది అద్భుతమైన ఫలితాలను సాధించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

Wi-Fi 6లో ఛానెల్‌ల సులభమైన కనెక్షన్

Wi-Fi 6లో ఛానెల్ బంధం 20 నుండి 160 MHz వెడల్పుతో కలిపి ఛానెల్‌లను పొందేందుకు మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. అంతేకాకుండా, సమీపంలోని పరిధులలో కనెక్షన్ చేయవలసిన అవసరం లేదు. ఉదాహరణకు, ఒక బ్లాక్‌ను 5,17 GHz బ్యాండ్ నుండి తీసుకోవచ్చు మరియు రెండవది 5,135 GHz బ్యాండ్ నుండి తీసుకోవచ్చు. ఇది బలమైన జోక్య కారకాల సమక్షంలో లేదా ఇతర నిరంతరం విడుదలయ్యే స్టేషన్‌లకు సమీపంలో కూడా రేడియో వాతావరణాన్ని సరళంగా నిర్మించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

SIMO నుండి MIMO వరకు

MIMO పద్ధతి ఎల్లప్పుడూ మాతో లేదు. ఒకప్పుడు, మొబైల్ కమ్యూనికేషన్‌లను SIMO మోడ్‌కు పరిమితం చేయాల్సి వచ్చింది, ఇది చందాదారుల స్టేషన్‌లో అనేక యాంటెన్నాల ఉనికిని సూచిస్తుంది, ఏకకాలంలో సమాచారాన్ని స్వీకరించడానికి పని చేస్తుంది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

MU-MIMO మొత్తం ప్రస్తుత యాంటెన్నా స్టాక్‌ను ఉపయోగించి వినియోగదారులకు సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి రూపొందించబడింది. ఇది ట్రాన్స్‌మిషన్ కోసం సబ్‌స్క్రైబర్ పరికరాలకు టోకెన్‌లను పంపడానికి సంబంధించి CSMA/CA ప్రోటోకాల్ ద్వారా గతంలో విధించిన పరిమితులను తొలగిస్తుంది. ఇప్పుడు వినియోగదారులు సమూహంలో ఏకమయ్యారు మరియు ప్రతి సమూహ సభ్యుడు వారి వంతు కోసం వేచి ఉండకుండా యాక్సెస్ పాయింట్ యొక్క యాంటెన్నా వనరులో వారి వాటాను స్వీకరిస్తారు.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

రేడియో బీమ్ నిర్మాణం

MU-MIMO యొక్క ఆపరేషన్ కోసం ఒక ముఖ్యమైన నియమం ఏమిటంటే, యాంటెన్నా శ్రేణి యొక్క ఆపరేషన్ మోడ్‌ను నిర్వహించడం, ఇది రేడియో తరంగాల పరస్పర అతివ్యాప్తికి దారితీయదు మరియు దశల జోడింపు కారణంగా సమాచారాన్ని కోల్పోదు.

దీనికి యాక్సెస్ పాయింట్ వైపు సంక్లిష్టమైన గణిత గణనలు అవసరం. టెర్మినల్ ఈ లక్షణానికి మద్దతిస్తే, ప్రతి నిర్దిష్ట యాంటెన్నా వద్ద సిగ్నల్‌ను స్వీకరించడానికి ఎంత సమయం పడుతుందో యాక్సెస్ పాయింట్‌కి తెలియజేయడానికి MU-MIMO అనుమతిస్తుంది. మరియు యాక్సెస్ పాయింట్, దాని యాంటెన్నాలను సముచితంగా దర్శకత్వం వహించిన పుంజం ఏర్పరుస్తుంది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

ఇది సాధారణంగా మనకు ఏమి ఇస్తుంది?

పట్టికలోని సంఖ్యలతో కూడిన తెల్లటి వృత్తాలు మునుపటి తరాలకు చెందిన Wi-Fiని ఉపయోగించడం కోసం ప్రస్తుత దృశ్యాలను సూచిస్తాయి. నీలిరంగు సర్కిల్‌లు (పైన ఉన్న ఉదాహరణను చూడండి) Wi-Fi 6 యొక్క సామర్థ్యాలను వివరిస్తాయి మరియు బూడిద రంగులు సమీప భవిష్యత్తుకు సంబంధించినవి.

