我已经讲过了概述和时间线802.11ax技术(也称为Wi-Fi 6)。当我们探索802.11ax中出现的新特性时，这个列表是不平衡的。有人会说巨蟒里有头猪。其中一个特性——OFDMA——似乎比其他特性更重要。首先，简要的背景，然后是对其含义的看法。
OFDMA的快速回顾
OFDMA(正交频分多路接入)是OFDM(正交频分多路复用)体系结构的扩展。OFDM采用射频信道(如Wi-Fi中经常使用的20 MHz信道)，而不是使用由AM、FM或其他方式调制的单一载波频率，而是设置多个子载波。802.11ac在20 MHz的射频信道中使用52个携带数据的子载波，而802.11ax有234个。
每个子载波被独立同时调制，形成OFDM符号，这些符号由保护间隔在时间上分开。OFDM中的传输是在多个子载波上同时传输多个符号。
接收机能够同时跟踪所有的子载波，并独立解调符号(OFDM中的“正交”)。OFDM被认为优于其他形式的调制，因为尽管它本质上不允许更高的数据速率，但它不太容易受到信道内衰落的影响，在信道内，一些频率比其他频率受环境的衰减更大。它在今天被广泛使用。
OFDMA修改Wi-Fi特征到目前为止的帧已经连续传输。客户端或AP争用，当空闲时，抢占媒体来传输帧;当它完成时，另一个装置可以抓住介质。这是一种非常灵活和分散的访问控制方式;它很容易适应突发的交通，不同的设备人口和变化的交通模式。
但每一帧之前是一个争用期和一个序言,wi - fi发展多年来,这些时间保持不变,甚至一段时间作为序言必须被遗留设备和增长,而负载变得更短的新,更快的利率被添加。特别是对于短帧，逐帧传输的争用和报头开销变得非常大。
进入OFDMA，一种被广泛使用和理解的技术。OFDMA将OFDM子载波跨射频信道，并在不同设备之间分配分组传输。在下行OFDMA中，AP可以使用不同的子载波组向不同的客户端发送报文。
在某种程度上，这就像重新摆放家具——最后，数量还是一样的，只是放在了不同的地方。但是OFDMA有很多惊人的优势。
OFDMA惊人的优势
考虑一个示例，其中AP有数据要发送到三个客户机。在802.11ac中，它将争夺介质，然后连续发送三个包。使用OFDMA，它将传输结合起来，同时向所有三个客户端发送帧。但在不变的调制电平下，传输数据所花费的时间难道不是相同的吗?
图1:MU OFDMA vs SU OFDMA
区别在于争用和序言开销。如果有效载荷比最大数据包长度短得多(这是通常的情况)，那么三个数据包可以合并为一个，并带有单个序言，即使有效载荷可能需要三倍长的时间来传输。这是一笔可观的节省。而且，由于AP只需要一个传输机会，争夺该媒体所花费的时间也会减少(即使认识到802.11多年来已经减少了争用开销)。
因此，OFDMA可以显著减少争用和序言开销，特别是对于许多网络中普遍存在的短数据包。但还有更多的好处。
适用于物联网，视频和工厂自动化应用
一个接一个的多路包，如802.11ac，会增加延迟和抖动，特别是当传统客户机以低速率发送长时间包时:低带宽流量必须等待轮到它。
但是OFDMA允许许多低带宽流并行传输，减少延迟和抖动。降低延迟是一些物联网、视频和工厂自动化应用程序的重要要求，802.11ax现在可以解决这些问题。
举个例子，802.11ax允许至少26个子载波的OFDMA组，这相当于一个大约2mhz的信道。9个这样的组适合一个20 MHz的通道，所以如果少于9个客户端被服务，每个得到一个“专用的”2+ MHz通道，数据速率高达~14 Mbps。(802.11ax允许多种不同的OFDMA组大小，从26到400多个子载波，以不同的安排。)
图2:OFDMA子信道分配
通过OFDMA组和选定的调制速率的组合，AP可以为每个客户端或信息流拨入任何所需的数据速率、错误率和延迟，从而获得比以前更复杂的QoS级别。
OFDMA组不会永久地分配给流量流或客户端，它们可以在分组的基础上进行改变。这允许单个AP比以前支持更多的客户端，满足非常高密度但低数据速率设备的物联网需求。OFDMA是802.11ax扩展客户端计数的特性之一。
并行通信
下行和上行OFDMA都是802.11ax的强制性功能(尽管一些厂商的预标准设备可能会忽略上行OFDMA)。它们在操作上非常相似:AP在下行链路上引导流量，同时传输给几个客户端。
图3:下行OFDMA
增加的序言，让客户了解哪一个OFDMA组听和解调。上行OFDMA允许每个客户端在自己的OFDMA组中传输，而AP同时接收多个客户端。但是上行OFDMA的控制是复杂的。AP在任意间隔内协调客户端发送数据，并为每个客户端分配数据速率和发送功率。但首先，它必须通过请求缓冲区报告了解客户机希望发送什么。然后它发送一个下行触发帧，定义后续上行OFDMA数据帧的结构。
图4:上行OFDMA传输
而且，为了获得良好的接收效果，客户端传输必须及时紧密同步，并且必须以相似的功率水平到达AP，这需要复杂的控制。802.11ax中多用户控制帧的结构在这里解释起来太复杂了——OFDMA和多用户MIMO都被用于在任何可能的地方并行控制流量，因为在802.11ac推出期间多用户开销被认为是一个问题。
因此，OFDMA的加入在许多方面改善了Wi-Fi。在这篇博客中，我们确定了更低的开销、更高的客户端数量、更低的延迟、更低的抖动和整体QoS的改进。这确实是一个神奇的功能，它将带来美联社功能的变化和在网络中的重要性，这是另一个博客的主题。
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