OFDMA Là Gì? Tìm Hiểu Ưu Nhược Điểm Của Công Nghệ OFDMA

OFDMA là gì? Khi tìm hiểu về Wi-Fi 6 (thế hệ mạng wifi mới nhất, có tốc độ nhanh hơn các kết nối mạng không dây trước đây) không ít người đã bắt gặp thuật ngữ OFDMA. OFDMA thực chất là một công nghệ quan trọng trong lĩnh vực truyền thông không dây, tạo nên sự cải tiến đáng kể trong khả năng truyền tải dữ liệu và kết nối nhiều thiết bị cùng một lúc.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ khái quát sơ bộ về OFDMA cũng như vai trò quan trọng của nó trong cuộc cách mạng truyền thông dữ liệu. Hãy theo dõi nhé!

OFDMA là gì?

Orthogonal frequency-division multiple access (OFDMA) là một công nghệ của Wi-Fi 6 (802.11ax) cho phép các điểm truy cập phục vụ nhiều khách hàng cùng một lúc. OFDMA tuân theo một bộ quy tắc được tạo để truyền dữ liệu giữa nhiều thiết bị đầu cuối hoặc máy khách qua phương tiện truyền dẫn. Thiết bị đầu cuối có thể là bất kỳ thiết bị nào ở cuối kênh truyền, chẳng hạn như máy tính hoặc điện thoại và phương tiện có thể là mạng không dây.

Ghép kênh phân chia tần số trực giao là một kỹ thuật điều chế tín hiệu sử dụng nhiều subcarrier trong cùng một kênh truyền thông. Các subcarrier này có khoảng cách gần nhau, truyền song song và mang dữ liệu tốc độ bit thấp. Việc sử dụng nhiều subcarrier làm cho kỹ thuật này có khả năng chống lại hiện tượng pha đinh và nhiễu có chọn lọc cũng như mang lại hiệu suất phổ khá cao.

Tìm hiểu OFDMA là gì bạn sẽ biết thêm rằng bản thân OFDM dựa trên cơ chế ghép kênh phân chia tần số và trước đây thường được sử dụng cho mạng di động, phương tiện truyền thông phát sóng và các tiêu chuẩn Wi-Fi cũ hơn như IEEE 802.11ac (Wi-Fi 5). OFDMA là một biến thể của sơ đồ OFDM. 

Cụ thể, nó là một biến thể nhiều người dùng của OFDM, nghĩa là nó cho phép nhiều người dùng truy cập và truy cập dữ liệu đồng thời cho nhiều người dùng khác nhau. Hình thức giao tiếp này là bản nâng cấp của cả FDM và OFDM.

>> Xem thêm: WiFi & tổng hợp kiến thức về mạng không dây WiFi

OFDMA được sử dụng ở đâu?

Công nghệ OFDMA có thể được áp dụng ở mọi nơi dữ liệu được gửi dọc theo sóng vô tuyến, bao gồm:

• Chế độ di động của chuẩn không dây IEEE 802.16 được gọi là WiMAX.
• Chuẩn mạng LAN không dây (WLAN) IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6).
• Tiêu chuẩn mạng khu vực đô thị không dây di động IEEE 802.20 (WMAN).
• Đường xuống của chuẩn băng thông rộng di động thế hệ thứ tư (LTE) 3GPP (4G).

Cách thức hoạt động của OFDMA là gì?

Công nghệ ghép kênh truyền thống sử dụng analog modulation. Ngược lại, OFDMA sử dụng carrier signal waves, được gọi là subcarriers, để di chuyển các bit thông tin nhỏ theo cách hợp lý hơn. Các subcarrier này có thể là subcarrier dữ liệu, subcarrier tín hiệu tham chiếu hoặc null subcarrier. Chỉ các subcarrier dữ liệu được sử dụng để truyền dữ liệu. 

Kênh được chia thành các tần số nhỏ hơn được gọi là resource units (RU), do đó các nhà cung cấp dịch vụ không dây có thể chiếm và sử dụng hiệu quả các dải tần mà họ được cấp phép sử dụng.