కొత్త OFDMA-ప్రారంభించబడిన సొల్యూషన్‌లు తీసుకువచ్చే ప్రధాన ప్రయోజనాలు TDM (టైమ్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్) తరహాలో అమలు చేయబడిన వనరుల యూనిట్‌లకు సంబంధించినవి. ఇంతకు ముందు Wi-Fi విషయంలో ఇలా జరగలేదు. ఇది మీకు కేటాయించిన బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను స్పష్టంగా నియంత్రించడానికి అనుమతిస్తుంది, మాధ్యమం ద్వారా కనీస సిగ్నల్ ట్రాన్సిట్ సమయాన్ని మరియు అవసరమైన స్థాయి విశ్వసనీయతను నిర్ధారిస్తుంది. అదృష్టవశాత్తూ, Wi-Fi విశ్వసనీయత సూచికలకు మెరుగుదల అవసరమని ఎవరూ సందేహించరు.

చరిత్ర ఒక స్పైరల్‌లో కదులుతుంది మరియు ప్రస్తుత పరిస్థితి ఈథర్నెట్ చుట్టూ ఒక సమయంలో అభివృద్ధి చెందిన దానిలానే ఉంది. అయినప్పటికీ, CSMA/CD (క్యారియర్ సెన్స్ మల్టిపుల్ యాక్సెస్ విత్ కొలిషన్ డిటెక్షన్) ట్రాన్స్‌మిషన్ మీడియం ఎటువంటి హామీనిచ్చే నిర్గమాంశను అందించదని అభిప్రాయం స్థాపించబడింది. మరియు ఇది IEEE 802.3zకి మారే వరకు కొనసాగింది.

సాధారణ అప్లికేషన్ మోడల్‌ల విషయానికొస్తే, మీరు చూడగలిగినట్లుగా, ప్రతి తరం Wi-Fiతో, దాని వినియోగ దృశ్యాలు గుణించబడతాయి, ఆలస్యంకు మరింత సున్నితంగా ఉంటాయి, సాధారణం వణుకు మరియు విశ్వసనీయత.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

మరియు మళ్ళీ భౌతిక వాతావరణం గురించి

సరే, ఇప్పుడు కొత్త భౌతిక వాతావరణం ఎలా ఏర్పడిందనే దాని గురించి మాట్లాడుకుందాం. CSMA/CA మరియు OFDMలను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, యాక్టివ్ STAల సంఖ్య పెరుగుదల 20 MHz ఛానెల్ యొక్క నిర్గమాంశలో తీవ్రమైన తగ్గుదలకు దారితీసింది. ఇది ఇప్పటికే ప్రస్తావించబడిన దాని కారణంగా జరిగింది: STC (స్పేస్-టైమ్ కోడింగ్) మరియు MRC (గరిష్ట నిష్పత్తి కలయిక) అనే సరికొత్త సాంకేతికతలు కాదు.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

OFDMA, రిసోర్స్ యూనిట్ల వినియోగం ద్వారా, సుదూర మరియు తక్కువ-పవర్ స్టేషన్‌లతో సమర్థవంతంగా సంకర్షణ చెందుతుంది. వివిధ వనరులను వినియోగించే వినియోగదారులతో ఒకే క్యారియర్ పరిధిలో పని చేసే అవకాశాన్ని మేము పొందుతాము. ఒక వినియోగదారు ఒక యూనిట్‌ను ఆక్రమించగలరు మరియు మరొకరు - మిగతావన్నీ.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

ఇంతకు ముందు OFDMA ఎందుకు లేదు?

చివరకు, ప్రధాన ప్రశ్న: ఇంతకు ముందు OFDMA ఎందుకు లేదు? విచిత్రమేమిటంటే, ఇదంతా డబ్బుపైకి వచ్చింది.

Wi-Fi మాడ్యూల్ ధర తక్కువగా ఉండాలని చాలా కాలంగా నమ్ముతారు. 1997లో ప్రోటోకాల్ వాణిజ్య కార్యకలాపాల్లోకి ప్రవేశించినప్పుడు, అటువంటి మాడ్యూల్ యొక్క ఉత్పత్తి వ్యయం $1 మించకూడదని నిర్ణయించబడింది. తత్ఫలితంగా, సాంకేతికత అభివృద్ధి ఉపశీర్షిక మార్గంలో ఉంది. ఇక్కడ మేము ఆపరేటర్ LTEని పరిగణనలోకి తీసుకోము, ఇక్కడ OFDMA చాలా కాలంగా ఉపయోగించబడింది.

