OFDMA vs OFDM explicado

 Mencionamos antes que o WiFi 6 pode lidar com mais dispositivos do que qualquer um de seus predecessores, mas  como exatamente isso é possível? A resposta está na tecnologia OFDMA, um recurso chave que ajudou a levar o manuseio de dispositivos a um nível totalmente novo, ao escolher uma internet Fibra óptica Cariacica - ES

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OFDM: Multiplexação por divisão de frequência ortogonal

Parte da compreensão do valor da tecnologia OFDM e OFDMA vem da compreensão de como eles otimizam os canais WiFi . Esses canais são importantes porque nos permitem manter todos os dispositivos na mesma rede separados com frequências designadas, evitando a interferência de sinal e ajudando você a obter a experiência de rede mais simplificada possível.

Antes do OFDM, veio o tradicional FDM (Frequency Division Multiplexing) , uma tecnologia muito menos desenvolvida que exigia que quaisquer sinais transportando dados fossem espaçados de forma que as frequências não se sobrepusessem. Havia até espaços vazios -  bandas de proteção -  colocadas entre as frequências para garantir que não houvesse contato, mas isso dependia de uma faixa muito mais ampla de frequência com muito menos usabilidade.

Gráfico de sinais de WiFi

OFDM é o método pelo qual essas frequências são colocadas de forma mais estratégica, ajudando os pontos de acesso sem fio a diferenciar as transmissões de dados pelos canais. Com OFDM, os sinais podem se sobrepor uns aos outros, desde que estejam no ponto certo (como pode ser visto na imagem acima). Enquanto um sinal está em seu pico, os outros sinais estão em seu ponto zero, permitindo que o receptor diferencie cada sinal. Essa tecnologia tornou possível empacotar mais dados em uma faixa de frequência mais baixa.

Considere o receptor como um barista em uma cafeteria. Com tecnologia anterior, como FDM, o barista só podia atender um cliente dentro do café por vez, forçando os outros clientes a esperar do lado de fora para evitar sobrecarregar. Com o OFDM, por outro lado, o barista pode lidar com uma fila de pessoas que entram na cafeteria ao mesmo tempo, permitindo também que elas fiquem mais próximas, anotem seus pedidos sequencialmente e usem o espaço com mais eficiência.

É importante observar que a tecnologia OFDM não é uma função projetada especificamente para aumentar a velocidade. Em vez disso, velocidades mais rápidas para dispositivos que compartilham um único canal são uma consequência de sua eficiência. O tráfego organizado sobre os sinais ajuda a reduzir o conflito entre os dispositivos. Simplificando, permitir que mais pessoas entrem em uma cafeteria não significa que o barista seja fisicamente capaz de fazer um único café mais rápido; lidar com uma fila de pedidos mais eficiente pode acabar dando aos clientes seus cafés um pouco mais rápido.

Embora o OFDM tenha ajudado os receptores a separar cada sinal de maneira eficiente, a limitação remanescente é que os pontos de acesso sem fio só podem processar a transmissão de dados de um usuário por vez para cada canal. Basicamente, se vários usuários estiverem em um canal, cada um terá que esperar sua vez. Felizmente, o OFDMA no WiFi 6 apresentou uma solução para esse problema.

OFDMA: Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal

OFDMA vs OFDM explicado

OFDMA é a mais recente implementação de estruturação de transmissões de dados com uma inovação. Ele pega os canais tradicionais de OFDM e os subdivide em seções de canal menores, transportando dados por meio de unidades de recursos (RUs). Até mesmo um canal de 20 MHz pode se dividir em seções a serem compartilhadas por até nove usuários simultâneos, desde que o ponto de acesso utilize as menores unidades de recursos possíveis. O ponto de acesso então programa as unidades para garantir que cada uma seja processada de forma eficiente e com o mínimo de conflito. Melhor ainda, isso funciona para conexões de downlink e uplink.

