Анализ методов множественного доступа современных сетей Wi-Fi
Ключевые слова:
IEEE 802; множественный доступ; TDMA; FDMA; OFDMA; SDMA; NOMA; базовая станция.Аннотация
С каждым годом количество устройств, подключенных к беспроводной сети Wi-Fi увеличивается. Это приводит к их уплотнению, увеличению барьеров между соседними точками доступа, а также к объединению в одной сети устройств, относящихся к разным поколениям технологий Wi-Fi. На сегодняшний день для современных сетей Wi-Fi актуальным становится вопрос увеличения пропускной способности и обеспечения равномерного распределения ресурсов между устройствами в сети. В статье рассказывается о способах увеличения пропускной способности сети за счет увеличения ширины полосы и количества антенн, которые являются одним из решений этих проблем.
Также рассматривается, что, помимо улучшений, представленных выше, увеличение пропускной способности Wi-Fi может быть достигнуто за счет использования новых методов множественного доступа для технологий Wi-Fi. Одним из таких методов является множественный неортогональный доступ (англ.: Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA). С NOMA одна точка доступа может передавать данные на несколько станций одновременно с помощью одной антенны на одной частоте и осуществляется путем распределения мощности передачи между потоками для разных станций. Кроме того, были проведены анализы и сравнения методов, используемых в беспроводных сетях: множественный доступ с временным разделением, множественный доступ с частотным разделением, множественный доступ с ортогональным частотным разделением, множественный доступ с пространственным распределением.
Библиографические ссылки
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Степанов С., Степанов М., Цогбадрах А. и др. Распределение и совместное использование ресурсов для передачи пакетного трафика NB IoT через 3GPP LTE // 2019 24-я конференция Ассоциации открытых инноваций (FRUCT) / IEEE. – 2019. C. 422–429.
Кузнецов Н.А., Мясников Д.В., Семенихин К.В. Оптимальное управление передачей данных по флуктуирующему каналу с неизвестным состоянием // Журнал техники связи и электроники. 2018. Том. 63, нет. 12. С. 1506–1517.
802.11-2020 - IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks-Specific requirements – Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications //ANSI/IEEE Std. 802.11. – 2021.– Feb.
Френкил Р., Шварц М. Создание сотовой связи: история проекта AMPS (1971–1983) [История коммуникаций] // Журнал IEEE Communications. – 2010. Том. 48, С. 14–24.
Van Duc Nguyen Hans-Peter Kuchenbecker. Intercarrier and intersymbol interference analysis of OFDM systems on time-invariant channels // Personal, Indoor and Mobile Radio Communications / Citeseer. – 2002. P. 1482–1487.
WiFi 6 key technologies: OFDMA [Электрондық ресурс]: https://forum.huawei.com/enterprise/en/wifi-6-key-technologies-ofdma/thread/577958-869?page=4
Lien Shao-Yu, Shieh Shin-Lin, Huang Yenming et al. 5G new radio: Waveform, frame structure, multiple access, and initial access // IEEE communications magazine. 2017. Vol. 55, no. 6. P. 64–71.
Cho Keizo, Hori Toshikazu. Smart antenna systems actualizing SDMA for future wireless communications // Proceedings of the International Symposium on Antennas and Propagation Japan / Citeseer. Vol. 4. 2000. P. 1485–1488.
Huawei Wi-Fi 6 Fast Speed [Электрондық ресурс]: https://e.huawei.com/kz/products/enterprise-networking/wlan/wifi-6/details/core-technologies
Ong Eng Hwee, Kneckt Jarkko, Alanen Olli et al. IEEE 802.11 ac: Enhancements for very high throughput WLANs // 2011 IEEE 22nd International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications / IEEE. 2011. P. 849–853.
Ding Zhiguo, Fan Pingzhi, Poor H Vincent. Impact of user pairing on 5G nonorthogonal multiple-access downlink transmissions // IEEE Transactions on Vehicular Technology. – 2015. Vol. 65, no. 8. P. 6010–6023.
Islam SM Riazul, Avazov Nurilla, Dobre Octavia A, Kwak Kyung-Sup. Power-domain non-orthogonal multiple access (NOMA) in 5G systems: Potentials and challenges // IEEE Commun. Surveys Tuts. 2017. – Secondquarter. Vol. 19, no. 2. P. 721–742.
Радиодоступ 5G: требования, концепция и технологии // Белая книга, июль 2014 г.
