Mimo 2×2 что это: Что такое MU-MIMO Wi-Fi и зачем он нужен в беспроводных роутерах?

От теории к практике

Мы решили протестировать антенны MIMO в двух разных ситуациях:

• далеко от базовой станции, при отсутствующем сигнале 4G в зоне замеров
• недалеко от БС, при хорошем сигнале 4G

В этой статье мы рассмотрим первый вариант, а в следующей узнаем, как влияют такие антенны при достаточном сигнале.

На первом изображении видно, что БС находится на расстоянии в 23,2 км, и мы не попадаем в зону покрытия 4G, поэтому без усиливающей антенны не обойтись. Для сравнения мы взяли:

При низкой загрузке базовой станции результаты сопоставимы в пределах погрешности, как видно на скрине ниже.

Но самое интересное наступает при загрузке БС, одинарная антенна проигрывает МИМО многократно, в среднем в 4 раза. По сути подтверждается утверждение о стабильном сигнале, при любой загрузке вышки оператора.

Такой скорости будет достаточно для просмотра видео в высоком качестве на нескольких устройствах. При этом у Вас не будет таких проседаний как при использовании одинарных антенн.

Какой можно сделать вывод

Несмотря на не самые высокие темпы роста покрытия LTE в нашей стране, благодаря технологии MIMO, можно иметь скоростной и главное стабильный мобильный интернет, даже, если Вы находитесь за пределами покрытия 4G.

По своей стоимости антенны MIMO 2×2 превышают одинарные процентов на 30-40, но в эксплуатации полностью себя оправдывают и компенсируют более высокую цену.

В следующий раз мы поговорим об еще одном преимуществе таких антенн — увеличение скорости при хорошем сигнале, и узнаем стоит ли их использовать в городе рядом с БС.

Если Вас интересуют подробности, можете обратиться в чат, и наши специалисты ответят на Ваши вопросы. Также рекомендуем ознакомиться с категориями сайта, которые могут быть полезными.

2 в телефонах, роутеры в SFP-модулях… / Хабр

Broadcom анонсировала WLAN-чипсет для мобильных устройств с поддержкой 802.11ac 2×2:2 MIMO (867Mbps), вызвав немалый ажиотаж в прессе. Давайте разбираться.

• У кого-то дома есть гигабитный интернет?
• Кто-то видел насколько быстрый хотспот?
• У кого дома есть NAS для фильмов с реально быстрым RAID’ом? Даже одиночный SSD не всегда может отдавать данные так быстро.[UPD]Тут я немного погорячился, перепутав Mb и MB. [/UPD]
• У кого есть уверенность, что телефон сможет это писать так быстро на встроенную флеш-память (не говоря уже о карточке)? Имеющиеся у меня данные показывают скорости порядка 35-65Mbps для среднестатистического телефона.
• Две антенны = как минимум в два раза больше потребляемая мощность. Как это скажется на сроке работы от аккумулятора?

Ну, для начала, если что-то передавать в два раза быстрее — это займет в два раза меньше времени. Так как ключевым ресурсом Wi-Fi сети является именно эфирное время — то возрастет общая емкость ячейки (количество клиентов или средняя скорость на клиента при том же количестве). Заодно, т.к. антенны меньше времени заняты передачей, можно сэкономить немного энергии. Но это всё только при небольшого объема передачах (браузинг), которые отправятся напрямую в ОЗУ телефона (если производитель такую фичу реализовал). Да и то, нужно же еще, всё-таки, данные с такой скоростью

А вот что реально может помочь, так это технологии MRC и STBC, в сочетании с режимом 2×2:1 или, вообще, 1×2:1.

• При двух приемных антеннах MRC позволяет путем математики рекомбинировать исходный поток данных из копий принятого сигнала, улучшая чувствительность приемника («среднетемпературно-по-больнице» на 3дБ) и значительно повышая помехоустойчивость в целом (снижается количество ошибок и, соответственно, ретрансляций пакетов).
• При двух передающих антеннах STBC позволяет путем математики передать один поток данных так, чтобы MRC получил сигнал в наилучшей форме, добавляя «математического» усиления к передаче.
• В итоге, получаем значительное улучшение параметра Rate-over-Range за счет лучшего соотношения сигнал/шум и снижения числа ошибок. Что, согласитесь, немаловажно для небольшого по размерам устройства, большая часть антенн которого закрыта ладонью пользователя.

А вот что реально было пропущено большинством обозревателей MWC под шумом анонсов смартфонов, так это эта штука:

Это — полноценный роутер в формате SFP. С поддержкой IPv6 и даже SDN. Уровень всех этих поддержек, конечно же, надо бы проверить — но сама идея! Представляете, что можно потенциально с такой штукой сделать, особенно, добавив к ней WWAN-модем?

Поддержка технологии mimo 2×2. MIMO антенна что это? О технологии MIMO. Некоторые пользовательские устройства имеют скрытую поддержку технологии MU-MIMO

April 9th, 2014

В свое время как то тихо и незаметно ушло ИК-соединение, потом перестали пользоваться Bluetooth для обмена данными. И теперь вот настала очередь Wi-Fi …

Разработана многопользовательская система с множеством входов и выходов, позволяющая сети обмениваться данными с более чем одним компьютером одновременно. Создатели утверждают, что при использовании того же самого диапазона радиоволн, отведённого под Wi-Fi, скорость обмена может быть утроена.

Компания Qualcomm Atheros разработала многопользовательскую систему с множеством входов и выходов (протокол MU-MIMO), позволяющая сети обмениваться данными с более чем одним компьютером одновременно. Компания планирует начать демонстрацию технологии в течение ближайших нескольких месяцев, прежде чем начать поставки клиентам в начале следующего года.

Однако, для того, чтобы получить эту высокую скорость обмена, пользователям придётся обновить и свои компьютеры и сетевые маршрутизаторы.

По протоколу Wi-Fi, клиенты обслуживаются последовательно — в течение определённого интервала времени задействуется только одно устройство передачи и приема информации — так что используется только небольшая часть пропускной способности сети.

Накопление этих последовательных событий создаёт падение скорости обмена, поскольку всё большее количество устройств подключаются к сети.

Протокол MU-MIMO (multi-user, multiple input, multiple output) обеспечивает одновременную передачу информации группе клиентов, что даёт более эффективное использование имеющейся пропускной способности сети Wi-Fi и тем самым ускоряет передачу.

Qualcomm полагает, что такие возможности будут особенно полезны конференц-центрам и интернет-кафе, когда несколько пользователей подключаются к одной и той же сети.

В компании также считают, что речь идёт не только об увеличении абсолютной скорости, но и о более эффективном использовании сети и эфирного времени для поддержки растущего числа подключённых устройств, услуг и приложений.

Чипы MU-Mimo Qualcomm собирается продавать производителям маршрутизаторов, точек доступа, смартфонов, планшетов и прочих устройств с поддержкой Wi-Fi. Первые чипы смогут работать одновременно с четырьмя потоками данных; поддержка технологии будет включена в чипы Atheros 802.11ac и мобильные процессоры Snapdragon 805 и 801. Демонстрация работы технологии состоится в нынешнем году, и первые поставки чипов запланированы на 1-й квартал будущего года.

Ну а теперь кому хочется подробнее вникнуть в эту технологию продолжаем …

MIMO (Multiple Input Multiple Output – множественный вход множественный выход) – это технология, используемая в беспроводных системах связи (WIFI,WI-MAX , сотовые сети связи), позволяющая значительно улучшить спектральную эффективность системы, максимальную скорость передачи данных и емкость сети. Главным способом достижения указанных выше преимуществ является передача данных от источника к получателю через несколько радио соединений, откуда данная технология и получила свое название. Рассмотрим предысторию данного вопроса, и определим основные причины, послужившие широкому распространению технологии MIMO.

Необходимость в высокоскоростных соединениях, предоставляющих высокие показатели качества обслуживания (QoS) с высокой отказоустойчивостью растет от года в год. Этому в значительной мере способствует появление таких сервисов как VoIP (Voice over Internet Protocol),видеоконференции , VoD (Video on Demand) и др. Однако большинство беспроводных технологий не позволяют предоставить абонентам высокое качество обслуживания на краю зоны покрытия. В сотовых и других беспроводных системах связи качество соединения, также как и доступная скорость передачи данных стремительно падает с удалением от базовой станции (BTS). Вместе с этим падает и качество услуг, что в итоге приводит к невозможности предоставления услуг реального времени с высоким качеством на всей территории радио покрытия сети. Для решения данной проблемы можно попробовать максимально плотно установить базовые станции и организовать внутреннее покрытие во всех местах с низким уровнем сигнала. Однако это потребует значительных финансовых затрат что в конечном счете приведет к росту стоимости услуги и снижению конкурентоспособности. Таким образом, для решения данной проблемы требуется оригинальное нововведение, использующее, по возможности, текущий частотный диапазон и не требующее строительства новых объектов сети.

Особенности распространения радиоволн

Для того чтобы понять принципы действия технологии MIMO необходимо рассмотреть общие принципы распространения радио волн в пространстве. Волны, излучаемые различными системами беспроводной радиосвязи в диапазоне свыше 100 МГц, во многом ведут себя как световые лучи. Когда радиоволны при распространении встречают какую-либо поверхность, то в зависимости от материала и размера препятствия часть энергии поглощается, часть проходит насквозь, а оставшаяся – отражается. На соотношение долей поглощенной, отраженной и прошедшей насквозь частей энергий влияет множество внешних факторов, в том числе и частота сигнала. Причем отраженная и прошедшая насквозь энергии сигнала могут изменить направление своего дальнейшего распространения, а сам сигнал разбивается на несколько волн.

Распространяющийся по вышеуказанным законам сигнал от источника к получателю после встречи с многочисленным препятствиями разбивается на множество волн, лишь часть из которых достигнет приемник. Каждая из дошедших до приемника волн образует так называемый путь распространения сигнала. Причем из-за того, что разные волны отражаются от разного числа препятствий и проходят разное расстояние, различные пути имеют разные временные задержки .

В условиях плотной городской постройки, из-за большого числа препятствий, таких как здания, деревья, автомобили и др., очень часто возникает ситуация когда между абонентским оборудованием (MS) и антеннами базовой станции (BTS) отсутствует прямая видимость. В этом случае, единственным вариантом достижения сигнала приемника являются отраженные волны. Однако, как отмечалось выше, многократно отраженный сигнал уже не обладает исходной энергией и может прийти с запозданием. Особую сложность также создает тот факт, что объекты не всегда остаются неподвижными и обстановка может значительно измениться с течением времени. В связи с этим возникает проблема многолучевого распространения сигнала – одна из наиболее существенных проблем в беспроводных системах связи.

Многолучевое распространение – проблема или преимущество?

Для борьбы с многолучевым распространением сигналов применяется несколько различных решений. Одной из наиболее распространенных технологий является Receive Diversity – разнесенный прием . Суть его заключается в том, что для приема сигнала используется не одна, а сразу несколько антенн (обычно две, реже четыре), расположенные на расстоянии друг от друга. Таким образом, получатель имеет не одну, а сразу две копии переданного сигнала, пришедшего различными путями. Это дает возможность собрать больше энергии исходного сигнала, т.к. волны, принятые одной антенной, могут не быть принятыми другой и наоборот. Также сигналы, приходящие в противофазе к одной антенне, могут приходить к другой синфазно. Эту схему организации радио интерфейса можно назвать Single Input Multiple Output (SIMO), в противовес стандартной схеме Single Input Single Output (SISO). Также может быть применен обратный подход: когда используется несколько антенн на передачу и одна на прием. Благодаря этому также увеличивается общая энергия исходного сигнала, полученная приемником. Эта схема называется Multiple Input Single Output (MISO). В обеих схемах (SIMO и MISO) несколько антенн устанавливаются на стороне базовой станции, т.к. реализовать разнесение антенн в мобильном устройстве на достаточно большое расстояние сложно без увеличения габаритов самого оконечного оборудования.

