正交频分多址(英语:Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)是现代无线通信系统中的一种多重接取技术,WiMax、LTE都采用OFDMA,OFDMA可有效提升频谱利用率从而提升系统的性能。
OFDMA 是OFDM 技术的演进,用户可以选择信道条件较好的子通道(subchannel)进行数据传输,一组用户可以同时接入到某一信道。 OFDMA 与CDMA不同处在于OFDMA 使用大量的正交窄带子载波(subcarrier)来承载数据,与CDMA 用单一载波承载单一数据相比,OFDMA 更能对抗多径效应。 OFDMA 技术也可以被描述为一种结合频域和时域的多路访问,时域的资源分区的时频空间,插槽分配系由OFDM 符号沿指数以及OFDM 系统子载波指数(sub-carrier index)。
OFDMA 技术被认为非常适合宽带无线网络,优势包括可扩展性和MIMO的便利,并有能力利用通道的频率选择性。
Wi-Fi 6和Wi-Fi 5最大的区别就是引入了多用户传输技术OFDMA ,实现多用户共享信道资源,从而提升了频谱利用率。
Wi-Fi 6之前,数据传输采用的是OFDM 技术,用户是通过不同时间片段区分出来的。每一个时间片段,一个用户完整占据所有的子载波,并且发送一个完整的数据包。
Wi-Fi 6中引入了一种更高效的数据传输模式OFDMA (因为Wi-Fi 6支持上下行多用户模式,因此也可称为MU-OFDMA)。它通过将子载波分配给不同用户并在OFDM 系统中添加多址的方法来实现多用户复用信道资源。迄今为止,它已被许多无线技术采用,例如3GPP LTE。此外,802.11ax标准也仿效LTE,将最小的子信道称为——资源单位(Resource Unit,简称 RU),每个RU当中至少包含26个子载波,用户是根据RU区分出来的。我们首先将整个信道的资源分成一个个小的固定大小的时频资源块RU。在该模式下,用户的数据是承载在每一个RU上的,故从总的时频资源上来看,每一个时间片上,有可能有多个用户同时发送(如下图)。
OFDMA相比OFDM 有如下优势:
更细的信道资源分配 在部分节点信道状态不太好的情况下,可以根据信道质量分配发送功率,来更精细化的分配信道时频资源。
提供更好的QoS 因为Wi-Fi 5及之前的标准都是占据整个信道传输数据的,如果有一个QoS数据包需要发送,其一定要等之前的发送者释放完整个信道才行,所以会存在较长的时延。在OFDMA模式下,由于一个发送者只占据整个信道的部分资源,一次可以发送多个用户的数据,所以能够减少QoS节点数据包发送的时延。
更多的用户并发及更高的用户带宽 OFDMA是通过将整个信道资源划分成多个子载波(也可称为子信道),子载波又按不同RU类型被分成若干组,每个用户可以占用一组或多组RU以满足不同带宽需求的业务。Wi-Fi 6中最小RU尺寸为2MHz,最小子载波带宽是78.125KHz,因此最小RU类型为26子载波RU。以此类推,还有52子载波RU,106子载波RU,242子载波RU,484子载波RU和996子载波RU,下表显示了不同信道带宽下的最大RU数。RU数量越多,发送小包报文时多用户处理效率越高,吞吐量也越高。
虽然OFDMA和MU-MIMO两者都是针对多用户的技术,将串行传输变为并行传输,但其实两者还是有很大差别的。
当然可以。因为MU-MIMO和OFDMA两种方案完全不冲突。OFDMA 与MU-MIMO联合调度可以基于每个业务进行资源分配(如网页浏览、视频观看、下载、即时消息等各类业务场景)。华为Wi-Fi 6 AP通过设计合理MU-MIMO和OFDMA调度算法,能有效降低多用户场景下由上下行随机接入造成的冲突,改善多用户高密度接入场景的使用体验。