O que é Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDMA)?

Padrões WiFi continuam a evoluir para suportar nossa crescente necessidade de uma conectividade sem fio mais rápida e confiável. Uma das mais recentes características é chamada de Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA).

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Vamos juntos desvendar o significado deste trava-língua para explicar como ele funciona e por que é uma boa ideia comprar um roteador com suporte a OFDMA.

O que é OFDMA no Wi-Fi?

OFDMA, ou Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal, é uma tecnologia no WiFi 6 (802.11ax) e no WiFi 7 (802.11be). O objetivo dessa tecnologia é permitir que um único roteador habilitado para OFDMA se comunique simultaneamente com vários dispositivos.

Para entender melhor por que a tecnologia WiFi OFDMA existe, você pode imaginar uma estrada de faixa única onde apenas um carro pode passar de cada vez. Qualquer obstrução na estrada que faça com que qualquer um dos carros atualmente dirigindo nela desacelere ou pare atrasará todos os outros carros na mesma estrada.

Isso não é ideal, considerando quantos usuários estão conectados ao mesmo roteador hoje em dia. Infelizmente, é exatamente assim que os roteadores mais antigos funcionam.

O que é OFDMA

Quando você ativa o OFDMA no seu roteador WiFi 6 ou WiFi 7, você essencialmente aumenta o número de faixas disponíveis para os carros circularem, permitindo que vários dispositivos se comuniquem com o roteador ao mesmo tempo, sem a possibilidade de um dispositivo desacelerar todos os outros.

Qual é a Diferença Entre OFDM e OFDMA?

Antes do OFDMA havia o OFDM (Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal). Ambas essas tecnologias WiFi foram projetadas para melhorar a eficiência e a confiabilidade da comunicação sem fio, mas o OFDMA leva as coisas para o próximo nível ao permitir que mais de um dispositivo transmita dados ao mesmo tempo.

Como o OFDMA Funciona?

A analogia acima cria um modelo mental útil do que é o OFDMA no WiFi, mas não explica realmente como ele funciona internamente. Então vamos abrir e dar uma olhada rápida, certo?

Como você pode saber, as bandas de frequência WiFi (como 2,4 GHz e 5 GHz) são divididas em múltiplos canais para evitar interferência de sinal. Um roteador OFDMA pega um canal WiFi e o divide em múltiplos subcanais. Ele então dedica esses subcanais (chamados de subportadoras) a dispositivos específicos, permitindo que eles se comuniquem com o roteador simultaneamente.

Como Funciona o OFDMA
Como Funciona o MU-MIMO

MU-MIMO e OFDMA são mais eficazes quando usados juntos. Isso porque o MU-MIMO é mais eficaz para aplicações de alta largura de banda, como streaming de vídeo em alta definição e jogos online, graças à sua capacidade de aumentar a capacidade da rede, enquanto as habilidades de redução de latência do OFDMA o tornam ideal para aplicações de baixa largura de banda, como conectar dispositivos IoT.

  OFDMA MU-MIMO
Nome completo Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal Múltiplos Usuários Múltiplas Entradas e Múltiplas Saídas
Princípio operacional Subdivide um canal Usa diferentes fluxos espaciais
Uso de antenas Não baseado em antenas Baseado em antenas
Benefício Melhor reutilização de frequência, menor latência e maior eficiência Aumenta a capacidade e a eficiência
Aplicação Aplicações de baixa largura de banda Aplicações de alta largura de banda
Primeira implementação WiFi 6 (802.11ax) WiFi 6 (802.11ax)

Vantagens e Desvantagens do OFDMA

OFDMA é frequentemente descrito como a melhoria tecnológica mais importante introduzida no WiFi 6, pois oferece muitos benefícios úteis. Dito isso, a tecnologia também tem algumas desvantagens das quais você deve estar ciente.