В результате дальнейших рассуждений мы приходим к схеме Multiple Input Multiple Output (MIMO). В этом случае устанавливаются несколько антенн на передачу и прием. Однако в отличие от указанных выше схем эта схема разнесения позволяет не только бороться с многолучевым распространением сигнала, но и получить некоторые дополнительные преимущества. За счет использования нескольких антенн на передаче и приеме каждой паре передающей/приемной антенне можно сопоставить отдельный тракт для передачи информации. При этом разнесенный прием будет выполняться оставшимися антеннами, а данная антенна также будет выполнять функции дополнительной антенны для других трактов передачи. В результате, теоретически, можно увеличить скорость передачи данных во столько раз, сколько дополнительных антенн будет использоваться. Однако существенное ограничение накладывается качеством каждого радио тракта.

Принцип работы MIMO

Как уже отмечалось выше, для организации технологии MIMO необходима установка нескольких антенн на передающей и на приемной стороне. Обычно устанавливается равное число антенн на входе и выходе системы, т.к. в этом случае достигается максимальная скорость передачи данных. Чтобы показать число антенн на приеме и передаче вместе с названием технологии «MIMO» обычно упоминается обозначение «AxB», где A – число антенн на входе системы, а B – на выходе. Под системой в данном случае понимается радио соединение.

Для работы технологии MIMO необходимы некоторые изменения в структуре передатчика по сравнению с обычными системами. Рассмотрим лишь один из возможных, наиболее простых, способов организации технологии MIMO. В первую очередь, на передающей стороне необходим делитель потоков, который будет разделять данные, предназначенные для передачи на несколько низкоскоростных подпотоков, число которых зависит от числа антенн. Например, для MIMO 4х4 и скорости поступления входных данных 200 Мбит/сек делитель будет создавать 4 потока по 50 Мбит/сек каждый. Далее каждый их данных потоков должен быть передан через свою антенну. Обычно, антенны на передаче устанавливаются с некоторым пространственным разнесением, чтобы обеспечить как можно большее число побочных сигналов, которые возникают в результате переотражений. В одном из возможных способов организации технологии MIMO сигнал передается от каждой антенны с различной поляризацией, что позволяет идентифицировать его при приеме. Однако в простейшем случае каждый из передаваемых сигналов оказывается промаркированным самой средой передачи (задержкой во времени, затуханием и другими искажениями).

На приемной стороне несколько антенн принимают сигнал из радиоэфира. Причем антенны на приемной стороне также устанавливаются с некоторым пространственным разнесением, за счет чего обеспечивается разнесенный прием, обсуждавшийся ранее. Принятые сигналы поступают на приемники, число которых соответствует числу антенн и трактов передачи. Причем на каждый из приемников поступают сигналы от всех антенн системы. Каждый из таких сумматоров выделяет из общего потока энергию сигнала только того тракта, за который он отвечает. Делает он это либо по какому-либо заранее предусмотренному признаку, которым был снабжен каждый из сигналов, либо благодаря анализу задержки, затухания, сдвига фазы, т.е. набору искажений или «отпечатку» среды распространения. В зависимости от принципа работы системы (Bell Laboratories Layered Space-Time — BLAST, Selective Per Antenna Rate Control (SPARC) и т.д.), передаваемый сигнал может повторяться через определенное время, либо передаваться с небольшой задержкой через другие антенны.

В системе с технологией MIMO может возникнуть необычное явление, которое заключается в том, что скорость передачи данных в системе MIMO может снизиться в случае появления прямой видимости между источником и приемником сигнала. Это обусловлено в первую очередь уменьшением выраженности искажений окружающего пространства, который маркирует каждый из сигналов. В результате на приемной стороне становится проблематичным разделить сигналы, и они начинают оказывать влияние друг на друга. Таким образом, чем выше качество радио соединения, тем меньше преимуществ можно получить от MIMO.

Multi-user MIMO (MU-MIMO)

Рассмотренный выше принцип организации радиосвязи относится к так называемой Single user MIMO (SU-MIMO), где существует лишь один передатчик и приемник информации. В этом случае и передатчик и приемник могут четко согласовать свои действия, и в то же время нет фактора неожиданности, когда в эфире могут появиться новые пользователи. Такая схема вполне подходит для небольших систем, например для организации связи в доме офисе между двумя устройствами. В свою очередь большинство систем, такие как WI-FI, WIMAX, сотовые системы связи являются многопользовательскими, т.е. в них существует единый центр и несколько удаленных объектов, с каждым из которых необходимо организовать радиосоединение. Таким образом, возникают две проблемы: с одной стороны базовая станция должна передать сигнал ко многим абонентам через одну и ту же антенную система (MIMO broadcast), и в то же время принять сигнал через те же антенны от нескольких абонентов (MIMO MAC – Multiple Access Channels).

В направлении uplink – от MS к BTS, пользователи передает свою информацию одновременно на одной и той же частоте. В данном случае для базовой станции возникает сложность: необходимо разделить сигналы от различных абонентов. Одним из возможных способов борьбы с этой проблемой также является способ линейной обработки (linear processing), который предусматривает предварительную кодировку передаваемого сигнала. Исходный сигнал, согласно этому способу, перемножается с матрицей, которая составляется из коэффициентов отражающих интерференционное воздействие от других абонентов. Матрица составляется исходя из текущей обстановки в радиоэфире: числа абонентов, скоростей передачи и т.п. Таким образом, перед передачей сигнал подвергается искажению обратному с тем, которое он встретит во время передачи в радиоэфире.

В downlink – направление от BTS к MS, базовая станция передает сигналы одновременно на одном и том же канале сразу к нескольким абонентам. Это приводит к тому, что сигнал, передаваемый для одного абонента, оказывает влияние на прием всех других сигналов, т.е. возникает интерференция. Возможными вариантами борьбы с этой проблемой является использованиеSmart Antena , либо применение технологии кодирования dirty paper («грязная бумага»). Рассмотрим технологию dirty paper подробнее. Принцип ее действия основан на анализе текущего состояния радиоэфира и числа активных абонентов. Единственный (первый) абонент передает свои данные к базовой станции без кодирования, изменения своих данных, т.к. интерференции от других абонентов нет. Второй абонент будет кодировать, т.е. изменять энергию своего сигнала так чтобы не помешать первому и не подвергнуть свой сигнал влиянию от первого. Последующие абоненты, добавляемые в систему, также будут следовать этому принципу, и опираться на число активных абонентов и эффект, оказываемый передаваемыми ими сигналами.

Применение MIMO

Технология MIMO в последнее десятилетие является одним из самых актуальных способов увеличения пропускной способности и емкости беспроводных систем связи. Рассмотрим некоторые примеры использования MIMO в различных системах связи.

Стандарт WiFi 802.11n – один из наиболее ярких примеров использования технологии MIMO. Согласно ему он позволяет поддерживать скорость до 300 Мбит/сек. Причем предыдущий стандарт 802.11g позволял предоставлять лишь 50 Мбит/сек. Кроме увеличения скорости передачи данных, новый стандарт благодаря MIMO также позволяет обеспечить лучшие характеристики качества обслуживания в местах с низким уровнем сигнала. 802.11n используется не только в системах точка/многоточка (Point/Multipoint) – наиболее привычной нише использования технологии WiFi для организации LAN (Local Area Network), но и для организации соединений типа точка/точка которые используются для организации магистральных каналов связи со скоростью несколько сотен Мбит/сек и позволяющих передавать данные на десятки километров (до 50 км).

Стандарт WiMAX также имеет два релиза, которые раскрывают новые возможности перед пользователями с помощью технологии MIMO. Первый – 802.16e – предоставляет услуги мобильного широкополосного доступа. Он позволяет передавать информацию со скоростью до 40 Мбит/сек в направлении от базовой станции к абонентскому оборудованию. Однако MIMO в 802.16e рассматривается как опция и используется в простейшей конфигурации – 2х2. В следующем релизе 802.16m MIMO рассматривается как обязательная технология, с возможной конфигурацией 4х4. В данном случае WiMAX уже можно отнести к сотовым системам связи, а именно четвертому их поколению (за счет высокой скорости передачи данных), т.к. обладает рядом присущих сотовым сетям признаков: роуминг , хэндовер , голосовые соединения. В случае мобильного использования, теоретически, может быть достигнута скорость 100 Мбит/сек. В фиксированном исполнении скорость может достигать 1 Гбит/сек.

Наибольший интерес представляет использование технологии MIMO в системах сотовой связи. Данная технология находит свое применение, начиная с третьего поколения систем сотовой связи. Например, в стандартеUMTS , в Rel. 6 она используется совместно с технологией HSPA с поддержкой скоростей до 20 Мбит/сек, а в Rel. 7 – с HSPA+, где скорости передачи данных достигают 40 Мбит/сек. Однако в системах 3G MIMO так и не нашла широкого применения.

Системы , а именно LTE, также предусматривают использование MIMO в конфигурации до 8х8. Это в теории может дать возможность передавать данные от базовой станции к абоненту свыше 300 Мбит/сек. Также важным положительным моментом является устойчивое качество соединения даже на краю соты . При этом даже на значительном удалении от базовой станции, или при нахождении в глухом помещении будет наблюдаться лишь незначительное снижение скорости передачи данных.

Таким образом, технология MIMO находит применение практически во всех системах беспроводной передачи данных. Причем потенциал ее не исчерпан. Уже сейчас разрабатываются новые варианты конфигурации антенн, вплоть до 64х64 MIMO. Это в будущем позволит добиться еще больших скоростей передачи данных, емкости сети и спектральной эффективности.

Wi — Life представляет краткий обзор по технологии WiFi IEEE 802.11 n .
Расширенная информация к нашей видеопубликации .

Первое поколение устройств с поддержкой стандарта WiFi 802.11n появилось на рынке несколько лет назад. Технология MIMO (

В типичном случае развертывания сети стандарта Wi-Fi внутри помещения, например в офисе, цеху, ангаре, больнице радиосигнал редко идет по кратчайшему пути между передатчиком и приемником из-за стен, дверей и других препятствий. Большинство подобных окружений имеют много различных поверхностей, которые отражают радиосигнал (электромагнитную волну) подобно зеркалу, отражающему свет. После переотражения образуются множественные копии исходного сигнала WiFi. Когда множественные копии WiFi-сигнала перемещаются различными путями от передатчика к приемнику сигнал шедший кратчайшим путем будет первым, а следующие копии (или переотраженное эхо сигнала) придут чуть позже из-за более длинных путей. Это называют многолучевым распространением сигнала (multipath). Условия множественного распространения постоянно меняются, т.к. Wi-Fi-устройства часто перемещаются (смартфон с Wi-Fi в руках пользователя), движутся вокруг различные объекты создавая помехи (люди, машины и т.п.). В случае прибытия сигналов в разное время и под разными углами это может вызывать искажения и возможное затухание сигнала.

Важно помнить, что поддержка WiFi 802.11 n c MIMO и большим количеством приемников может снизить эффект многолучевого распространения и деструктивную интерференцию, но в любом случае лучше уменьшать условия многолучевого распространения где и как только возможно. Один из важнейших моментов — держите антенны как можно дальше от металлических предметов (прежде всего омни антенны WiFi, которые имеют круговую или всенаправленную диаграмму направленности).

