什么是OFDMA？
正交频分多址OFDMA（Orthogonal Frequency-Division Multiple Access）是Wi-Fi 6引入是的一项新技术，可有效提升频谱利用率从而提升WLAN的性能。
OFDMA是如何工作的？
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。
OFDM工作模式
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工作模式
OFDMA相比OFDM的优势
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。
不同频宽下的RU数量
OFDMA vs MU-MIMO
OFDMA和MU-MIMO的区别
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。
- MU-MIMO：实现物理空间上的多路并发，适用于大数据包的并行传输（如视频、下载等应用），提升多空间流的利用率与系统容量，提高单用户的速率，同样能降低时延。但运行状态不够稳定，很容易受终端影响。
- OFDMA：实现频域空间的多路并发，适用于小数据包的并行传输（如网页浏览、即时消息等应用），提升单空间流的信道利用率与传输效率，减少应用延迟与用户排队。运行状态稳定，不容易受终端影响。
MU-MIMO和OFDMA能不能同时使用？
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。
- 作者： 周霞
- 最近更新： 2022-04-02
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