అంతిమంగా, Wi-Fi వర్కింగ్ గ్రూప్ టెలికాం ఆపరేటర్ల ప్రపంచం నుండి ఈ పరిణామాలను తీసుకుని ఎంటర్‌ప్రైజ్ నెట్‌వర్క్‌ల ప్రపంచానికి తీసుకురావాలని నిర్ణయించుకుంది. ఫిల్టర్లు మరియు ఓసిలేటర్లు వంటి అధిక నాణ్యత మూలకాల వినియోగానికి పరివర్తన ప్రధాన పని.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

జోక్యంతో లేదా లేకుండా పాత MRC ఎన్‌కోడింగ్‌లలో పని చేయడం మాకు ఎందుకు చాలా కష్టంగా ఉంది? ఎందుకంటే MVDR (కనీస వేరియెన్స్ డిస్టార్షన్‌లెస్ రెస్పాన్స్) బీమ్‌ఫార్మింగ్ మెకానిజం మేము పెద్ద సంఖ్యలో ట్రాన్స్‌మిటింగ్ పాయింట్‌లను కలపడానికి ప్రయత్నించిన వెంటనే లోపాల సంఖ్యను నాటకీయంగా పెంచింది. OFDMA సమస్యను పరిష్కరించగలదని నిరూపించబడింది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

జోక్యానికి వ్యతిరేకంగా పోరాటం ఇప్పుడు గణితంపై ఆధారపడింది. ప్రసార విండో తగినంత పొడవుగా ఉంటే, ఫలితంగా వచ్చే డైనమిక్ జోక్యం సమస్యలను కలిగిస్తుంది. కొత్త ఆపరేటింగ్ అల్గారిథమ్‌లు వాటిని నివారించడం సాధ్యం చేస్తాయి, Wi-Fi ట్రాన్స్‌మిషన్‌తో అనుబంధించబడిన జోక్యం యొక్క ప్రభావాన్ని మాత్రమే కాకుండా, ఈ పరిధిలో సంభవించే ఇతర వాటి ప్రభావాన్ని కూడా తొలగిస్తుంది.

Wi-Fi 6 లోకి లోతైన డైవ్: OFDMA మరియు MU-MIMO

అనుకూల వ్యతిరేక జోక్యానికి ధన్యవాదాలు, మేము సంక్లిష్టమైన భిన్నమైన వాతావరణాలలో కూడా 11 dB వరకు లాభాలను సాధించగలము. Huawei యొక్క స్వంత అల్గారిథమిక్ సొల్యూషన్‌లను ఉపయోగించడం వల్ల ఇండోర్ సొల్యూషన్స్‌లో అవసరమైన చోట తీవ్రమైన ఆప్టిమైజేషన్‌ను సాధించడం సాధ్యమైంది. Wi-Fi 5 వాతావరణంలో 6Gలో ఏది మంచిది కాదు. భారీ MIMO మరియు MU-MIMO విధానాలు ఇండోర్ మరియు అవుట్‌డోర్ సొల్యూషన్‌ల విషయంలో విభిన్నంగా ఉంటాయి. అవసరమైన చోట, 5Gలో వలె ఖరీదైన పరిష్కారాలను ఉపయోగించడం సముచితం. అయితే క్యారియర్‌ల నుండి మనం ఆశించే జాప్యం మరియు ఇతర కొలమానాలను అందించగల Wi-Fi 6 వంటి ఇతర ఎంపికలు అవసరం.

ఎంటర్‌ప్రైజ్ వినియోగదారులుగా మనకు ఉపయోగపడే సాధనాలను మేము వారి నుండి రుణం తీసుకుంటాము, ఇవన్నీ మనం ఆధారపడగలిగే భౌతిక వాతావరణాన్ని అందించే ప్రయత్నంలో ఉంటాయి.

***

అలాగే, 2020 కొత్త Huawei ఉత్పత్తులపై మా అనేక వెబ్‌నార్ల గురించి మర్చిపోవద్దు, ఇది రష్యన్ భాషా విభాగంలోనే కాకుండా ప్రపంచ స్థాయిలో కూడా నిర్వహించబడుతుంది. రాబోయే వారాల కోసం వెబ్‌నార్‌ల జాబితా ఇక్కడ అందుబాటులో ఉంది లింక్.

మూలం: www.habr.com

ఒక వ్యాఖ్యను జోడించండి