Необходимо четко понимать, что далеко не все Wi -Fi клиенты и Точки Доступа стандарта WiFi одинаковы с точки зрения MIMO .
Существуют клиенты 1х1, 2х1, 3х3 и т.д. Например мобильные устройства типа сматрфона чаще всего поддерживают MIMO 1x 1, иногда 1x 2. Это связано с двумя ключевыми проблемами:
1. необходимость обеспечения низкого потребления энергии и долгой жизни аккумулятора,
2. сложность в расположении нескольких антенн с адекватным их разнесением в небольшом корпусе.
Это же касается и других мобильных устройств: планшетных компьютеров, КПК и т.п..

Ноутбуки выского уровня довольно часто уже сейчас поддерживают MIMO вплоть до 3х3 (MacBook Pro и тп).

Давайте рассмотрим основные типы MIMO в сетях стандарта WiFi .
Сейчас мы опустим детализацию количества передатчиков и приемников. Важно понять принцип.

Первый тип : Разнесение при Получении сигнала на WiFi устройстве

Если в точке приема есть не менее двух связанных приемников с разнесенными антеннами,
то вполне реально провести анализ всех копий на каждом приемнике для выбора лучших сигналов.
Далее с этими сигналами можно проводить различные манипуляции, но нас интересует, прежде всего,
возможность их комбинирования с помощью технологии MRC (Maximum Ratio Combined ). Технология MRC подробнее будет рассмотрена далее.

Второй тип : Разнесение при Отправке сигнала на WiFi устройстве

Если в точке отправки есть не менее двух связанных передатчиков WiFi с разнесенными антеннами, то появляется возможность отправки группы идентичных сигналов для увеличения количества копий информации, повышения надежности на передаче и снижения необходимости перепосылки данных в радиоканале, в случае их потерь.

Третий тип : Пространственное мультиплексирование сигналов на устройстве стандарта WiFi
(объединение сигналов)

Если в точке отправки и в точке приема есть не менее двух связанных передатчиков WiFi с разнесенными антеннами, то появляется возможность отправки набора разной информации поверх разных сигналов с целью создания возможности виртуального объединения таких информационных потоков в один канал передачи данных, общая пропускная способность которого стремится к сумме отдельных потоков, из которых он состоит. Это называется Пространственным мультиплексированием. Но здесь крайне важно обеспечить возможность качественного разделения всех исходных сигналов, что требует большой величины

Технология MRC (maximum ratio combined ) используется во многих современных Точках Доступа Wi — Fi корпоративного класса.
MRC направлен на подъем уровня сигнала в направлении от Wi — Fi клиента к Точке Доступа WiFi 802.11.
Алгоритм работы MRC подразумевает сбор на нескольких антеннах и приемниках всех прямых и переотраженных при многолучевом распространении сигналов. Далее специальный процессор (DSP ) отбирает лучший сигнал с каждого приемника и выполняет комбинирование. Фактически математическая обработка реализует виртуальный фазовый сдвиг для создания положительной интерференции со сложением сигналов. Таким образом результирующий суммарный сигнал значительно лучше по характеристикам, чем все исходные.

MRC позволяет обеспечивать значительно лучшие условия работы маломощных мобильных устройств в сети стандарта Wi — Fi .

В системах WiFi 802.11n достоинства многолучевого распространения используются для одновременной передачи нескольких радиосигналов. Каждый из этих сигналов, называемых «пространственными потоками », отправляется с отдельной антенны с помощью отдельного передатчика. Вследствие наличия некоторого расстояния между антеннами каждый сигнал следует к приемнику по немного отличающемуся пути. Этот эффект называется «пространственным разнесением ». Приемник также оборудован несколькими антеннами со своими отдельными радиомодулями, которые независимо декодируют поступающие сигналы, и каждый сигнал объединяется с сигналами от других приемных радиомодулей. В результате этого одновременно осуществляется прием нескольких потоков данных. Это обеспечивает значительно более высокую пропускную способность, чем в прежних системах стандарта WiFi 802.11, но и требует наличия клиента с поддержкой 802.11n.

Теперь немного углубимся в данную тему:
В устройствах стандарта WiFi с MIMO возможно разделение всего входящего информационного потока на несколько различных потоков данных с помощью пространственного мультиплексирования для последующей их отправки. Используется несколько передатчиков и антенн для отправки различных потоков в одном частотном канале. Можно визуализировать это таким образом, что некоторая текстовая фраза может передаваться так что первое слово отправляется через один передатчик, второе через другой передатчик и т.д.
Естественно, принимающая сторона должна поддерживать такой же функционал (MIMO) для полноценного выделения различных сигналов, их пересборки и объединения с помощью опять же пространственного мультиплексирования. Так мы получаем возможность восстановить исходный информационный поток. Представленная технология позволяет разделить большой поток данных на набор меньших потоков и передавать их отдельно один от другого. В целом это дает возможность более эффективно утилизировать радиосреду и конкретно частоты выделенные для Wi-Fi.

Технология стандарта WiFi 802.11n также определяет как MIMO может быть использована для улучшения уровня SNR на приемнике используя управление диаграммой направленности на передаче (transmit beamforming). С данной техникой возможно управлять процессом отправки сигналов с каждой антенны так, чтобы улучшились параметры принимаемого сигнала в приемнике. Другими словами в дополнение к отправке множественных потоков данных могут быть использованы множественные передатчики, чтобы достичь более высокого SNR в точке приема и, в результате, большей скорости передачи данных на клиенте.
Необходимо отметить следующие вещи:
1. Процедура управления диаграммой направленности (transmit beamforming), определенная в стандарте Wi-Fi 802.11n, требует совместной работы с приемником (фактически с клиентским устройством) для получения обратной связи о состоянии сигнала на приемнике. Здесь необходимо иметь поддержку этой функциональности на обеих сторонах канала — как на передатчике, так и на приемнике.
2. В силу сложности данной процедуры управление диаграммой направленности (transmit beamforming) не было поддержано в первом поколении чипов 802.11n как на стороне терминалов, так и на стороне Точек Доступа. В настоящее время большинство существующих чипов для клиентских устройств также Не поддерживают данный функционал.
3. Существуют решения для построения сетей Wi — Fi , которые позволяют полноценно управлять диаграммой направленности на Точках Доступа без необходимости получения обратной связи от клиентских устройств.

Для получения анонсов при выходе новых тематических статей или появлении новых материалов на сайте предлагаем .

Присоединяйтесь к нашей группе на

Многопользовательская MIMO представляет собой неотъемлемую часть стандарта 802.11 ас. Но до сих пор еще не было устройств, поддерживающих новый вид многоантенной технологии. WLAN-роутеры стандарта 802.11 ас прежнего поколения обозначались как оборудование Wave 1. Только с Wave 2 вводится многопользовательская технология MIMO (MU-MIMO), и во главе этой второй волны устройств идет .

■ да □ нет

Поскольку многопользовательская технология MIMO передает сигнал одновременно на несколько устройств, соответствующим образом расширяется протокол передачи в части формирования заголовков блоков данных: вместо того чтобы передавать несколько пространственно разделенных потоков для одного клиента, многопользовательская технология MIMO распределяет передачу для каждого пользователя по отдельности, равно как и кодирование. Одинаковым остается распределение полосы частот и кодирование.

Single User (однопользовательская) Если четыре устройства делят между собой одну сеть WLAN, то роутер с конфигурацией 4×4:4 MIMO передает четыре пространственных потока данных, но всегда только на одно и то же устройство. Устройства и гаджеты обслуживаются попеременно. Multi User (многопользовательская) При поддержке многопользовательской MIMO (Multi User MIMO) очередей из устройств, ожидающих доступа к ресурсам WLAN- роутера, не образуется. Ноутбук, планшет, телефон и телевизор обеспечиваются данными одновременно.

Сеть WLAN похожа на оживленную автотрассу: в зависимости от времени суток помимо ПК и ноутбуков к этому движению подключаются планшеты, смартфоны, телевизор и игровые консоли. В среднестатистическом домохозяйстве имеется более пяти устройств, подсоединяемых к Интернету по сети WLAN, и их количество постоянно растет. Со скоростью 11 Мбит/с, которая предусматривается в рамках основного стандарта IEEE 802.11b, веб-серфинг и загрузка данных требуют большого терпения, ведь роутер в каждый конкретный момент времени может быть соединен только с одним устройством. Если радиосвязь используется сразу тремя устройствами, то каждый клиент получает только треть продолжительности сеанса связи, а две трети времени тратится на ожидание. Хотя сети WLAN новейшего стандарта IEEE 802.11ac обеспечивают передачу данных на скоростях до 1 Гбит/с, в них тоже существует проблема падения скорости из-за очередей. Но уже следующее поколение устройств (802.11ac Wave 2) обещает более высокую производительность для радиосетей с несколькими активными устройствами.

Для лучшего понимания сути нововведений следует сначала вспомнить, какие изменения происходили с сетями WLAN в недавнем прошлом. Одним из самых эффективных приемов увеличения скорости передачи данных, начиная со стандарта IEEE 802.1In, является технология MIMO (Multiple Input Multiple Output: многоканальный вход — многоканальный выход). Она подразумевает использование нескольких радиоантенн для параллельной передачи потоков данных. Если, например, через сеть WLAN передается один видеофайл и используется MIMO-роутер с тремя антеннами, каждое передающее устройство в идеальном случае (при наличии трех антенн у приемника) отправит треть файла.

Рост затрат с каждой антенной

В стандарте IEEE 802.11n максимальная скорость передачи данных для каждого отдельного потока вместе со служебной информацией достигает 150 Мбит/с. Устройства с четырьмя антеннами, таким образом, способны передавать данные со скоростью до 600 Мбит/с. Актуальный стандарт IEEE 802.11ac теоретически выходит примерно на 6900 Мбит/с. Помимо широких радиоканалов и улучшенной модуляции новым стандартом предусмотрено использование до восьми потоков MIMO.

Но одно только увеличение числа антенн не гарантирует многократного ускорения передачи данных. Наоборот, с четырьмя антеннами очень сильно возрастает объем служебных данных, а также становится более затратным процесс обнаружения коллизий радиосигналов. Чтобы использование большего числа антенн себя оправдало, технология MIMO продолжает совершенствоваться. Прежнюю MIMO для различения правильнее называть одно-пользовательской MIMO (Single User MIMO). Хотя она обеспечивает одновременную передачу нескольких пространственных потоков, как говорилось ранее, но всегда только по одному адресу. Такой недостаток теперь устраняется с помощью многопользовательской MIMO. С этой технологией роутеры WLAN могут одновременно передавать сигнал четырем клиентам. Устройство с восемью антеннами может, например, использовать четыре, чтобы обеспечить ноутбук и параллельно с помощью двух других — планшет и смартфон.

MIMO – точный направленный сигнал

Чтобы маршрутизатор мог одновременно направлять пакеты WLAN различным клиентам, ему нужна информация о том, где расположены клиенты. Для этого в первую очередь по всем направлениям отсылаются тестовые пакеты. Клиенты отвечают на эти пакеты, и базовая станция сохраняет данные о силе сигнала. Технология формирования лучей является одним из важнейших помощников MU MIMO. Хотя ее поддержка уже предусмотрена стандартом IEEE 802.11n, в IEEE 802.11ac она была усовершенствована. Ее суть сводится к установлению оптимального направления для отправки радиосигнала клиентам. Базовая станция специально задает для каждого радиосигнала оптимальную направленность передающей антенны. Для многопользовательского режима поиск оптимального пути сигнала особенно важен, ведь перемена места только одного клиента может изменить все пути передачи и нарушить пропускную способность всей сети WLAN. Поэтому каждые 10 мс производится анализ канала.