Bằng cách chỉ định các tập hợp con RU thời gian-tần số cho nhiều người dùng (ví dụ: các điểm truy cập), OFDMA cho phép người dùng giao tiếp với nhiều khách hàng và truyền dữ liệu đồng thời. Các RU được chỉ định tùy thuộc vào băng thông mà người dùng cần cũng như các yếu tố khác, chẳng hạn như chất lượng yêu cầu dịch vụ, kích thước gói và các ràng buộc của thiết bị. 

Hiểu OFDMA là gì, ta thấy người dùng cũng có thể có các kiểu sử dụng hoặc tải dữ liệu khác nhau nhưng tất cả đều được cung cấp trong OFDMA do sử dụng nhiều sóng mang con có khoảng cách gần nhau và phân bổ RU linh hoạt.

Một ví dụ về cách hoạt động của OFDMA là khi hai điện thoại gửi dữ liệu trên cùng một đường dây điện thoại. Một khoảng thời gian có thể được chỉ định cho mỗi điện thoại để chúng thay phiên nhau gửi tín hiệu qua đường dây theo khoảng thời gian được chỉ định. Tuy nhiên, những khung thời gian này rất nhỏ nên có vẻ như quá trình truyền dữ liệu của cả hai điện thoại đang diễn ra đồng thời và liền mạch.

OFDMA trong Wi-Fi 6

OFDMA là một trong những cải tiến công nghệ được giới thiệu trong Wi-Fi 6. Wi-Fi 6 cung cấp tốc độ lên tới 9,6 Gbps, một cải tiến rõ rệt so với 3,5 Gbps có sẵn trong Wi-Fi 5. Tốc độ cao hơn có thể được chia cho nhiều thiết bị, vì vậy mỗi thiết bị có thể được hưởng lợi từ tốc độ cao hơn.

Với sự ra đời của công nghệ OFDMA, Wi-Fi 6 tăng dung lượng mạng nhằm giảm thiểu các sự cố truy cập thường gặp khi nhiều thiết bị Wi-Fi hoạt động trên một mạng. Biết OFDMA là gì, bạn sẽ nhận ra bất kể có bao nhiêu thiết bị được thêm vào mạng hoặc nhu cầu dữ liệu của chúng, OFDMA vẫn đảm bảo kết nối mạnh mẽ và khả năng truy cập không bị gián đoạn qua Wi-Fi 6, cũng như độ trễ thấp hơn cho các ứng dụng thời gian thực như hội thảo âm thanh/video và chơi trò chơi trực tuyến. 

OFDMA cũng có thể tăng thông lượng tối đa của mạng Wi-Fi và cải thiện hiệu suất sử dụng năng lượng của các thiết bị di động hỗ trợ Wi-Fi.

Ưu nhược điểm của OFDMA là gì?

Ưu điểm

Một trong những ưu điểm lớn nhất của truyền dữ liệu OFDMA là nó không bị nhiễu nội bào. Điều đó nói lên rằng, OFDMA phần nào dễ bị nhiễu giữa các ô, điều này có thể dẫn đến suy giảm chất lượng tín hiệu. Tuy nhiên, có thể giảm thiểu nhiễu giữa các ô bằng cách sử dụng các kỹ thuật như lập lịch gói tin, tái sử dụng tần số và phối hợp chống nhiễu.

Ngoài việc giảm nhiễu nội bào, các ưu điểm khác của OFDMA bao gồm:

• Tần số đa dạng cao hơn.
• Sự sắp xếp hiệu quả hơn các subcarrier trong phổ tần số, đảm bảo hiệu suất phổ tần số tối ưu.
• Linh hoạt hơn vì các kênh và kênh con có thể được bật và tắt.
• Cung cấp nhiều kênh độc lập.
• Phạm vi phủ sóng tốt hơn trên các mạng.

Nhờ những ưu điểm này, OFDMA thường được sử dụng trong các hệ thống mạng LAN không dây (Wi-Fi), phát triển dài hạn (LTE hoặc 4G) và WiMAX.

Nhược điểm

• Việc đa dạng hóa tần số phụ thuộc vào cách các subcarrier được gán cho người dùng, điều này có thể trở nên phức tạp.
• Yêu cầu năng lượng bổ sung vì nó luôn bật và sẵn sàng gửi đường truyền.
• Có độ nhạy cao hơn so với các loại kênh khác đối với sai số tần số.