Vantagens

  • Menor latência: Indiscutivelmente, a maior vantagem dos roteadores OFDMA é sua latência reduzida, o que é especialmente importante em aplicações em tempo real, como IoT, jogos online ou videoconferências.
  • Maior taxa de transferência: Ao dividir um único canal em múltiplos subportadores e atribuí-los a diferentes usuários, o OFDMA pode aumentar a taxa de transferência máxima total de uma rede.
  • Maior capacidade de rede: Ao permitir que múltiplos usuários transmitam e recebam dados simultaneamente, o OFDMA pode aumentar a capacidade da rede, permitindo que mais dispositivos se conectem a uma rede sem comprometer o desempenho.
  • Eficiência energética melhorada: O OFDMA pode ajudar a reduzir o consumo de energia em dispositivos móveis, permitindo-lhes transmitir e receber dados de forma mais eficiente, levando a uma maior duração da bateria.
  • Compatibilidade retroativa: Quando você habilita o OFDMA no seu roteador sem fio, você não impede que dispositivos legados que não suportam WiFi 6 ou WiFi 7 se conectem à sua rede.

Desvantagens

  • Requer um roteador Wi-Fi 6 ou mais recente: OFDMA é uma característica do padrão WiFi 6 (802.11ax) e não é suportado por roteadores mais antigos. Assim, você pode precisar comprar um novo roteador para aproveitar seus benefícios.
  • Maior uso de CPU: A complexidade aumentada do OFDMA em comparação com o OFDM significa que os roteadores habilitados para OFDMA precisam de CPUs mais robustas para processar a mesma quantidade de dados.

Claro, as vantagens do OFDMA se manifestarão apenas se sua rede sem fio for projetada e implementada corretamente. É por isso que você deve sempre realizar uma avaliação da rede sem fio usando um aplicativo analisador de WiFi fácil de usar, como o NetSpot.

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Com a ajuda do NetSpot, você pode realizar uma pesquisa de local para identificar o local perfeito para o seu roteador, e também pode analisar outras redes na sua área para saber como ajustar as configurações da sua rede a fim de reduzir a interferência do sinal.

Onde é usado o OFDMA?

O acesso múltiplo por divisão ortogonal de frequência (OFDMA) é usado em vários sistemas e tecnologias de comunicação, devido à sua eficiência em lidar com altas taxas de dados e suportar múltiplos usuários. Aqui estão algumas áreas principais onde o OFDMA é utilizado:

  1. Redes 4G LTE e 5G: O OFDMA é uma técnica chave de modulação e acesso múltiplo utilizada no 4G LTE (Long Term Evolution) e nas redes 5G. Ele permite que essas redes celulares ofereçam internet de alta velocidade e suportem múltiplos usuários simultaneamente, dividindo o espectro em canais de banda estreita em diferentes frequências.
  2. Wi-Fi: A partir do padrão Wi-Fi 6 (802.11ax), o OFDMA foi adotado para melhorar a eficiência e a capacidade, especialmente em ambientes com alta demanda de largura de banda e múltiplos usuários. Ele permite um uso mais eficiente do espectro disponível, permitindo que múltiplos usuários compartilhem o mesmo canal, melhorando assim a taxa de transferência e reduzindo a latência.
  3. Acesso Sem Fio de Banda Larga (BWA): O OFDMA é usado em várias tecnologias de acesso sem fio de banda larga, incluindo o WiMAX (Interoperabilidade Mundial para Acesso por Micro-ondas). O WiMAX, baseado no padrão IEEE 802.16, emprega a tecnologia OFDMA para fornecer internet de alta velocidade em extensas regiões, oferecendo uma opção eficiente para conexões de banda larga na última milha.
  4. Transmissão Digital: O OFDMA também é utilizado em alguns sistemas de transmissão digital. Ele é benéfico em cenários onde múltiplos sinais precisam ser transmitidos pelo mesmo canal sem interferência, pois pode gerenciar eficientemente o espectro disponível e melhorar a qualidade do serviço.
  5. Comunicações Militares e Seguras: A robustez do OFDMA contra interferências e seu uso eficiente do espectro o tornam adequado para sistemas de comunicação militar e segura. Ele é usado para garantir comunicação confiável em várias condições, incluindo ambientes de interferência.