Для сравнения, однопользовательская MIMO производит анализ только каждые 100 мс. Многопользовательская MIMO может одновременно обслуживать четырех клиентов, при этом каждый клиент может параллельно принимать до четырех потоков данных, что в сумме дает 16 потоков. Для этого многопользовательской MIMO требуются новые WLAN-роутеры, поскольку вырастает потребность в вычислительной мощности.

Одной из самых серьезных проблем многопользовательской MIMO являются интерференции между клиентами. Хотя загруженность канала часто замеряется, этого недостаточно. При необходимости одним фреймам отдается приоритет, а другие, наоборот, придерживаются. Для этого 802.11ac использует различные очереди, которые с разной скоростью производят обработку в зависимости от типа пакета данных, отдавая предпочтение, например, видеопакетам.

Применение технологий MIMO (multiple input – multiple output) решает две задачи:

Увеличение качества связи за счет пространственного временного/ частотного кодирования и (или) формирования лучей (beamforming),

Повышение скорости передачи при применении пространственного мультиплексирования.

В различных реализациях MIMO имеется ввиду одновременная передача в одном физическом канале нескольких независимых сообщений. С целью реализации действия MIMO применяют многоантенные системы: на передающей стороне имеется N t передающих антенн, а на приемной стороне N r приемных. Данная структура приведена на рис. 1.

Рис. 1. MIMO структура

MIMO (англ. Multiple Input Multiple Output) — метод пространственного кодирования сигнала, позволяющий увеличить полосу пропускания канала, при котором передача данных осуществляется с помощью N антенн и их приёма М антеннами. Передающие и приёмные антенны разнесены настолько, чтобы достичь слабой корреляции между соседними антеннами.

История систем MIMO как объекта беспроводной связи пока весьма не продолжительна. Первый патент на использование MIMO-принципа в радиосвязи был зарегистрирован в 1984 году от имени сотрудника Bell Laboratories Джека Винтерса (Jack Winters). Основываясь на его исследованиях, Джек Селз (Jack Salz) из той же компании опубликовал в 1985 году первую статью по MIMO-решениям. Развитие данного направления продолжалось специалистами Bell Laboratories и другими исследователями вплоть до 1995 года. В 1996 году Грэг Ралей (Greg Raleigh) и Джеральд Дж. Фошини (Gerald J. Foschini) предложили новый вариант реализации MIMO-системы, увеличив тем самым ее эффективность. Впоследствии Грэг Ралей, которому присваивают авторство OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing – мультиплексирование посредством ортогональных несущих) для MIMO, основал компанию Airgo Networks, которая разработала первый MIMO-чипсет под названием True MIMO.

Однако, несмотря на довольно короткий промежуток времени с момента своего появления, MIMO-направление развивается весьма многопланово и включает в себя разнородное семейство методов, которые можно классифицировать по принципу разделения сигналов в приемном устройстве. При этом в MIMO-системах используются как уже вошедшие в практику подходы к разделению сигналов, так и новые. К ним относятся, например, пространственно-временное, пространственно-частотное, пространственно-поляризационное кодирование, а также сверхразрешение по направлению прихода сигнала в приемник. Благодаря обилию подходов к разделению сигналов удалось обеспечить столь долгую разработку стандартов на использование систем MIMO в средствах связи. Однако все разновидности MIMO направлены на достижение одной цели – увеличение пиковой скорости передачи данных в сетях связи за счет улучшения помехоустойчивости.

Простейшая антенна MIMO – это система из двух несимметричных вибраторов (монополей), ориентированных под углом ±45° относительно вертикальной оси (рис.2).

Рис. 2 Простейшая антенна MIMO

Такой угол поляризации позволяет каналам находиться в равных условиях, поскольку при горизонтально-вертикальной ориентации излучателей одна из поляризационных составляющих неизбежно получила бы большее затухание при распространении вдоль земной поверхности. Сигналы, излучаемые независимо каждым монополем, поляризованы взаимно ортогонально с достаточно высокой взаимной развязкой по кросс-поляризационной составляющей (не менее 20 дБ). Аналогичная антенна используется и на приемной стороне. Такой подход позволяет одновременно передавать сигналы с одинаковыми несущими, модулированными различным образом. Принцип поляризационного разделения обеспечивает удвоение пропускной способности линии радиосвязи по сравнению со случаем одиночного монополя (в идеальных условиях прямой видимости при идентичной ориентации приемных и передающих антенн). Таким образом, по сути любую систему с двойной поляризацией можно считать системой MIMO.

К тому моменту, когда технология MIMO была специфицирована в релизе 7, шло активное распространение по миру стандарта . Были попытки совместить сети третьего поколения с технологией MIMO, но широкого распространения не получили. По данным Глобальной Ассоциации Поставщиков Мобильного Оборудования (Global mobile Suppliers Association, GSA) от 04.11.2010 на тот момент из 2776 типов устройств с поддержкой HSPA , представленных на рынке, только 28 моделей поддерживают MIMO. К тому же внедрение MIMO сети с низким проникновением MIMO-терминалов приводит к снижению пропускной способности сети. Компания Nokia разработала технологию для минимизации потерь пропускной способности, но она показала бы свою эффективность только в том случае, когда проникновение MIMO-терминалов составило бы не менее 40% абонентских устройств. Добавляя к выше сказанному, стоит напомнить, что 14 декабря 2009 года состоялся запуск первой в мире мобильной сети на базе технологии LTE , которая позволяла достичь гораздо более высоких скоростей. Исходя из этого видно, что операторы были нацелены на скорейшее развертывание сетей LTE, нежели на модернизацию сетей третьего поколения.

На сегодняшний день можно отметить бурный рост объема трафика в сетях подвижной связи 4 поколения, и чтобы обеспечить необходимую скорость всем своим абонентам, операторам приходится искать различные методы по повышению скорости передачи данных или по повышению эффективности использования частотного ресурса. MIMO же позволяет в имеющейся полосе частот передавать почти в 2 раза больше данных за тот же временной промежуток при варианте 2х2. Если же использовать антенную реализацию 4х4, то, к сожалению, максимальная скорость загрузки информации составит 326 Мбит/с, а не 400 Мбит/с, как предполагает теоретический расчет. Это связано с особенностью передачи через 4 антенны. Каждой антенне выделены определенные ресурсные элементы (РЭ) для передачи опорных символов. Они необходимы для организации когерентной демодуляции и оценки каналов. Расположение этих РЭ изображено на рис. 3. Передающим антеннам присваивают номера логических антенных портов. Символы, помеченные R0 передает порт 0, символы R1 – порт 1 и т.д. В итоге 14,3% от всех РЭ выделено на передачу опорных символов, чем и обусловлено различие теоретической и практических скоростей.

Для того, чтобы лучше понять принцип работы MIMO антенны давайте вообразим следующую ситуацию: базовая станция (БС) оператора мобильной сети и модем стали двумя географическими пунктами А и Б, между этими объектами проложен определенный путь, люди, передвигающиеся по этому пути олицетворяют информацию, А — это ваша приемная Антенна, Б — это БС сотового оператора. Люди передвигаются из одного пункта в другой с помощью поезда, вместимость которого- 100 человек. Но людей, которые хотят из пункта Б добраться в пункт А гораздо больше. Поэтому строится второй путь и запускается новый поезд, вместимость которого, тоже 100 человек. Таким образом, производительность и эффективность двух поездов в 2 раза выше.

Точно также же устроена и новейшая технология MIMO (англ. Multiple Input Multiple Output) , она позволяет принимать одновременно больше потоков. Для этого используются различные поляризации сигналов, например горизонтальная и вертикальная — 2х2. Раньше, чтобы принимать больше информации, то есть больше потоков, потребовалось бы приобретение двух простых антенн.

Сегодня же достаточно приобрести только одну антенну MIMO. Улучшенная антенна MIMO содержит в одном корпусе сразу два набора излучающих элементов, так называемых патчей, каждый из которых подключен к отдельному гнезду. Второй вариант устройства: имеется один набор патчей и запитка для двух портов, что позволяет патчу функционировать в двух направлениях: горизонтальном и вертикальном. В этом случае к двум гнездам присоединяется единственный набор патчей. Именно второй вариант (с двумя кабельными вводами) вы можете найти в ассортименте нашей компании.

А как же подключить 2 кабеля, выходящих из мимо-антенны к одному модему? Все очень просто. Сегодня не только антенны поддерживают эту функцию, но и модемы. Существуют модемы с 2 входами для подключения внешних антенн, например широко распространенный Huawei .

Преимущества технологии MIMO

К главным преимуществам относится возможность улучшения пропускной способности, не расширяя при этом полосу. Так устройство одновременно раздает несколько потоков информации по единственному каналу.

Качество передаваемого сигнала и скорость передачи данных становится лучше. Потому что технология сначала кодирует данные, а затем на приемной стороне восстанавливает их.

Более чем в два раза увеличивается скорость трансляции сигнала.

Увеличиваются и многие другие параметры скорости за счет использования двух независимых кабелей, через которые одновременно происходит раздача и получение информации в виде цифрового потока. Улучшаются качества спектра следующих систем: 3G, 4G/LTE, WiMAX, WiFi, благодаря использованию двух входов и двух выходов.

Сфера применения антенн MIMO

Чаще всего технология MIMO применяется для передачи данных такого протокола, как WiFi. Это объясняется увеличенными пропускной способностью и емкостью. Для примера возьмем протокол 802.11n, в нем при использовании описываемой технологии, можно достичь скорость до 350 Мегабит/сек. Также улучшилось качество передачи данных, даже на тех участках, где сигнал приема низкий. Примером уличной точки доступа с антенной MIMO может послужить всем известная .

Сеть WiMAX, при использовании MIMO, теперь может транслировать информацию со скоростью до 40 Мегабит/секунду.

В применяется технология MIMO до 8×8. Благодаря этому достигается высокая скорость передачи — более 35 Мегабит/секунду. Помимо этого, обеспечивается надежное и высококачественное соединение отличного качества.

Постоянно ведутся работы по улучшению и усовершенствованию конфигураций технологии. В скором времени это позволит улучшить показатели спектра, усовершенствовать емкость сетей и ускорить скорость передачи данных.

Технология MIMO: что это такое и как выбрать?

Если вы самостоятельно выбираете оборудование, то наверняка заметили,что в каталоге несколько антенн, одинаковых по коэффициенту усиления, но разных по цене. Казалось бы, разница всего лишь в одно слово. Давайте разбираться.

«Multiple Input Multiple Output». Если дать как можно более простое определение, то MIMO – это многопотоковая передача данных. Аббревиатуру можно перевести с английского как «несколько входов, несколько выходов».

 Суть технологии такова: методом пространственного кодирования сигнала увеличивается полоса пропускания канала, в котором передача данных происходит через некоторое число антенн. Простыми словами: происходит расширение сигнала за счет увеличения количества параллельных антенн. По сути мы просто удваиваем количество потоков.

При трансляции радиоволн, цифровой поток в радиоканале селективно замирает. Это можно заметить, если вы находитесь вдали от зоны, которую могут охватить радиоволны. Для избавления от этой проблемы была создана антенна MIMO, способная транслировать информацию по нескольким каналам с незначительной задержкой. Информация предварительно кодируется, а затем восстанавливается на приемной стороне. В итоге не только увеличивается скорость распределения данных, но и значительно улучшается качество сигнала.

В различных реализациях MIMO имеется ввиду одновременная передача в одном физическом канале нескольких независимых сообщений. С целью реализации действия  MIMO применяют многоантенные системы: на передающей стороне имеется Nt  передающих антенн, а на приемной стороне Nr приемных.

