802.11ax是如何改善每个用户的体验的

什么是OFDMA？

OFDMA（正交频分多址）允许到AP的单个传输或来自AP的单个传输包括到多个客户端的数据：对于下行链路，接入点同时使用RF信道内的子载波组，而之前它将具有以连续的一系列数据包发送数据，获取整个RF信道带宽。在上行链路方向上，几个客户端同时发送，它们的信号到达不同子载波上的接入点，因此它们可以并行接收。减少报头和争用开销可提高效率，小数据包吞吐量明显更好，但OFDMA真正的神奇之处在于对单个传输的强大控制。
Wi-Fi传输是许多参数之间的复杂交互，包括传输比特率，传输功率，接收灵敏度和噪声水平，信道带宽等。OFDMA为每个传输和每个客户提供优化这些参数的机会，然后将它们分组以不同的组合以获得最佳效率和性能。
首先，接入点可以选择立即传输哪些数据包，哪些数据包不是时间敏感的，并且可以稍后发送（这仅在网络流量接近容量时才需要）。使用802.11ax，它可以查看其数据包缓冲区并为每次传输选择数据包组 - 例如，它可能选择使用许多小的子信道将许多短数据包分组到单个传输中，而较长的数据包可以获得传输机会自己，占用整个频道带宽。
接入点还为每个客户端选择每个传输使用的比特率。它可以在最短的传输时间内使用高比特率，或者稍微降低速率以降低错误和重传的可能性，这在某些情况下可能是更有效的选择。举个例子，它可能会认为错误率为2％的256-QAM比1024-QAM更好，错误率为15％。
除了错误和重传率之外，OFDMA还允许接入点控制延迟和抖动。在802.11ax之前，以频繁间隔生成小数据包的客户端必须争用每个数据包的传输机会，如果网络中有其他客户端发送长数据包，则必须延迟传输，导致数据包缓冲和抖动。使用802.11ax，接入点可以分配频繁的短传输机会，因此它可以发送和接收数据包，而无需缓冲它们。举一个例子，传统的IP语音连接每20毫秒产生一个~160字节的数据包，因此接入点可以确保它为这种流量安排周期性的传输机会。

在802.11ax多用户模式中，AP控制上行链路传输

在802.11ax OFDMA中，接入点将客户端流量分配给子信道，不仅用于下行链路，还用于上行链路。
新的“触发帧”机制允许接入点轮询客户端以发现他们希望在上行链路上发送的流量。当它收集触发帧响应时，它会设计一个计划并将其发送到另一个触发帧中的客户端。然后，客户端根据其指令构建帧，设置数据速率，发送电平和子信道，并将数据帧发送回接入点。

多用户MIMO提高频谱效率

802.11ax中的另一个多用户机制是多用户MIMO。它使用与OFDMA相同的触发帧控制协议，改进了802.11ac。
多用户MIMO本身是一种复杂的协议，需要探测分组来确定多径条件和分组MIMO客户端，所有这些都在接入点的控制之下。
在任何时候，接入点都可以选择使用传统的单用户传输，或使用OFDMA或MIMO的多用户。这开辟了交通管理的新维度。

例如，可以严格控制延迟和抖动。以前，客户必须争夺传输机会，具有相对未知且无法控制的延迟，这些延迟可能受到WMM（无线多媒体）QoS优先级机制的限制但未精确定义。利用802.11ax多用户控制，可以为延迟敏感的业务流提供频繁，可预测的传输时隙，以精确控制抖动和延迟。由于OFDMA在上行链路和下行链路上提供接入点控制调制速率和发射功率，因此它具有足够的控制来定义每个业务流的QoS参数。
实际上，802.11ax接入点可以在与客户端的通信上强制采用类似TDM（时分复用）的结构，它可以控制每个传输，上行链路和下行链路的时序和参数。在已知流量模式并且变化缓慢的情况下，这是频谱效率最有效的方式：在给定RF信道宽度中承载的数据量。
对于诸如大文件传输之类的大型分组，MU-MIMO更有效，而对于诸如IM或电子邮件之类的较短分组，OFDMA将是更好的选择。决定使用哪种模式 - 单用户，OFDMA或MU-MIMO - 取决于接入点。

使用BSS着色更好地重复使用空间

接入点控制在802.11ax中变得更加强大的另一个领域是集中管理或分离的许多接入点参与“空间重用”，通常称为“BSS着色”。我们将在未来的博客中深入介绍这一重要功能。
因此，802.11ax引入了几个新功能，其中接入点可以控制网络行为，接入点供应商有机会增加复杂性并提高性能。上行链路和下行链路的多用户流量控制以及新的OFDMA功能和多用户MIMO的增强为确定性QoS提供了更多机会，而空间重用（一种潜在的强大功能）将依赖于其关于接入点如何决定应用颜色标签的表现。
随着802.11ax的推出，预计会听到接入点供应商颂扬其调度算法和流量控制功能的强大功能。