Lợi ích của OFDMA

Sau khi tìm hiểu OFDMA là gì, hãy xem một số lợi ích của nó như:

Những đột phá hỗ trợ kết nối không dây

Các ứng dụng cần băng thông cao và độ trễ thấp như video, tính toán trí tuệ nhân tạo (AI), thực tế ảo và thực tế ảo có thể được giải phóng khỏi máy tính để bàn. Các hình ảnh y tế có thể được truy cập nhanh chóng bởi nhân viên chăm sóc tại hiện trường, các nhà bán lẻ có thể tận dụng thực tế ảo nhiều hơn trực tuyến hoặc tại cửa hàng và các nhà sản xuất có thể sử dụng Wi-Fi 6 để kiểm soát quy trình tự động hóa.

Truy cập trong môi trường mật độ cao

OFDMA giúp Wi-Fi 6 cung cấp dịch vụ tốt hơn ở những địa điểm có mật độ mật độ cao như sân bay, giảng đường và nhà thi đấu thể thao.

Phát triển ứng dụng

Wi-Fi 6 với OFDMA có thể truyền cảm hứng cho một kỷ nguyên mới của điện toán không dây, vì mạng có dung lượng cao hơn và hiệu quả hơn có thể cho phép các doanh nghiệp chạy nhiều ứng dụng không dây hơn trước. Ngoài ra, truy cập không dây hiệu suất cao có thể hỗ trợ phát triển các ứng dụng mới khi các kỹ sư phần mềm phát minh ra những cách mới để tận dụng tốc độ và dung lượng của Wi-Fi 6 với OFDMA.

So sánh OFDMA với OFDM

Để biết sự khác biệt giữa OFDM và OFDMA là gì, hãy xem bảng sau:

	OFDMA	OFDM
Kỹ thuật	Một biến thể của OFDM, được sử dụng cho truyền dữ liệu nhiều người dùng.	Kỹ thuật truyền dữ liệu không dây dựa trên sự chia thành nhiều tần số con.
Hỗ trợ người dùng	Cho phép truy cập đa người dùng và truyền dữ liệu đồng thời cho nhiều người dùng trên cùng một kênh.	Không có tính năng truy cập đa người dùng.
Phân chia tài nguyên	Kênh được chia thành đơn vị tài nguyên (Resource Units – RUs) để phân bổ tài nguyên tối ưu cho từng người dùng.	Không có khái niệm về đơn vị tài nguyên và phân chia tài nguyên đồng đều.
Chống nhiễu	Kháng lại nhiễu lựa chọn và nhiễu tương hợp, nhờ sử dụng nhiều subcarrier gần nhau.	Được ảnh hưởng bởi nhiễu lựa chọn và nhiễu tương hợp khi không có sự chia đồng đều giữa tần số con.
Ứng dụng	Thường được sử dụng trong các mạng không dây hiện đại như Wi-Fi 6, LTE (4G), và WiMAX.	Đã được sử dụng trong quá khứ cho các ứng dụng như truyền hình số và các tiêu chuẩn Wi-Fi trước đây như IEEE 802.11ac.
Tính linh hoạt	Cho phép phân bổ tài nguyên tùy theo nhu cầu của người dùng, điều này làm tăng tính linh hoạt của mạng.	Thường không có khả năng phân bổ tài nguyên động.
Hiệu suất phổ tần số	Cung cấp hiệu suất phổ tần số khá cao, cho phép truyền tải nhiều dữ liệu đồng thời.	Cung cấp hiệu suất phổ tần số thấp hơn so với OFDMA do thiếu tính năng truy cập đa người dùng.

Lời kết

Trên đây là toàn bộ thông tin sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ OFDMA là gì, cách thức hoạt động, ưu nhược điểm và những lợi ích mà nó mang lại. Có thể thấy, OFDMA đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất và khả năng truyền dữ liệu đồng thời cho nhiều thiết bị trong mạng không dây hiện đại. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về công nghệ mạng, hãy xem các bài viết của chúng tôi tại Website hoặc Fanpage.