Представим, что информация это люди, а модем и базовая станция оператора это два города между которыми проложен один путь, а антенна это вокзал. Перевозить людей будем на поезде, который, для примера, может перевезти не больше ста человек. Пропускная способность между такими городами будет ограничена, т.к. поезд может отвезти только сто человек за один раз.

Чтобы 200 человек смогли прибыть в другой город в один и тот же момент времени, между городами строят еще один путь и запускают второй поезд одновременно с первым. Таким образом увеличивая поток людей в два раза. Также работает и MIMO технология. Количество потоков определяет стандарт MIMO, два потока — MIMO 2×2, четыре потока — MIMO 4×4 и т.д. Для передачи данных по сети интернет, будь то 4G LTE или WiFi на сегодня, как правило, используется стандарт MIMO 2×2.  Чтобы принимать двойной поток одновременно потребуется две обычных антенны или по аналогии два вокзала, или, для экономии средств, одна MIMO антенна, как если бы это был один вокзал с двумя платформами. То есть, MIMO антенна — это две антенны внутри одной.

Как это влияет на интернет? MIMO даёт значительный прирост в скорости передачи данных. В зависимости от конфигурации оборудования и количества используемых антенн, можно получить увеличение скорости в два раза. Отличительной особенностью MIMO-антенн является наличие двух антенных разъёмов, и соответственно, использование двух проводов для подключения к модему/роутеру.

Несмотря на то, что многие говорят, и не безосновательно, что MIMO-антенна для сетей 4G LTE фактически представляет собой две антенны в одной, не стоит думать, что при использовании такой антенны стопроцентно будет двухкратный рост скорости. Таковым он является  в теории, а на практике разница между обычной и MIMO-антенной в сети 4G LTE может быть и 20-25%. Однако, более важным в данном случае будет стабильный сигнал, который может обеспечить MIMO-антенна.

Мы рекомендуем установку MIMO-антенн для получения максимально быстрого и стабильного интернета в сети 4G LTE.

Вам понравилась эта статья?

Поделитесь ей

Антенна AX-1814PF MIMO 2×2

AX-1814PF MIMO 2×2 — это универсальная выносная антенна для сетей 2G(GSM1800) и 4G(LTE1800). Благодаря поддержке MIMO 2×2 с помощью данной антенны можно получить скорость передачи данных более 100 Мб/с (скорость зависит от возможностей оператора). В 2014 году региональные и федеральные сотовые операторы  начали предоставлять свои услуги в перспективном стандарте LTE1800. На границах зон обслуживания данная антенна будет незаменимым решением.

Достоинства антенны AX-1814PF MIMO 2×2:

Крепление антенны позволяет изменять угол места, наклон поляризации и тем самым добиться высокого уровня сигнала и оптимального соотношения сигнал/шум.

Антенна имеет два входа, что позволяет сопрягать ее с современными двухвходовыми модемами и роутерами.

Наличие внутри антенны двух излучающих систем с ортогональной поляризацией позволяет работать в режиме MIMO 2×2,или реализовать технологию Diversity. 

Антенна выполнена из оцинкованной стали, излучатели дополнительно защищены полимерным покрытием. Антенна компактна, надежна и главное универсальна.

Антенна предназначена для совместного использования с кабелем 75 Ом, что позволяет существенно сэкономить на кабельных сборках необходимых для связи модема и антенны, а применение разъемов типа F-female на входе антенны делает возможным изготовление кабельных сборок оптимальной длины («по месту») самостоятельно с минимальными потерями сигнала.

Комплект поставки:

Антенна AX-1814PF MIMO 2×2

Мачтовый крепеж

Упаковка из микрогофрокартона и полиэтилена

Также по заказу антенна может быть укомплектована кабельными сборками и антенными адаптерами USB-удлинителем, а также WIFI-роутер для организации зоны WIFi  в помещении.

Для подключения антенны к модему необходимы два адаптера и две кабельные сборки. Ниже в таблице поясняется какие адаптеры и кабельные сборки рекомендуются для различных модемов/роутеров.

Что такое технология MU-MIMO: объяснение 2×2, 3×3, 4×4

Взрыв Интернета вещей, возможно, сделал ваш дом умнее, но он также вызвал напряженную битву за пропускную способность, с которой вы, вероятно, столкнулись в виде сетевых задержек. К счастью, есть технология, которая может установить мир между вашим маршрутизатором и несколькими подключенными устройствами. Это называется MU-MIMO.

Что такое технология MU-MIMO?

MU-MIMO — это аббревиатура, обозначающая многопользовательский, множественный вход и множественный выход.Вы можете думать о MU-MIMO как о посреднике WiFi, помогая вашему маршрутизатору обмениваться данными с несколькими устройствами одновременно, чтобы значительно сократить время ожидания и ускорить вашу сеть. По сути, MU-MIMO делит доступную пропускную способность сети на отдельные потоки, которые поровну разделяют соединение.

MU-MIMO против MIMO

Поскольку MU-MIMO — довольно новая технология, появившаяся в течение последних нескольких лет, вы, возможно, знакомы с ее предшественником: MIMO. MIMO, также известный как SU-MIMO или однопользовательский MIMO, звучит именно так: только один пользователь или беспроводное устройство может взаимодействовать с маршрутизатором одновременно.

Следовательно, для поддержки все более подключенного дома поддержка MU-MIMO должна быть в верхней части вашего списка при оценке вашей следующей покупки оборудования — от маршрутизаторов до ноутбуков, автоматических кормушек для кошек и всего остального. (Ознакомьтесь со списком продуктов Wi-Fi Alliance, чтобы узнать об устройствах с поддержкой MU-MIMO.)

А что насчет чисел 2×2, 3×3, 4×4 …

Что такое 2×2 MU-MIMO, 3×3 MU-MIMO и 4×4 MU-MIMO?

Эти числа — 2×2, 3×3 или 4×4 — относятся к разновидностям маршрутизатора MU-MIMO, или, скорее, к количеству потоков полосы пропускания — два, три или четыре — которые имеет маршрутизатор.

Хотя маршрутизаторы могут иметь различное количество потоков, большинство телефонов, ноутбуков, игровых консолей и других распространенных устройств обычно имеют размер 1×1 или 2×2, что означает, что они поддерживают только один или два потока.

Нужна ли мне технология MU-MIMO?

MU-MIMO — это разница между вашими устройствами, которые должны стоять в очереди за полосой пропускания или иметь возможность одновременно отправлять и получать информацию с одинаковой скоростью. Например, если у вас есть телефон 2×2, ноутбук 2×2 и маршрутизатор 4×4, но все они не поддерживают MU-MIMO, маршрутизатор сможет взаимодействовать только с одним устройством за раз, используя только два из четырех доступных потоков.

Итак, нужна ли вам технология MU-MIMO?

Если вы WFH, любите обновляться до чего-нибудь «умного», живете с заядлым игроком или любителем выпивки или заметили, что ваше домашнее WiFi-соединение замедляется по мере увеличения количества устройств в вашем доме, ответ — да. Ваша сеть (и семья) будут вам благодарны.

Возможно, вам понравятся другие темы о WiFi 101:

Простые вопросы: что такое MU-MIMO в WiFi? Мне это нужно?

Если вы изучите беспроводные маршрутизаторы, которые были выпущены с лета 2015 года, вы заметите, что большинство из них рекламируют технологию под названием MU-MIMO или многопользовательский MIMO, а также обещают беспроводную передачу, которая в четыре раза быстрее, чем на традиционных маршрутизаторы.Что такое MU-MIMO, кроме забавно звучащей аббревиатуры, которую вы не понимаете? Что делает MU-MIMO на вашем беспроводном маршрутизаторе, и стоит ли покупать маршрутизатор с этой технологией? Прочтите это руководство и узнайте все, что вам нужно знать:

Как устройства подключаются к беспроводным маршрутизаторам при использовании старых стандартов (SU-MIMO или 1 × 1 MU-MIMO)

Беспроводные маршрутизаторы, не поддерживающие MU-MIMO, используют так называемый метод SU-MIMO для передачи данных по беспроводному радиоканалу.SU-MIMO расшифровывается как Single-User Multiple Input Multiple Output, , и это означает, что один беспроводной канал может одновременно отправлять и получать данные к сетевому клиенту и от него. SU-MIMO является частью сетевого стандарта 802.11n, который был завершен и опубликован в октябре 2009 года. Все беспроводные маршрутизаторы с поддержкой последней версии стандарта 802.11n могут использовать метод SU-MIMO для передачи данных. При использовании этого подхода маршрутизаторы хороши в отправке и получении данных, но только в одном направлении, одному клиенту за раз.Если у вас есть беспроводной маршрутизатор с одной антенной, которая используется для приема и отправки данных, он может подключаться только к одному сетевому устройству за раз. Предположим, у вас есть три пользователя, каждый со своим устройством, подключенным к сети Wi-Fi, транслируемой маршрутизатором. Маршрутизатор может отправлять и получать данные только первому пользователю. Когда это будет сделано с первым пользователем, оно перейдет ко второму пользователю, а затем к третьему.

Количество одновременных потоков данных ограничено минимальным количеством используемых антенн.Если ваш маршрутизатор имеет четыре антенны, в SU-MIMO вы можете иметь до четырех потоков данных одновременно. Например, беспроводной маршрутизатор, который может передавать или принимать данные на двух антеннах, может обслуживать двух пользователей одновременно. Маршрутизатор с четырьмя антеннами может обрабатывать четыре отдельных потока и до четырех клиентов одновременно. Поскольку во многих сетях Wi-Fi у вас есть несколько подключенных беспроводных клиентов, каждый из которых запрашивает доступ к своему потоку данных, маршрутизатор действует как пулемет, установленный на карусели.Он очень быстро передает биты данных на несколько устройств по очереди. Каждое устройство ожидает своей очереди для отправки и получения данных, поэтому при подключении нового устройства линия и время ожидания становятся длиннее. Следовательно, чем больше устройств вы подключаете к беспроводному маршрутизатору, использующему SU-MIMO, тем больше становится задержка и тем меньше скорость вы получаете для каждого устройства.

ПРИМЕЧАНИЕ. В некоторых технических документах SU-MIMO обозначается как MIMO 1 × 1. Имейте это в виду, когда вы увидите, что MIMO 1 × 1 используется позже в этой статье.

Вот что делает MU-MIMO, когда дело касается WiFi:

MU-MIMO, многопользовательский MIMO или многопользовательский, несколько входов, несколько выходов — это возможность передавать данные нескольким клиентам одновременно, а не одному, или передавать данные сетевому клиенту с использованием нескольких потоков данных одновременно и, таким образом, увеличить скорость передачи. С помощью этого метода передачи беспроводной маршрутизатор может «разговаривать» с более чем одним пользователем одновременно по одному беспроводному радиоканалу или с одним пользователем, используя несколько потоков данных на одном канале.

Существуют различные типы реализаций MU-MIMO, которые встречаются в беспроводных маршрутизаторах и устройствах:

• 2 × 2 MIMO — он предлагает два пространственных потока беспроводной передачи и приема данных на одном канале или частоте. Для этой реализации вам нужны только две антенны, и вы можете одновременно подключить максимум два клиента, по одному на каждый поток.
• 3×3 MIMO — предлагает три пространственных потока, и вам нужно три антенны. Вы можете одновременно подключить не более трех клиентов.
• 4 × 4 MIMO — он предлагает четыре пространственных потока, вам нужно четыре антенны, и вы можете подключить до четырех клиентов.
• 8 × 8 MIMO — предлагает восемь пространственных потоков на одном и том же беспроводном канале или на одной частоте максимум для четырех клиентов (да, это правильно). Для этой реализации вам понадобится восемь антенн. 8 × 8 MIMO еще не является основной технологией.