Mantendo nossa analogia com a cafeteria, pense na frustração que você sente quando há várias pessoas na sua frente e você sabe que esperar pelos pedidos vai te atrapalhar. OFDMA é como a introdução do pedido móvel, permitindo ao barista (seus pontos de acesso sem fio) lidar estrategicamente com vários pedidos simultaneamente e satisfazer melhor os clientes. É uma maneira de criar rapidamente um cronograma de vários pedidos ao mesmo tempo e garantir que todos recebam seu café em tempo hábil.

O que é realmente legal sobre as unidades de recursos é que o ponto de acesso é capaz de personalizar o tamanho de cada unidade dependendo da carga de dados que precisa ser transferida. Ele consegue isso avaliando rapidamente cada dispositivo e o que ele está tentando realizar em cada oportunidade de transmissão de dados, o que significa que está constantemente otimizando com base nas necessidades da sua rede.

OFDMA vs OFDM:  OFDMA torna os dispositivos IoT mais eficientes

Há até um modo para limitar um dispositivo a apenas tomar um canal de 20 MHz. Isso significa que é ótimo para pequenos dispositivos IoT de fundo que passam a maior parte do tempo em espera, como campainhas ou assistentes de voz. Mas OFDMA é inteligente o suficiente para não apenas atribuir todo o canal ao dispositivo. Ele ainda subdivide o canal e atribui a esses dispositivos apenas a quantidade de frequência de que precisa para funcionar e define a distribuição máxima do dispositivo em 20 MHz. O emparelhamento dessa funcionalidade com o Target Wake Time do WiFi 6 tornará esta geração de rede sem fio a mais eficiente de todos os tempos em termos de energia para dispositivos IoT.

Normalmente, não pensamos na restrição de dispositivos como uma coisa boa, mas isso é mais do que apenas um movimento para conservação de energia; algumas fontes especulam que isso exigirá chips menos complicados e menos caros para dispositivos IoT, uma vez que as empresas não precisarão mais se preocupar em atender a mais do que o canal de 20 MHz. É uma vantagem para fabricantes e consumidores.

OFDMA vs MU-MIMO

Observe que o OFDMA não substitui o MU-MIMO e pode ser difícil diferenciá-los, pois ambos funcionam para auxiliar vários clientes da rede ao mesmo tempo. A principal diferença é que o MU-MIMO usa fluxos espaciais para direcionar fisicamente os sinais e separar clientes, enquanto o OFDMA subdivide apenas um único canal. Por causa disso, OFDMA é eficaz para processos de baixa demanda e baixa largura de banda, como navegação em mídia social simples ou pequenos dispositivos IoT; MU-MIMO é preferível para atividades de alta largura de banda, como streaming de conteúdo e downloads pesados.

Em outras palavras, embora a OFDMA esteja administrando uma cafeteria de sucesso e lidando com vários pedidos simultâneos ao mesmo tempo, cada equipe de baristas tem seu ponto de ruptura; há um certo limite em que é mais eficiente começar a indicar clientes para uma loja vizinha (fluxo espacial) para garantir que os clientes se sintam satisfeitos.

Limitações do OFDMA

Existem limitações para essa nova tecnologia, mas elas não são muito extremas. As unidades de recursos são divididas em tamanhos fixos e específicos. Por exemplo, em um canal de 20 MHz, eles só podem ser divididos na metade do tamanho do canal, um quarto ou um nono. Além disso, um usuário só pode ser atribuído a uma unidade de recurso por transmissão de cada vez. Isso significa que mesmo que os dados que você está enviando sejam perfeitos para metade e um quarto de um canal de 20 MHz simultaneamente, você ainda receberá apenas a metade para essa transmissão.

Também é importante lembrar que só porque seu ponto de acesso é compatível com WiFi 6 , isso não significa que todos os seus dispositivos sejam. Todos os dispositivos que usam WiFi 5 ou anterior ainda usarão a tecnologia OFDM tradicional que não divide o canal.