Tao Yunzheng, Liu Long, Liu Shang, Zhang Zhi. A survey: Several technologies of non-orthogonal transmission for 5G // China communications. 2015. Vol. 12, no. 10. P. 1–15.
Viktor Torgunakov., Vyacheslav Loginov and Evgeny Khorov. A Study of Channel Bonding in IEEE 802.11bd Networks // – 2022. Vol 10, P. 25514–25533.
Meredith John M. Study on downlink multiuser superposition transmission for LTE // TSG RAN Meeting. Vol. 67. 2015.
REFERENCES
Stepanov S., Stepanov M., Tsogbadrakh A. i dr. Raspredelenie i sovmestnoe ispolzovanie resursov dlya peredachi paketnogo trafika NB IoT cherez 3GPP LTE [Resource Allocation and Sharing for NB IoT Packet Traffic Transmission over 3GPP LTE] // 2019, 24-ya konferenciya Associacii otkrytyh innovacij (FRUCT) / IEEE. 2019. S. 422–429. [in Russian]
Kuznetsov N.A., Myasnikov D.V., Semenikhin K.V. Optimalnoe upravlenie peredachej dannyh po fluktuiruyushemu kanalu s neizvestnym sostoyaniem // Zhurnal tehniki svyazi i elektroniki. [Optimal control of data transmission over a fluctuating channel with an unknown state. Zhurnal tekhniki svyazi i elektroniki.] 2018. Vol. 63, no. 12. S. 1506–1517. [in Russian]
802.11-2020 - IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks-Specific requirements – Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications //ANSI/IEEE Std. 802.11. – 2021.– Feb.
Frankil R., Schwartz M. Building Cellular Communications: Sozdanie sotovoj svyazi: istoriya proekta AMPS (1971–1983) [A History of the AMPS Project (1971–1983)] [History of Communications] // IEEE Communications Journal. – 2010. Vol. 48, S. 14-24. [in Russian]
Van Duc Nguyen Hans-Peter Kuchenbecker. Intercarrier and intersymbol interference analysis of OFDM systems on time-invariant channels // Personal, Indoor and Mobile Radio Communications / Citeseer. 2002. P. 1482–1487.
WiFi 6 key technologies: OFDMA [Electronic resource]: https://forum.huawei.com/enterprise/en/wifi-6-key-technologies-ofdma/thread/577958-869?page=4
Lien Shao-Yu, Shieh Shin-Lin, Huang Yenming et al. 5G new radio: Waveform, frame structure, multiple access, and initial access // IEEE communications magazine. 2017. Vol. 55, no. 6. P. 64-71.
Cho Keizo, Hori Toshikazu. Smart antenna systems actualizing SDMA for future wireless communications // Proceedings of the International Symposium on Antennas and Propagation Japan / Citeseer. Vol. 4. 2000. P. 1485–1488.
Huawei Wi-Fi 6 Fast Speed [Electronic resource]: https://e.huawei.com/kz/products/enterprise-networking/wlan/wifi-6/details/core-technologies
Ong Eng Hwee, Kneckt Jarkko, Alanen Olli et al. IEEE 802.11 ac: Enhancements for very high throughput WLANs // 2011 IEEE 22nd International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications / IEEE. 2011. P. 849–853.
Ding Zhiguo, Fan Pingzhi, Poor H Vincent. Impact of user pairing on 5G nonorthogonal multiple -access downlink transmissions // IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2015. Vol. 65, no. 8. P. 6010–6023.
Islam SM Riazul, Avazov Nurilla, Dobre Octavia A, Kwak Kyung-Sup. Power-domain non-orthogonal multiple access (NOMA) in 5G systems: Potentials and challenges // IEEE Commun. Surveys Tuts. 2017. – Secondquarter. Vol. 19, no. 2. P. 721–742.
Radiodostup 5G: trebovaniya, koncepciya i tehnologii [5G Radio Access: Requirements, Concept and Technologies] // White Paper, July 2014. [in Russian]
Tao Yunzheng, Liu Long, Liu Shang, Zhang Zhi. A survey: Several technologies of non-orthogonal transmission for 5G // China communications. 2015. Vol. 12, no. 10. P. 1-15.
Viktor Torgunakov., Vyacheslav Loginov and Evgeny Khorov. A Study of Channel Bonding in IEEE 802.11bd Networks // – 2022. Vol 10, P. 25514 – 25533.
Meredith John M. Study on downlink multiuser superposition transmission for LTE // TSG RAN Meeting. Vol. 67. 2015.