На рисунке ниже вы можете увидеть представление маршрутизатора с поддержкой 3×3 MIMO, который обменивается данными одновременно с тремя устройствами.

Что произойдет, если ваши беспроводные устройства также будут поддерживать MU-MIMO?

Одним из аспектов MU-MIMO является то, что беспроводные клиенты также могут поддерживать эту технологию. Дешевые смартфоны и планшеты имеют только одну беспроводную антенну, чтобы снизить производственные затраты, поэтому они предлагают MIMO 1 × 1. Смартфоны и планшеты премиум-класса часто имеют две антенны и могут использовать MIMO 2 × 2. Доступные ноутбуки имеют две антенны Wi-Fi и могут использовать MIMO 2 × 2, в то время как более дорогие ноутбуки имеют три антенны и могут использовать MIMO 3 × 3.Беспроводной сетевой адаптер PCI-Express ASUS PCE-AC88 является первым, в котором реализован MIMO 4 × 4. Любой желающий может использовать его на настольном компьютере для подключения к сети Wi-Fi.

Идея MU-MIMO заключается не только в одновременном подключении большего количества устройств к беспроводной сети, но и в увеличении скорости беспроводного соединения. Таким образом, ваши сетевые устройства предлагают одну из следующих реализаций MU-MIMO:

• 1 × 1 MIMO — такие устройства имеют одну антенну и могут подключаться только к одному беспроводному потоку.

• 2 × 2 MIMO — они имеют две антенны и могут одновременно подключаться к двум потокам MIMO.

• 3 × 3 MIMO — имеют три антенны и одновременно подключаются к трем потокам MIMO.

• 4 × 4 MIMO — имеют четыре антенны и одновременно подключаются к четырем потокам MIMO.

В своей сети вы используете разные типы беспроводных устройств, которые предлагают разные реализации MIMO. Предположим, у вас есть беспроводной маршрутизатор с MIMO 4 × 4.Этот маршрутизатор обеспечивает четыре потока данных. Таким образом, вы можете подключать и одновременно передавать данные на четыре смартфона с 1 × 1 MIMO, потому что каждый смартфон использует только один поток. В качестве альтернативы вы можете подключить и одновременно передавать данные на два планшета с MIMO 2 × 2, на один ноутбук с MIMO 3 × 3 и один смартфон с MIMO 1 × 1 или только на одно устройство, если оно предлагает поддержку MIMO 4 × 4. Однако это устройство с MIMO 4 × 4 будет иметь преимущество скорости передачи, которая намного выше, чем у одного смартфона с MIMO 1 × 1.

Каковы преимущества MU-MIMO?

Если вы покупаете беспроводной маршрутизатор или ячеистую систему WiFi с поддержкой передачи MU-MIMO, вы получаете следующие преимущества:

• Уменьшает время ожидания каждого устройства для получения данных
• Увеличивает скорость загрузки , предлагаемую для всех устройств, поддерживающих беспроводные потоки MU-MIMO
• Оба устройства, которые поддерживают MU-MIMO, и те, которые его не поддерживают, имеют лучший опыт работы с Wi-Fi
• Увеличивает емкость сети и количество устройств , которые этот маршрутизатор может обрабатывать одновременно

Недостатки MU-MIMO

Существуют также недостатки использования беспроводных ячеистых систем и маршрутизаторов с MU-MIMO:

• Работает только при использовании 802.11ac и частота WiFi 5 ГГц . Вы не можете использовать его на частоте 2,4 ГГц и более старых стандартах, таких как 802.11n. Частота 2,4 ГГц застряла с использованием SU-MIMO.
• MU-MIMO увеличивает только скорость загрузки, но не скорость передачи .
• Вам понадобится как маршрутизатор с MU-MIMO, так и сетевые устройства с MU-MIMO для более быстрой загрузки. При покупке новых компьютеров, смартфонов и других гаджетов необходимо убедиться, что они работают со стандартом 802.11ac и что они поддерживают передачу MU-MIMO.

Когда был выпущен MU-MIMO?

Технология MU-MIMO является частью стандарта беспроводной связи 802.11ac Wave 2, который был выпущен Wi-Fi Alliance летом 2015 года. В июне 2016 года Wi-Fi Alliance расширил свою программу Wi-Fi CERTIFIED, включив в нее спецификации стандарта 802.11ac Wave 2. Wi-Fi Alliance — это всемирная сеть компаний, которые предоставляют нам беспроводные продукты, стандарты и технологии.В сеть входят более 500 компаний, в том числе такие известные, как Cisco, Qualcomm, Microsoft, Dell, Samsung, Apple, Intel и так далее.

Нужен ли мне MU-MIMO?

В современных домах появляется все больше интеллектуальных устройств, которым требуется постоянная беспроводная связь. Даже если некоторые из ваших устройств не поддерживают MU-MIMO, вы все равно выиграете от покупки беспроводного маршрутизатора с MU-MIMO только потому, что он может обрабатывать больше устройств одновременно. Если у вас дома есть смартфоны, ноутбуки и консоли премиум-класса, преимущества использования MU-MIMO возрастают.Мы рекомендуем, если у вас есть восемь или более устройств, которые подключаются к беспроводной сети в вашем доме, вам следует подумать о покупке маршрутизатора Wi-Fi с MU-MIMO.

Какие беспроводные маршрутизаторы и ячеистые системы WiFi поддерживают MU-MIMO?

MU-MIMO предлагается во всех современных беспроводных маршрутизаторах и ячеистых системах WiFi, которые были выпущены после того, как стандарт 802.11ac Wave 2 был завершен в 2015 году. На Digital Citizen мы протестировали множество MU-MIMO-маршрутизаторов и беспроводных ячеистых систем. .Вот лучшее, что мы рекомендуем:

Wi-Fi Alliance также предлагает портал, на котором вы можете найти все устройства, которые поддерживают стандарт 802.11ac Wave 2, включая беспроводные маршрутизаторы, смартфоны, компьютеры и планшеты. Посетите их средство поиска продуктов и просмотрите типы продуктов, которые вас интересуют.

Каков ваш опыт работы с MU-MIMO?

Вы подошли к концу этой статьи и, надеюсь, мы ответили на ваши вопросы о технологии MU-MIMO.Вы купили беспроводной маршрутизатор с MU-MIMO? Если да, то каков ваш опыт работы с этим? Заметили ли вы какие-либо улучшения в качестве вашего Wi-Fi? Поделитесь своими мыслями и опытом, используя форму комментариев ниже.

обеспечивает более широкие возможности подключения бытовой электроники

Чип Atheros Communications AR9374 Wi-Fi обеспечивает лучшую связь между телевизорами высокой четкости, телевизионными приставками, проигрывателями Blu-ray, цифровыми медиаадаптерами, устройствами домашней сети, игровыми консолями и другой бытовой электроникой.Он решает проблему скопления устройств Wi-Fi в диапазоне 2,4 ГГц. Теперь можно использовать полосу 5 ГГц с большей полосой пропускания без помех и меньшими задержками для обеспечения более надежного подключения.

AR9374 поддерживает передачу с полосой пропускания 40 МГц для обеспечения высокой скорости передачи данных без ограничений диапазона и затрат, связанных с предыдущими стандартами Wi-Fi. Двухдиапазонное устройство 802.11n с множеством входов и множеством выходов (MIMO) также имеет встроенные усилители мощности (PA) и малошумящие усилители (LNA).Он также обеспечивает возможность двойного потока по той же цене, что и предыдущие однопоточные решения, сокращая затраты при одновременном повышении производительности.

Микросхема объединяет мощный процессор и встроенную память для разгрузки всех функций беспроводной локальной сети (WLAN) с главного процессора, что упрощает производителям использование Wi-Fi в конструкциях подключенных телевизоров. Он обеспечивает полную разгрузку хоста без использования внешней памяти, что дает, по-видимому, самую низкую общую стоимость решения, доступную в настоящее время.

Что касается пропускной способности, AR9374 обеспечивает до 170 Мбит / с фактических беспроводных данных (скорость передачи данных 300 Мбит / с) и варианты 11n, включая формирование луча передачи, проверку четности с низкой плотностью (LDPC), пространственно-временной блочный код ( STBC), мобильный маршрутизатор и управление (MRC) и приемник максимального правдоподобия (ML).

AR9374 включает в себя передовые алгоритмы Atheros для обеспечения надежной доставки видео- и аудиопотоков. Эффективный спящий режим и режим пробуждения по беспроводной сети снижают энергопотребление системы.По заявлению компании, этот чип является первым в отрасли, поддерживающим как SDIO, так и USB HSIC.

Несколько эталонных проектов, использующих AR9374, включают UB134 (см. Рисунок) и AR9374 в сочетании с микросхемой Powerline Communications (PLC) AR7400 для реализации гибридной сетевой системы Atheros, известной как Hy-Fi.

Atheros Communications
www.atheros.com

Беспроводная точка доступа 2×2 MIMO 802.11ac

GWN7600 — это модель среднего уровня 802.Точка доступа Wi-Fi 11ac Wave-2 для малого и среднего бизнеса,

многоэтажных офисов, коммерческих помещений и филиалов. Он предлагает двухдиапазонный 2×2: 2 MU-MIMO

с технологией формирования луча и сложной антенной для максимальной пропускной способности сети

и расширенного диапазона покрытия Wi-Fi. Чтобы обеспечить простоту установки и управления, GWN7600

использует схему управления распределенной сетью без контроллера, в которой контроллер

встроен в пользовательский веб-интерфейс продукта.Это позволяет каждой точке доступа управлять сетью до

30 точек доступа серии GWN76xx независимо без необходимости отдельного аппаратного / программного обеспечения контроллера и

без единой точки отказа. Эта точка беспроводного доступа может работать в паре с любыми маршрутизаторами сторонних производителей, такими как

, а также с маршрутизаторами серии Grandstream GWN. GWN7600, оснащенный мощными сетевыми функциями, представляет собой идеальную точку доступа Wi-Fi

для средних развертываний беспроводной сети со средней и высокой плотностью пользователей.

•

Пропускная способность беспроводной сети 1,27 Гбит / с и 2 гигабитных проводных порта

•

Двухдиапазонный 2×2: 2 MU-MIMO с технологией формирования луча

•

Поддержка 802.3af Power-over-Ethernet (PoE)

• Управление сетью без контроллера, автоматическое обнаружение, автоматическая инициализация

•

Предлагает одновременные двухдиапазонные сигналы Wi-Fi

• Расширенные функции безопасности Wi-Fi

Политика возврата

Вы должны рассчитывать на получение возмещения в течение четырех недель с момента передачи посылки отправителю, возвращающему посылку, однако во многих случаях вы получите возмещение быстрее. Этот период времени включает в себя транзитное время, в течение которого мы получим ваш возврат от грузоотправителя (от 5 до 10 рабочих дней), время, необходимое нам для обработки вашего возврата после его получения (от 3 до 5 рабочих дней), и время, необходимое для этого. ваш банк для обработки нашего запроса на возврат (от 5 до 10 рабочих дней).

Если вам нужно вернуть товар, просто войдите в свою учетную запись, просмотрите заказ, используя ссылку «Завершить заказы» в меню «Моя учетная запись», и нажмите кнопку «Вернуть товар (ы)». Мы сообщим вам по электронной почте о вашем возмещении, как только мы получим и обработаем возвращенный товар.

Доставка

Когда вы размещаете заказ, мы рассчитаем для вас даты отгрузки и доставки в зависимости от наличия ваших товаров и выбранных вами вариантов доставки. В зависимости от выбранного вами поставщика доставки, приблизительные даты доставки могут отображаться на странице сметы доставки.