A capacidade do OFDMA de alocar eficientemente a largura de banda para múltiplos usuários, suportar altas taxas de dados e resistir a interferências o torna uma tecnologia fundamental para os modernos sistemas de comunicação sem fio.

Quais redes celulares usam OFDMA e OFDM?

O Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDMA) e a Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDM) são tecnologias intimamente relacionadas utilizadas nas redes celulares modernas. O OFDM modula um sinal digital em vários canais para minimizar a interferência, enquanto o OFDMA, uma variação do OFDM, permite o acesso simultâneo à rede para vários usuários, distribuindo conjuntos de subportadoras para cada usuário. Aqui está como elas são usadas nas redes celulares:

  1. 4G LTE (Long Term Evolution):
    • OFDMA é usado no downlink (estação base para dispositivo) para permitir que vários dispositivos acessem a rede simultaneamente dividindo o espectro disponível em bandas de frequência menores ou subportadoras. Isso aumenta a eficiência e a capacidade.
    • Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência de Portadora Individual (SC-FDMA), uma variante do OFDM, é usado no uplink (dispositivo para estação base). O SC-FDMA é selecionado para fins de uplink devido à sua menor Relação Pico-Média de Potência (PAPR) em comparação com o OFDM, o que o torna mais eficiente em termos de energia para dispositivos operados por bateria.
  2. 5G NR (New Radio):
    • OFDMA é utilizado tanto para o uplink quanto para o downlink no 5G NR, proporcionando maior flexibilidade e eficiência em comparação com o 4G LTE. Isso é essencial para suportar as taxas de dados significativamente aumentadas e o número massivo de conexões requeridas pelas redes móveis de próxima geração.
    • OFDM serve como o esquema básico de modulação sobre o qual o OFDMA é construído, garantindo que as redes 5G sejam capazes de suportar uma ampla gama de serviços, desde aplicações de alta taxa de transferência como streaming de vídeo até aplicações de baixa latência críticas para a condução autônoma e IoT industrial.

Tanto o OFDM quanto o OFDMA são fundamentais para a operação das redes celulares modernas, permitindo que suportem a crescente demanda por dados móveis e conectividade. A escolha dessas tecnologias reflete um equilíbrio entre a necessidade de alta eficiência espectral, capacidade e a capacidade de atender a um grande número de usuários e dispositivos, otimizando o consumo de energia e minimizando a interferência.

Conclusione

A evolução dos padrões WiFi anda de mãos dadas com a evolução de nossas necessidades sem fio. Mesmo os roteadores domésticos padrão agora conectam regularmente dezenas de dispositivos à internet, incluindo computadores, dispositivos móveis, consoles de videogame e aparelhos de casa inteligente.

O OFDMA ajuda a eliminar gargalos de desempenho atribuindo a cada dispositivo conectado seu próprio sub-canal dedicado. Isso torna os roteadores OFDMA dignos do custo extra para todos os usuários que buscam alcançar a melhor experiência online possível.

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Acesso Múltiplo por Divisão Ortogonal de Frequência (OFDMA) — Perguntas Frequentes

O que significa OFDMA?

OFDMA significa Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal.

Devo ativar OFDMA no meu roteador?

Se você está planejando comprar um novo roteador WiFi, então você deve priorizar modelos que ofereçam suporte a OFDMA porque a tecnologia pode aumentar significativamente a eficiência da sua rede WiFi.

O OFDMA faz a diferença?

Sim, o OFDMA faz uma enorme diferença no mundo real, especialmente quando se trata de latência de rede. Na verdade, a tecnologia demonstrou proporcionar uma redução de latência de até 99 por cento.

Devo ativar OFDMA?

Definitivamente! Se o seu roteador WiFi suporta OFDMA, então recomendamos fortemente que você o ative para aproveitar seus benefícios de redução de latência e aumento de eficiência.

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