MU-MIMO、またはWiMAX / LTEのOFDMと802.11a / g / nのOFDMの違い

記事を続けるWiMaxとLTEがOFDMを使用する理由 。 作者はほとんどすべてを分解しましたが、小さなながらも重要な詳細が残っています。 この詳細は、現在のWi-Fi規格に影響を与え、将来の確実なブレークスルーを約束するため、読者は興味があると思います。



次の状況を想像してみましょう。20台のクライアントがSkypeなどで座っているベースステーション（Wi-FiまたはWiMax）があるとします。 各クライアントは、たとえば1MB / sの帯域幅と150msを超えない遅延を必要とするビデオ会議（双方向、ユニキャスト）を実施します。

公称802.11n Wi-Fiアクセスポイントにより、無線への150 Mb / sの効率的な転送（データレートではなくスループット）が可能になり、マルチメディアトラフィックの効率的な伝送のために802.11e QoSがサポートされます。 WiMAXでは、チャネルあたり約30Mb / sのダウンリンクと20Mb / sのアップリンクを取得できます。 Wi-Fiクライアントごとの合計帯域幅：150/20 = 7.5 Mb / s（必要な値の7.5倍）; WiMaxクライアントあたりの帯域幅：1.5Mb / sダウンリンクおよび1Mb / sアップリンク。 注意、質問：Skypeがどのテクノロジーで「よりスムーズに」機能するか？



奇妙なことに、帯域幅に大きな利点があるWi-Fiの動作は悪くなります。 そして、顧客が多ければ多いほど、WiMAXの収益性は（もちろん、ある程度まで）高くなります。 これは、WiMAXでのOFDMの特定の最適化によるものです。



OFDMは多重化技術であることに注意してください。 シール。 OFDMは、信号をサブキャリアに分割します。 Wi-Fiでは、同じデータストリームのコンポーネントがすべてのサブキャリアで送信されます。 冗長性のために圧縮が使用されます。 これは多くの技術的および歴史的な理由で起こりました。 したがって、ある時点では、Wi-Fiアクセスポイントは、最新の最新のすべてのMIMO、空間多重化、ビームフォーミングでも、1つのクライアントのみに対応できます（マルチキャスト/ブロードキャストはカウントしません）。 たとえば、インターネットから1 Mb / sの速度で到着するデータストリームが150 Mb / sでパイプを通過すると、アイドル状態の149.150〜=帯域幅の99.3％になります。 そして、20人の顧客がいる場合、アクセスポイントが0.7％の同じ恐ろしい効率でそれらを順番に提供するのは残念です。 最大帯域幅が26-29Mb / sの802.11a / gでこれが正常である場合、可能性のある300Mb / s + 4x4：4 MIMOの802.11nでは、これはすでに完全に悪いです。



WiMaxは、質問に対するアプローチが少し異なります。 まず、サブキャリアが増えています。 次に、異なるサブキャリアが異なるクライアントのデータを同時に伝送できます。 したがって、Skypeの状況では、クライアントはWi-Fiのように順番にではなく、並行してデータをすべて同時に送受信します。 このテクノロジーは、Wi-Fiで使用されるSU-MIMO（シングルユーザー）とは異なり、MU-MIMO（マルチユーザーMIMO）と呼ばれます。 したがって、セル全体で帯域幅を使用する効率が著しく向上します。 もちろん、実際には、すべてがそれほど単純ではありません-より複雑なプロトコル（クライアントにどのサブキャリアを知らせるか）、より複雑な信号処理（クライアントと基本的な機器のコスト）、ローミング制御、およびMU-MIMOテクノロジー自体が必要ですユーザーによるOFDMサブキャリアの分割だけではありません。 しかし、これはすべて達成可能ですが、この短い投稿の範囲を超えています。



現実に戻りましょう。 現在、多くの家庭には3〜4台以上のWi-Fiデバイスがあります。 一部の大企業は、Wi-Fiモジュールを一般的に家電製品の各ユニットに組み込むつもりであると主張しています（ただし、これが必要であり、ZigBeeまたはBT4.0を使用しない理由は明らかではありません）。 これらのデバイスのほとんどは、数十および数百メガビットの帯域幅を必要とせず、最小の遅延を必要としませんが、SU-MIMOにより他の人の命を奪います。 そして、より多くのデバイス-より多くの問題。 良いニュースは、将来の802.11ac WiGigがMU-MIMOをサポートすることです。 悪いニュースは別の計画的なアップグレードですが、最近の消費者向けデバイスのライフサイクルが短いため、誰が気にしますか？ :)