Обратите внимание, что стоимость доставки многих товаров, которые мы продаем, зависит от веса. Вес любого такого предмета можно узнать на его странице с подробными сведениями. Чтобы отразить политику транспортных компаний, которые мы используем, все веса будут округлены до следующего полного фунта.

Пожалуйста, ознакомьтесь с нашей полной политикой доставки и возврата здесь: https://www.rowewireless.com/shipping-returns

Информация о гарантии:

Все продукты — это New In Box , если не указано иное, и на них распространяется полная гарантия производителя . Каждая гарантия зависит от производителя, пожалуйста, проверьте документацию производителя, чтобы получить любую информацию о гарантии и о том, как обрабатывать претензию по гарантии в случае ее возникновения.Rowe Wireless Networks LLC не дает гарантий и не обрабатывает гарантийные обязательства на какие-либо продукты.

Поддержка:

Rowe Wireless предлагает бесплатную базовую помощь по выбору продуктов и общие вопросы о продуктах после того, как вы их приобрели и получили. Это ограниченный вариант поддержки по электронной почте, который не включает настройку устройств для вас, обучение их использованию, их установку и т. Д.

ROWE WIRELESS ПРЕДЛАГАЕТ ПРОЕКТИРОВАНИЕ, УСТАНОВКУ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И УПРАВЛЯЕМЫЕ УСЛУГИ!

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ ДЛЯ ЦИТАТЫ СЕГОДНЯ!

Почему большинство точек доступа 4×4 того не стоят

При выборе новой инфраструктуры Wi-Fi бизнес-клиенты часто сталкиваются с широким спектром устройств.Клиенты, интересующиеся технологиями, всегда будут просить оборудование, соответствующее последним техническим стандартам. В конце концов, цель — инвестировать в правильную технологию. Кажется очевидным, что текущий стандарт 802.11ac стал эталоном для всего. Но что же тогда такое Wave 2, 2 × 2 MIMO, 3 × 3 MIMO и 4 × 4 MIMO, и почему появился новый стандарт 802.11ad.

Но давайте начнем с самого начала: 802.11ad — это стандарт для сетей, работающих в диапазоне 60 ГГц и имеющий радиус действия всего несколько метров.Обычно он используется с домашним развлекательным оборудованием для подключения медиаплееров к телевизионным станциям. Следовательно, 802.11ad не подходит для подключения ноутбуков, смартфонов или планшетов.

Что касается стандарта 802.11ac, важно отметить, что он работает только в диапазоне 5 ГГц, а старые устройства часто поддерживают только диапазон частот 2,4 ГГц. К счастью, большинство точек доступа, использующих 802.11ac, обычно содержат второй радиомодуль, позволяющий им работать в диапазоне частот 2,4 ГГц. Это гарантирует, что старые устройства могут продолжать работать.Более старые клиенты Wi-Fi , которые уже используют полосу 5 ГГц , но еще не включили новый стандарт 802.11ac, также смогут подключаться, поскольку 802.11ac обратно совместим с остальными стандартами 5 ГГц.

При этом нам все еще нужно рассмотреть вопрос о MIMO . MIMO указывает количество передающих и приемных антенн. Количество передающих антенн также определяет количество потоков. Чем больше потоков имеет точка доступа, тем выше скорость передачи.Устройство MIMO 2 × 2 может передавать 867 Мбит / с, а устройство MIMO 4 × 4 достигает 1,7 Гбит / с. Чтобы получить эти уровни, беспроводной клиент должен иметь такой же MIMO. Если точка доступа MIMO 4 × 4 используется для беспроводного клиента с устройством MIMO 2 × 2, максимальная скорость передачи данных будет только 869 Мбит / с. Плохая новость заключается в том, что большинство ноутбуков и планшетов оснащены только технологией MIMO 2 × 2, а большинству смартфонов приходится довольствоваться MIMO 1 × 1. Таким образом, смартфон может достичь максимальной скорости 433 Мбит / с.

Ввиду вышеизложенного нет особого смысла в использовании MIMO 3 × 3 или 4 × 4, поскольку у большинства клиентов Wi-Fi нет устройств, поддерживающих эти технологии.Точка доступа 3 × 3 MIMO или даже лучше, точка доступа 4 × 4 MIMO рекомендуется только для моделей Wave 2. Волна 2 представляет вторую волну наборов микросхем 802.11ac и поддерживает MU-MIMO (многопользовательский MIMO). Важность MU-MIMO легко пояснить на примере. Если у нас есть два смартфона, которые поддерживают только MIMO 1 × 1, и они подключаются к точке доступа 2 × 2, два мобильных телефона будут подключаться к первой антенне. Таким образом, оба смартфона будут использовать один поток. Каждое устройство получит только половину 433 Мбит / с, то есть 216 Мбит / с.Вторая антенна, а следовательно, и второй поток останутся неиспользованными.

При использовании точки доступа 2 × 2 MIMO с технологией MU-MIMO процесс другой. Первый мобильный телефон подключается к первой антенне, а второй — ко второй антенне точки доступа. Общая скорость передачи данных будет удвоена, как и максимальное количество клиентов, подключающихся к точке доступа. Следовательно, MIMO 3 × 3 и 4 × 4 имеет смысл только в том случае, если они поддерживают MU-MIMO. И здесь есть загвоздка. Не только точки доступа должны поддерживать технологию MU-MIMO, но и клиенты.К сожалению, это не всегда так, даже с более новыми смартфонами. Тем не менее, это только вопрос времени.

Компаниям, решившим установить инфраструктуру Wi-Fi, следует учитывать расходы. 4 × 4 MU-MIMO Access точек намного дороже, чем 2 × 2 MIMO, и для этого нужен более мощный коммутатор PoE. Кроме того, им необходимо соединение Ethernet со скоростью более 1 Гбит / с, чтобы полностью реализовать свой потенциал, что также увеличивает стоимость инвестиций.

Короче говоря, я хотел бы сказать всем, кто хочет инвестировать в новую инфраструктуру, что точки доступа 2 × 2 MIMO покрывают большинство бизнес-потребностей.Инвестиции в более дорогую технологию MIMO 4 × 4 целесообразно только в том случае, если установлены точки доступа, совместимые с MU-MIMO. Кроме того, важно проверить, действительно ли необходимо использовать точки доступа 4 × 4 MU-MIMO. Это может быть полезно для высокопроизводительных приложений, предназначенных для предоставления Wi-Fi большому количеству клиентов (например, в конференц-центрах). Однако для большинства офисных приложений гораздо более экономичных точек доступа 2 × 2 более чем достаточно.

Об авторе

Hans-Dieter Wahl
Менеджер бизнес-направления WLAN

Наши соответствующие решения

, автор — Ханс-Дитер Валь | 5 апреля 2017 г. | Wi-Fi

802.11ac Wave 2: что нового?

Почему беспроводные продукты так похожи и что на самом деле отличает производителей?

Если вы проследите за рынком беспроводных продуктов, вы быстро заметите, что функции многих из них очень похожи. В основном это связано с тем, что есть только три основных поставщика чипсетов, используемых производителями: Broadcom, Qualcomm и Quantenna.

Это означает, что все производители беспроводного оборудования в основном имеют одинаковые функциональные возможности, а также, в значительной степени, производительность.Их отличает то, насколько они умны при размещении антенн на своих продуктах, насколько дорогие антенны они используют, насколько хорошо они защищают другие компоненты от радиопомех и как они обрабатывают радиосигналы до того, как они будут отправлены на набор микросхем.

Что такое 802.11ac Wave 2?

Первые продукты 802.11ac появились на рынке в 2012 году. В то время 802.11ac был последним стандартом беспроводной связи, но были некоторые функции, описанные в стандарте, которые производители наборов микросхем не могли включить в то время, в то время как все соревновались за то, чтобы быть первыми на рынке.Поэтому в конечном итоге эти продукты получили название Wave 1.

Позже стандарт также был расширен, и продукты Wave 2 призваны восполнить пробел в функциональности между стандартом и Wave 1.

В целом можно сказать, что функциональные возможности, предоставляемые 802.11ac Wave 2 в беспроводной точке доступа, будут доступны только новым клиентам, которые также поддерживают ту же функциональность. «Старые» мобильные телефоны и ПК не будут работать лучше, потому что они не поддерживают эту функциональность.Поэтому, если вы недовольны производительностью своей беспроводной сети, возможно, мобильные телефоны, планшеты или ПК нуждаются в обновлении, а не в точке доступа.

Пространственные потоки 4×4 — Лучшее с сеткой

Если вы слышали или читали обозначения, такие как 1×1, 2×2, 3×3, 4×4 — это означает, сколько антенн имеет точка доступа для отправки и приема сигналов — и сколько пространственных потоков может быть отправлено и получено одновременно . 1×1 имеет один пространственный поток, 2×2 — два.

Один 802.Пространственный поток 11ac может иметь скорость до 433 Мбит / с. 2×2 обеспечивает 867 Мбит / с, 3×3 1300 Мбит / с и 4×4 до 1750 Мбит / с. Это часто продается как AC1300 для 3×3 и AC1750 для 4×4.

Но фактическая скорость также зависит от:

• Расстояние между клиентом и точкой доступа.
• Сколько присутствует шума (помех).
• Что поддерживает каждый клиент.

Точка доступа — это только часть коммуникации! Например, большинство смартфонов поддерживают только 1×1 (433 Мбит / с).Для скоростей, которых может достичь этот телефон, переключение точки доступа с AC1300 на AC1750 не будет иметь никакого значения. Когда точка доступа поддерживает больше пространственных потоков, чем клиент, она отправляет столько потоков, сколько поддерживает клиент.

Некоторые более новые топовые модели среди смартфонов поддерживают пространственные потоки 2×2. Почему не больше? Проще говоря, потому что антенны занимают место и потребляют много энергии. Фактически, большинство смартфонов посылают гораздо более слабые сигналы, чем разрешено, чтобы Wi-Fi не потреблял слишком много энергии.Поэтому у вашего телефона всегда будет более слабый сигнал, чем, например, у ноутбука.

Новые ноутбуки могут поддерживать 3×3, но на момент написания почти ни один ПК или другие клиенты не поддерживают 4×4 (или выше).

Преимущества точки доступа, поддерживающей 4×4, будут наиболее заметны:

• Если у вас есть устройства / клиенты, которые также поддерживают 4×4.
• В ячеистых сетях, где несколько точек доступа, поддерживающих 4×4, обмениваются данными друг с другом, потому что они могут высвободить больше эфирного времени (времени отправки) для других клиентов, когда они могут общаться между собой быстрее.Таким образом, ячеистая сеть 4×4 сможет передавать больше данных, при этом клиенты не смогут индивидуально использовать преимущества 4×4.

Ширина сигнала 160 МГц — в основном для ближнего

160 МГц указывает на то, насколько «широким» является беспроводной сигнал по частоте, то есть сколько каналов мы используем. Чем больше каналов мы используем, тем выше скорость. Точки доступа 802.11ac первого поколения поддерживали 80 МГц. Другими словами, Волна 2 удваивает эту емкость.

В идеальном мире без вмешательства соседей (беспроводные помехи, а не общая раздражительность), вы получите примерно вдвое большую скорость , если ваше устройство также поддерживает 160 МГц (другими словами, у вас должен быть клиент с набором микросхем переменного тока Wave 2) .

К сожалению, мир не так совершенен. По общему признанию, сеть соседа с частотой 5 ГГц не достигает сети 2,4 ГГц, но если вы видите сеть соседа, вам не следует использовать 160 МГц. Вы должны использовать это только в том случае, если у вас нет соседей. Если вы используете 160 МГц и у вас есть соседи, сеть вашего соседа испортит вашу производительность, и наоборот!

Скоро вы обнаружите, что 160 МГц медленнее, чем 80 МГц, потому что при использовании 160 МГц почти не остается свободных каналов.И даже если ваш сосед должен быть на 80 МГц и на другом канале, весьма вероятно, что вы общаетесь на тех же частотах.

Хотя есть пять каналов по 80 МГц, которые не влияют друг на друга, есть только два канала по 160 МГц! И один канал находится в зоне действия радаров.

Стандарт говорит, что вы не можете оставаться на канале, если точка доступа обнаруживает радар в этом районе. Поскольку радары работают в том же диапазоне частот, что и 802.11ac, они будут мешать друг другу, и все согласны с тем, что радар более важен.Поэтому во многих регионах будет доступен только один канал 160 МГц, и тогда его будут использовать все. И не только это, любой, кто использует 80 МГц, также увидит, что их скорость ухудшится, так как им мешают сети 160 МГц — и это взаимное влияние! Так что это становится идеальным штормом, когда всем становится хуже, и никто не получает реального улучшения производительности.

Например, если ваш сосед работает на частоте 160 МГц на канале 50, вы будете мешать друг другу независимо от того, используете ли вы канал 42 или 58.

Как упоминалось ранее, один пространственный поток достигает 433 Мбит / с, но это когда предполагается ширина полосы 80 МГц. Если вы удвоите это значение до 160 МГц, вы получите чуть более чем удвоенную скорость, так что один пространственный поток будет 867 Мбит / с. С 3 пространственными потоками (3×3) мы имеем 2600 Мбит / с. Тем не менее, обратите внимание, что для этого требуется, чтобы точка доступа и клиент поддерживали его, и что в этой области нет соседей или других помех.

MU-MIMO — Где собрались несколько новых клиентов

Wi-Fi — это, по сути, технология рации.То есть только одна сторона в сети может передавать одновременно. Когда один клиент передает данные, все остальные должны ждать, пока она не завершится. Если несколько клиентов передают одновременно, получатель будет слышать только шум. Следовательно, обычная точка доступа может одновременно отправлять данные только одному клиенту / устройству.

MIMO, также известный как однопользовательский, несколько входов, несколько выходов (SU-MIMO), давно используется в беспроводных сетях. 3×3, 4×4 и т. Д. Обозначают количество передающих антенн и количество принимающих антенн.Это означает, что каждая из 3 антенн передает разные данные (каждый свой пространственный поток) или принимает три разных радиопотока. С MIMO несколько потоков отправляются одновременно одному и тому же клиенту (одному пользователю).

MU-MIMO расшифровывается как Multi-User-Multiple Input Multiple Output. MU-MIMO использует специальную технику, которая позволяет отправлять разные данные нескольким клиентам одновременно (многопользовательская). Это может привести к более эффективному использованию эфирного времени.

Предпосылки для того, чтобы MU-MIMO имел значение:

• У вас есть клиенты, которые также поддерживают MU-MIMO, поэтому функциональность применима.
• Несколько клиентов имеют MU-MIMO, так что есть реальная выгода от одновременной отправки нескольким клиентам.
• Клиенты физически не очень близки друг к другу, потому что ограничение в методе означает, что MU-MIMO не будет работать для клиентов, которые находятся рядом друг с другом.

1024 QAM — более быстрое соединение в одной комнате

А вот еще одно название, которое звучит громко: QAM означает квадратурную амплитудную модуляцию .Речь идет о модуляции самого радиосигнала, которая позволяет одному сигналу передавать больше данных.

Это улучшает скорость, когда:

• Клиент поддерживает 1024 QAM (очень мало на момент написания этой статьи).
• Клиент и точка доступа находятся в одной комнате без препятствий.
• Практически нет помех в помещении (это бывает очень редко).

Несколько каналов — берегитесь радара

С продуктами AC Wave 2 вы получаете на выбор больше каналов 5 ГГц.Это означает, что проще уберечь сеть вашего соседа от вмешательства в вашу, и наоборот.

К сожалению, все дополнительные каналы находятся в том же частотном диапазоне, что и радар. Таким образом, это принесет пользу только тем, кто живет в районах, где нет радаров. Некоторые из этих каналов требуют, чтобы точка доступа просканировала в течение десяти минут, прежде чем она сможет отправлять трафик. Поэтому вряд ли производители это предоставят.

Однако самой большой проблемой снова будет то, что старые клиенты с 802.11ac не поддерживают эти каналы. Если точка доступа использует один из новых каналов, клиенты не найдут сеть с частотой 5 ГГц и должны будут подключаться на частоте 2,4 ГГц, что значительно медленнее.

Когда вы получаете клиентов, которые поддерживают эти «новые» каналы, преимущество будет заключаться в том, что они могут иметь гораздо более высокую мощность передачи и тем самым увеличивать покрытие. Это также означает, что некоторые клиенты могут получить более высокую скорость в том же месте, что и раньше, поскольку они получают более сильный сигнал, но имейте в виду, что смартфоны по-прежнему будут иметь пониженную мощность передачи, поэтому, если он не смог связаться с точкой доступа ранее, наверное, сейчас не лучше.

Так чего же ждать фанатам Wi-Fi?

Первый заметный эффект от приобретения точек доступа, поддерживающих Wave 2, заключается в том, что ячеистые сети с точками доступа 4×4 будут работать быстрее.

Все остальные функции будут зависеть от новых клиентов, и даже в этом случае пространственные потоки 4×4 будут иметь неизменно положительный эффект — если только вы не живете без соседей.

Статья Гейра Арне Римала и Йоруна Д. Ньюта

Что вам нужно знать об этой новой технологии Wi-Fi

WiFi, старый надежный вариант подключения к беспроводной сети, становится еще лучше.Мы уже знаем, что Wi-Fi имеет совершенно новый стандарт безопасности после почти десятилетия в виде WPA3. Теперь Wi-Fi работает еще быстрее благодаря новейшей технологии MU-MIMO. MU-MIMO (многопользовательский, несколько входов, несколько выходов) создан для поддержки сред, в которых несколько пользователей одновременно получают доступ к беспроводной сети.

MU-MIMO — это революционное обновление стандартов WiFi по сравнению с предыдущим SU-MIMO (однопользовательский режим), который существует уже более десяти лет.SU-MIMO, который был представлен вместе со стандартом беспроводной связи WiFi 802.11n, позволял маршрутизаторам одновременно отправлять и получать данные с устройства. Однако одним из основных недостатков SU-MIMO было то, что эта технология может отправлять / получать данные только с одного устройства за раз. Если несколько устройств пытаются подключиться к Wi-Fi через маршрутизатор, это создает перегрузку, поскольку SU-MIMO принимает пользователей в порядке очереди.

MU-MIMO: Подробнее

MU-MIMO была впервые опционально представлена ​​в WiFi 5, 802.Продукты Wave 2 стандарта 11ac. Именно поэтому MU-MIMO иногда называют «AC следующего поколения» или «AC Wave 2». Тем не менее, мы наблюдаем радикальные улучшения в технологиях с последним стандартом 802.11ax (WiFi 6).

Несколько компаний уже начали производство устройств, способных использовать технологию MU-MIMO. Различные лидеры мирового рынка, такие как Cisco, Snapdragon и другие, начали поставки беспроводных маршрутизаторов и точек доступа 802.11ax. Производители смартфонов и ноутбуков, такие как Apple, Samsung, Dell и другие, начали поставки устройств, способных подключаться к 802.Сети 11ax WiFi.

Вот некоторые из наиболее важных фактов и аспектов MU-MIMO, которые должен знать каждый пользователь WiFi.

Возможности MU-MIMO зависят от стандарта WiFi (устройства)

Хотя MU-MIMO был представлен с WiFi 802.11ac, он поддерживает ограниченные функции в нем. MU-MIMO с 802.11ac работает только с беспроводными соединениями по нисходящей линии связи. Это означает, что только беспроводные маршрутизаторы или точки доступа могут одновременно отправлять данные нескольким пользователям. Конечным устройствам, таким как смартфоны, ноутбуки или планшеты, по-прежнему необходимо по очереди отправлять данные на маршрутизатор.

Но с 802.11ax беспроводные устройства также смогут одновременно выгружать или отправлять данные на маршрутизаторы или точки доступа. Разница здесь в том, что в предыдущем стандарте 802.11ac полные возможности MU-MIMO не были реализованы в устройствах.

Beamforming: добавление топлива в MU-MIMO

MU-MIMO использует уже известную технику формирования луча для усиления своей сети. Для непосвященных формирование луча — это метод обработки сетевого сигнала, используемый для направленной передачи или приема по сети.

впервые было внедрено в беспроводных сетях со времен 802.11n. Этот метод направляет сигналы Wi-Fi на предполагаемое беспроводное устройство или приемник вместо того, чтобы распространять сигналы случайным образом во всех направлениях. Это не только резко увеличивает эффективность сетей, но также снижает задержку и увеличивает мощность сигнала. В результате дальность действия и скорость Wi-Fi увеличиваются.

OFDMA: еще один кусок пирога MU-MIMO

Технология множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) действует как часть последней версии 802.Стандарт Wi-Fi 11ax. OFDMA используется для разделения сетевого канала на более мелкие сегменты, чтобы создать комнаты для одновременной связи нескольких устройств друг с другом. OFDMA создает отдельные сегменты канала для устройств связи, известные как блоки ресурсов.

И OFDMA, и MU-MIMO позволяют нескольким устройствам одновременно передавать информацию по беспроводной сети. Целью всех этих технологий, включая MU-MIMO, OFDMA и формирование диаграммы направленности, является обеспечение лучшего, надежного, сильного и эффективного беспроводного соединения.

MU-MIMO работает на нескольких частотах

MU-MIMO работает с диапазонами 2,4 и 5 ГГц, начиная с новейшего стандарта WiFi 6 802.11ax. Это одно из последних и столь необходимых улучшений по сравнению с предыдущим стандартом 802.11ac, где MU-MIMO поддерживался только в диапазоне 5 ГГц. Возможность поддержки нескольких диапазонов может помочь покрыть большее количество каналов одновременно, позволяя увеличить скорость и удобство использования сетевых диапазонов.

Но увеличивает ли MU-MIMO скорость WiFi?

Для ясности: MU-MIMO не обязательно увеличивает максимальную скорость WiFi.Вместо этого он гарантирует, что вы не потеряете скорость, когда несколько устройств попытаются подключиться к одной сети одновременно. Это уменьшает перегрузку сети на маршрутизаторе, позволяя устройству более эффективно обслуживать уже подключенные устройства.

Есть ли практические недостатки?

Итак, чтобы полностью использовать технологию MU-MIMO, и маршрутизатор, и устройство, использующее сеть (например, смартфон), должны иметь полную совместимость с MU-MIMO. В настоящее время большинство флагманских устройств в сегментах оснащены новейшей версией Wi-Fi 802.11акс. С другой стороны, большинство устройств со средним и низким бюджетом все еще комплектуются старым Wi-Fi 802.11ac. Хотя рынку может потребоваться некоторое время, чтобы полностью перейти на последний стандарт Wi-Fi, он, безусловно, переключится рано или поздно.

Стоит ли это учитывать?

Если вы хотите получить максимальную отдачу от своих беспроводных сетей, стоит рассмотреть возможность обновления ваших устройств до новейших стандартов WiFi 6, чтобы использовать технологию MU-MIMO. Маршрутизаторы с поддержкой MU-MIMO бывают различных моделей, таких как 2×2, 3×3 или 4×4, что означает количество потоков, которые может создать маршрутизатор.